污泥干化池處理電鍍泥污處理的設計和應用
0.產生及危害
電(dian)鍍廢水中(zhong)含有大量的重金屬(shu),為了去(qu)除這些重金屬(shu),加入(ru)適(shi)量的堿,使之生成(cheng)氫氧化(hua)物沉(chen)淀后(hou)(hou)通過(guo)斜板沉(chen)淀和(he)氣浮去(qu)除就產生電(dian)鍍污泥(ni)。由于重金屬(shu)對人體危害很大,所以我(wo)們要對電(dian)鍍污泥(ni)進行(xing)減量干化(hua)后(hou)(hou)外運,最終固(gu)化(hua)后(hou)(hou)深埋(mai)。
1.污泥常用處理方法的比較
目前國內(nei)外采用的脫水機械主要(yao)是板框壓(ya)濾機、帶式壓(ya)濾機和離心機,自然干(gan)化法(fa)也有較多的應(ying)用。各種脫水方法(fa)的比較見表 1-1
表 1-1 各(ge)種脫水方法的比較(jiao)
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2 .電鍍污泥(ni)的性(xing)質及脫水(shui)方法的確定
電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)呈膠(jiao)(jiao)體(ti)狀,密(mi)度小(xiao),有粘性,壓縮指(zhi)數比較(jiao)大(da),一(yi)般沉淀脫(tuo)水(shui)困難。由于電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)具(ju)有膠(jiao)(jiao)體(ti)的(de)性質,由膠(jiao)(jiao)體(ti)凝(ning)聚(ju)的(de)物理(li)理(li)論可知兩(liang)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)相(xiang)互接(jie)近(jin)(jin)(jin)時產(chan)生幾(ji)種(zhong)作用力(li)(li),即分(fen)(fen)子(zi)范德華力(li)(li)、靜(jing)電(dian)(dian)排斥(chi)力(li)(li)和水(shui)化(hua)膜阻(zu)力(li)(li)。這幾(ji)種(zhong)力(li)(li)相(xiang)互作用的(de)綜合(he)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)隨相(xiang)隔(ge)距(ju)離(li)(li)發生變化(hua): Vt=Vr+Va ,式中 Vt 是(shi)綜合(he)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng); Vr 是(shi)由范德華力(li)(li)所(suo)產(chan)生的(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng); Va 是(shi)由靜(jing)電(dian)(dian)排斥(chi)力(li)(li)所(suo)產(chan)生的(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)。不同膠(jiao)(jiao)體(ti)溶(rong)液有不同的(de) Vt 曲線,當膠(jiao)(jiao)體(ti)溶(rong)液強(qiang)度較(jiao)小(xiao)時,綜合(he)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)出(chu)(chu)現(xian)較(jiao)大(da)的(de)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)峰(feng),此時排斥(chi)力(li)(li)占較(jiao)大(da)優勢,彼此無法(fa)接(jie)近(jin)(jin)(jin),體(ti)系保持分(fen)(fen)散(san)穩(wen)定(ding)狀態(tai)。當膠(jiao)(jiao)體(ti)溶(rong)液離(li)(li)子(zi)強(qiang)度增大(da)到一(yi)定(ding)程(cheng)度時位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)峰(feng)由于雙電(dian)(dian)層被壓縮而降低,則一(yi)部分(fen)(fen)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)可以超越位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)峰(feng)。此時吸引力(li)(li)占優勢,促使顆(ke)(ke)(ke)粒(li)間繼(ji)續接(jie)近(jin)(jin)(jin),當達(da)到綜合(he)位(wei)(wei)(wei)(wei)能(neng)(neng)近(jin)(jin)(jin)距(ju)離(li)(li)極小(xiao)值時,則顆(ke)(ke)(ke)粒(li)可以結合(he)在(zai)(zai)一(yi)起。不過此時顆(ke)(ke)(ke)粒(li)間尚隔(ge)有水(shui)化(hua)膜。壓濾(lv)機通過加入(ru)絮(xu)凝(ning)劑 PAM 聚(ju)合(he)物粘結架橋絮(xu)凝(ning)和壓縮電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)膠(jiao)(jiao)體(ti)雙電(dian)(dian)層凝(ning)聚(ju)后,其間尚隔(ge)有水(shui)化(hua)膜,由于水(shui)化(hua)膜阻(zu)力(li)(li)及靜(jing)電(dian)(dian)斥(chi)力(li)(li)所(suo)以會出(chu)(chu)現(xian)進(jin)泥(ni)(ni)稍快就會泥(ni)(ni)水(shui)四(si)處飛濺,壓不成餅(bing),脫(tuo)水(shui)效(xiao)果(guo)不好(hao)的(de)現(xian)象。故(gu)電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)通常(chang)不采(cai)用壓濾(lv)法(fa)脫(tuo)水(shui)。離(li)(li)心分(fen)(fen)離(li)(li)法(fa)對所(suo)含(han)固體(ti)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)粒(li)徑(jing)有要求,只能(neng)(neng)分(fen)(fen)離(li)(li)粒(li)徑(jing)大(da)于 0.01 毫(hao)米的(de)懸(xuan)浮物,而電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)膠(jiao)(jiao)體(ti)粒(li)徑(jing)較(jiao)細。