剩余活性污泥气浮浓缩新药剂的研究.pdf

剩余活性污泥气浮浓缩新药剂的研究 1 1 1 2 孙体昌 ，寇珏 ，崔志广 ，张学旭 1 （北京科技大学环境工程系，北京 100083 2北京燕山石油化工有限公司环保事业部，北京 102500 ） E-mail: suntc@ 中文摘要：研究了 AN －2 在剩余活性污泥气浮浓缩中的应用，考察了药剂用量， 与聚丙烯酰胺配合使用以及 pH 值等对气浮浓缩的影响，并与剩余活性污泥的沉 降浓缩进行了比较。结果表明对沉降性能不好的剩余活性污泥，用气浮浓缩的效 果要远远好于沉淀浓缩，特别是添加气浮剂 AN －2 可以极大的提高剩余活性污 泥的气浮浓缩效果，与聚丙烯酰胺配合使用可以提高气浮速度和提高出水水质。 关键词：污泥浓缩，剩余污泥，气浮，聚丙烯酰胺 （3－5个） 随着污水处理率不断上升，所产生的污水污泥带来的环境污染问题日益严 重，在污泥处理方法中，减容是最重要的前处理过程，其投资约占污水处理厂总 投资的 12%～30%，而污泥脱水，是其中费用较高，机理最不清楚的过程之一。 高效脱出占污水污泥重量 95% 以上的水分，是经济、高效处理污水污泥的关键环 节[1] 。浓缩是污泥脱水的重要环节，它的效率的高低对后续的过滤和消化都有较 大的影响。 现有的污泥浓缩方法可分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种。重力浓缩 法比较适合于密度大的污泥，如初次沉淀池的污泥，对于密度接近于 1 的轻污泥 （如活性污泥）效果不佳。污泥重力浓缩的另一个主要问题是在浓缩的过程中经 常会出现污泥的腐败问题，严重影响周围的环境。在此情况下，最好采用气浮浓 缩法[2] 。近十多年来国内外许多研究者对污泥的气浮浓缩技术进行了研究。何群 彪，高廷耀[3]应用溶气气浮装置来浓缩城市污水厂的剩余活性污泥，通过小试及 中试的研究得出了污泥气浮浓缩工艺的各主要设计和运行参数，结果表明用气浮 法浓缩有优势。与重力浓缩法相比，在相同的进泥条件下（进泥浓度为2～4g/L ）， 采用气浮浓缩法获得的污泥中固体质量分数为 3.5 ％～3.9 ％，而重力浓缩法仅为 1.2％～2.5 ％。Harish Arora[4]等对溶气气浮法在污泥浓缩中的应用进行了试验研 究，在溶气气浮过程中加入了阳离子高聚物和阴离子高聚物，采用部分回流气浮 流程，在 200 ％的回流比和 0.028 的气固比条件下可以将污泥中固体质量分数从 0.6 ％浓缩到2 ％。Tai Hak Chung ,Doo Yeon Kim[5]等进行了小规模间歇试验，研 究了溶气气压和回流比在溶气气浮法浓缩污泥中的重要作用。结果指出用溶气气 浮法进行污泥浓缩时的气固比和溶气气压都有一个适用范围，太大或太小都会对 气浮效果有重大影响。试验同时指出气浮后所产生的污泥层中存在固体质量分数 梯度，并随着浓缩的进行而逐渐增大，因此应适当增大刮泥的间隔时间并且在刮 浮渣时尽量减小对水的搅动。G. Offringa[6]对目前气浮法在南非的应用进行了考 察，指出在气固比为 0.02～0.04，溶气压力为 400～500kPa条件下应用气浮法可 - 1 - 以将污泥的固体质量分数从 0.1 ％～0.5 ％浓缩到 3 ％～5 ％。此外与重力浓缩相 比，气浮浓缩的另一个优点就是该过程所需要的停留时间可以大大缩短。 目前在气浮浓缩剩余活性污泥方面的研究大都针对溶气方式，气固比，溶气 压力等运行参数以及刮泥方法等对浓缩效果的影响，而对于气浮中所添加药剂的 研究却很少。目前所添加的药剂主要是水处理中常用的 PAM 、PAC 、PFS 等， 这类药剂的作用仅限于使污泥形成比较大的颗粒，而对污泥表面的疏水性没有太 大的改变。这也正是目前认为气浮浓缩仅应用于密度比水小或与水接近的污泥的 原因。而气浮能否实现和效果好坏主要取决与污泥颗粒表面的疏水性，疏水性越 强，气浮效果就越好。