城市剩余污泥是污水生物处理的副产物,数量极大。城市剩余污泥的另外一个显著特点是含水率非常高。高含水率直接影响了污泥的运输、处置、以及资源化。课题中采用了化学调理和高级氧化法进行污泥脱水。化学调理是剩余污泥脱水的一个重要方法。通过投加调理剂,可以改善污泥的脱水性能。通过实验,确定剩余污泥的调理剂为絮凝剂CPAM;混凝剂PFC和PAFC的复合;助滤剂为G和Z的复合。通过投加调理剂后,剩余污泥沉降2.0 h,可沉降分离水层体积约2/5;过滤后,每100 g剩余污泥可过滤分离出水层的体积可达到90%左右;对于板框脱水,当CPAM的投加量为2.5‰,PFC和PAFC的投加量为10%,且PFC和PAFC的比例为1:9,G和Z的投加量为20%,且G和Z的比例为3:1时,剩余污泥的含水率从96.90%下降至85.24%。高级氧化法是新兴的一种剩余污泥的脱水方法。采用了高级氧化法,破坏细胞膜结构,释放细胞水,再进行脱水。通过实验,确定高级氧化法使用的氧化剂为臭氧,催化剂为活性炭。对于含水率为99.19%的剩余污泥10 kg来说,按照高级氧化法,以50 L/h的流量通入臭氧氧化20 min,活性炭0.01份/重量份污泥,再投加调理剂,CPAM为1‰,PFC为1%,PAFC为9%,G为15%,Z为5%,通过板框脱水后,污泥泥饼的含水率降至79.07%。剩余污泥经过浓缩和初次脱水之后,含水率可下降至90%左右。但是无论是污泥的运输、填埋、处理处置还是污泥的资源化利用,都提出了含水率进一步下降的需求。因此,以含水率为90%左右的污泥为原料,对污泥进行再脱水。污泥的再脱水投加调理剂为混凝剂PFC和助滤剂Z,当PFC的投加量为7.5%,Z的投加量为20%时,通过板框脱水,泥饼的含水率可低于80%,当Z的投加量增加至25%时,泥饼的含水率降至73.47%。研究发现,电厂废弃物粉煤灰也可应用于污泥脱水中作为助滤剂。当PFC的投加量为12.5%,且粉煤灰的投加量为20%时,通过板框脱水,泥饼的含水率可降至70%以下,达到69.72%,可达到较好的脱水效果,但是同样情况下,需要较多的PFC。
