一、測(cè)定原因
污泥是城市污水處理中分離出來(lái)的產(chǎn)物,現(xiàn)在城市污泥的處理辦法一般是采用地下填埋的方法,這種方法必然會(huì)占用大量的城市用地。
在GJ3025-1993城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)中,明確規(guī)定了在廠內(nèi)經(jīng)穩(wěn)定處理后的城市污水處理廠污泥宜進(jìn)行脫水處理,其含水率宜小于80%。
二、方案概述
城市污水處理廠污泥含水率宜小于80%,但要使處理后污泥的含水率降低必然要消耗更大量的絮凝劑和電能,這樣勢(shì)必增加污水處理廠的運(yùn)行成本。污水處理廠要在達(dá)到污泥排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)而不增加運(yùn)行成本,對(duì)污泥含水率的測(cè)定就顯得非常重要。
過(guò)去污泥含水率的測(cè)定一般是采用傳統(tǒng)的重量法,即由污泥烘干后的重量與污泥原重的比值中計(jì)算出污泥的含水率,該法操作雖簡(jiǎn)單但費(fèi)時(shí),不能真正滿足污水處理廠的運(yùn)行要求。本法采用紅外水分測(cè)定儀直接測(cè)定污泥的含水率,簡(jiǎn)單又省時(shí),并且取得了滿意的結(jié)果。
三、方案說(shuō)明
單位質(zhì)量污泥所含水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱含水率,相應(yīng)的固體物質(zhì)在污泥中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為含固量(%)。
污泥的含水率一般都很高,而含固量很低,如城市污水廠初沉污泥含固量在2%~4%,而剩余活性污泥含固量在0.5%~0.8%。
污泥的含水率:P=M/(M+S)·100%,公式中:P—污泥含水率,%;M—污泥中水分質(zhì)量;S—污泥中總固體質(zhì)量。
污泥中水的存在形式:
空隙水:顆粒間隙中的游離水,約70%,可通過(guò)重力沉淀(濃縮壓密)而分離;
毛細(xì)水:是在高度密集的細(xì)小污泥顆粒周圍的水,由毛細(xì)管現(xiàn)象而形成的,約20%,可通過(guò)施加離心力、負(fù)壓力等外力,破壞毛細(xì)管表面張力和凝聚力的作用力而分離;
表面吸附水:污泥常處于膠體狀態(tài),例如活性污泥屬于凝膠,污泥的膠體顆粒很小,比表面積大,故表面張力作用吸附水分較多。
內(nèi)部/結(jié)合水:一部分污泥水被包圍在微生物的細(xì)胞膜中,形成內(nèi)部結(jié)合水。
表面吸附水和結(jié)合水約占污泥中水分的10%,各類毛細(xì)結(jié)合水約占污泥中水分總量的20%,間隙水約占污泥水分總量的70%。
污泥中含水率的多少與污泥烘干、處理工藝、污泥狀態(tài)及流動(dòng)性能密切相關(guān)。通常濃縮可將含水率降到85%(含水狀態(tài)),含水率在70~75%時(shí),污泥呈柔軟狀態(tài),不易流動(dòng);通常一般脫水只可降到60~65%,此時(shí)幾乎成為固體,含水率低到35%~40%時(shí),呈聚散狀態(tài)(以上是半干化狀態(tài));進(jìn)一步低到10%~15%則呈粉末狀。
因此在污泥生產(chǎn)工藝中,水分檢測(cè)是必不可少的,選擇一款適合的污泥水分儀器也是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的烘干重量法雖然測(cè)試準(zhǔn)確,但測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)時(shí)費(fèi)成本、效率低,而紅外線快速水分測(cè)定儀具有快速、操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的特點(diǎn),測(cè)定結(jié)果能與國(guó)標(biāo)法達(dá)到一致性,逐漸替代了傳統(tǒng)重量法,在污泥行業(yè)得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。