故(gu)電(dian)(dian)鍍(du)污泥(ni)(ni)通常(chang)不采(cai)用離(li)(li)心分(fen)(fen)離(li)(li)法(fa)而采(cai)用自(zi)(zi)然干(gan)化(hua)法(fa)。我們多年工程(cheng)實踐也表明(ming)自(zi)(zi)然干(gan)化(hua)法(fa)處理(li)效(xiao)果(guo)較(jiao)好(hao)。在(zai)(zai)我們已做(zuo)的(de)改造工程(cheng)中,原有污泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)設備與(yu)現(xian)用 污泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)設備的(de)脫(tuo)水(shui)效(xiao)果(guo)比較(jiao)如下:
表 2-1 污(wu)泥(ni)脫水設(she)備的比較
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由上面幾種(zhong)脫水方法的(de)比(bi)較和電鍍污泥(ni)特有的(de)性質(膠體、無臭味、不腐化(hua)變質、衛生(sheng)條件好)及工程實踐表(biao)明我們采用(yong)污泥(ni)干(gan)(gan)化(hua)池干(gan)(gan)化(hua)電鍍污泥(ni)是(shi)優于板框壓濾機(ji)(ji)、帶式壓濾機(ji)(ji)及離心脫水機(ji)(ji)的(de)
3.污泥干化場設計
3.1 設計參數
3.1.1 干化池四周用(yong)磚(zhuan)石、混凝土(tu)筑(zhu)成高(gao) 0.8-1.0m ,頂寬 0.3m 圍(wei)堤。干化池泥管采(cai)用(yong)鑄鐵管或 UPVC 管,坡向干化池,管內流速(su)大(da)于 0.75m/s 。
3.1.2 干(gan)(gan)化池底設防(fang)滲(shen)層(ceng)(為(wei)了防(fang)止(zhi)滲(shen)出液污染地下水),用粘土(厚 0.2-0.4m ,夯實)、三和土(厚 0.15-0.3m )、混(hun)凝(ning)土(厚 0.1-0.15m )或其他防(fang)滲(shen)材(cai)料做,坡度取(qu) 0.01-0.03 。如(ru)果污泥(ni)干(gan)(gan)化池設在調(diao)節池上則無須設防(fang)滲(shen)層(ceng),因為(wei)滲(shen)出液正好回調(diao)節池。
3.1.3 防滲(shen)層上設排(pai)水(shui)層,以接納(na)下滲(shen)的(de)污水(shui)并迅速排(pai)走(zou)以達到好的(de)干(gan)化效果(guo)。其(qi)排(pai)水(shui)層高度通常取 100cm 。其(qi)間用混凝(ning)土支墩(dun)將濾(lv)水(shui)層支撐(cheng)住。
3.1.4 防(fang)滲層(ceng)(ceng)和排水層(ceng)(ceng)上(shang)設濾(lv)水層(ceng)(ceng),一般分為三層(ceng)(ceng):下(xia)層(ceng)(ceng)為厚 100mm 的(de)中(zhong)間有許多孔洞的(de)混凝(ning)土濾(lv)板,中(zhong)間層(ceng)(ceng)為 30 目的(de)尼(ni)龍網,上(shang)層(ceng)(ceng)為厚 300mm 粒(li)徑 8-12 毫米的(de)石英(ying)砂。
3.1.5 每次放泥厚(hou)度 0.4-0.6m ,污泥含水率由 99 %逐(zhu)漸降(jiang)至 65 % -70 %。干化周期大致是春季為 10 天,夏季 4 天,秋(qiu)季 7 天,冬(dong)季 8 天左右(you)。
3.1.6 污泥干化池面積計算
采用(yong)單(dan)位(wei)干化(hua)池(chi)(chi)面積可接納(na)污(wu)泥量(liang)或干固(gu)體量(liang)。設兩個(ge)干化(hua)池(chi)(chi)間歇使用(yong)。
干化場(chang)面積按下(xia)式(shi)計算
Fs=k
式中(zhong) Fs— 所需干化池面積(ji) m 2
w— 每年的污泥量 m 3 /a
k— 放大系數(shu),取 1.1-1.3 ;
h— 一年內排放在干化池上的污(wu)泥總厚度,取 0 .3-0.4m 。
干化池(chi)面積根據以上理(li)論公(gong)(gong)式(shi)(shi)公(gong)(gong)及多(duo)年工程實(shi)踐得(de)出經驗公(gong)(gong)式(shi)(shi): Fs= ( 0.8-1.1 ) Q ,式(shi)(shi)中 Q 為(wei)廢水量,即電(dian)鍍廢水水量為(wei) 1 m 3 /h 對應(ying)的干化池(chi)面積為(wei) 0.8-1.1m 2 。
3.2 為了即時將干化(hua)池中(zhong)的(de)水排(pai)(pai)走,每間隔 1 米設 DN65 的(de)導流(liu)排(pai)(pai)水管,其上開許(xu)多小孔。
3.3 污泥干(gan)化(hua)池上設 PVC 雨棚。
污泥干化池示意圖如下:
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4 結論:
4.1 自動化程度高,節約能源,可基(ji)本(ben)實(shi)現離人操作,污(wu)泥(ni)自動排入污(wu)泥(ni)干化池,而不需人 為干預,只是將干化后(hou)的污(wu)泥(ni)運走即可
4.2 投資省,不涉及設備保養及維修,因此也不會(hui)因為(wei)污泥處理(li)不正(zheng)常(chang)而導致整(zheng)個(ge)廢水(shui)處理(li)站運(yun)行不正(zheng)常(chang);
4.3 與機械脫(tuo)水相比,其具有運行費用低,不(bu)需(xu)(xu)加藥(yao)劑,不(bu)需(xu)(xu)再設污泥濃縮(suo)池(chi)及(ji)不(bu)需(xu)(xu)反(fan)沖洗等優點;
4.4 采(cai)用了(le)(le)新式設計(ji),在池底設了(le)(le) 300mm 厚的石(shi)英砂(sha)層及在干(gan)化(hua)池中加(jia)了(le)(le)很多導流排水管(guan),干(gan)化(hua)效(xiao)率高(gao),而占(zhan)地(di)面積與(yu)采(cai)用機械脫水方式相差(cha)不多。

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