污泥脱水应用方案
污泥脱水的应用方案
一、方案简介
随着环保要求和标准的日益严格，污泥的处理和处置也成为大家关注的问题。传统的工业和市政污泥处理方法是使用机械式的脱水设备，如带式压滤机、板框压滤机和离心脱水机等设备进行污泥的脱水和减量处理。
随着污泥最终处置要求的提高，污泥脱水的效率要求也随之提升，目前对于进行焚烧处置的污泥含水率要求已经提升到 60%以下。而常用的带式和离心脱水两种方法处理的污泥含水率也只是在 80%左右，不能达到焚烧处置处理要求的含水率在 60%以下。因此，现在很多厂家开始改用隔膜压滤机(全自动板框式压泥机)进行污泥的脱水处理。为提高隔膜压滤机的脱水效率，常常需要使用药剂对污泥进行调质和处理，高分子的絮凝剂会造成滤布的堵塞，影响设备的操作，所以不能使用。而投加无机盐(如铁盐、钙盐等)调节剂虽然能使水泥分离，但由于投加量大，干泥量也会大大增加，造成干泥的燃烧值降低，污泥后续处置的费用也会增加。
污泥脱水新型药剂KW45，它主要应用于隔膜压滤机的污泥脱水处理，脱水效果好，处理后干泥的含水率可达到 60%以下，同时不会污堵滤布，不影响压泥机的正常运行。
二、产品性能和应用
1、产品性能
KW45 是一种全新的、高效污泥脱水处理剂，其分子量很低但电性中和的能力却很强，能够提供比钙盐和铁等无机盐更优的污泥混凝效果，泥水分离速度快，专用于隔膜压滤机污泥的脱水处理。KW45可以使带负电荷的胶体颗粒破稳，形成微絮体，污泥颗粒小，易于脱水。
2、产品特点
- 用量少，投加浓度只是钙盐、铁盐的1/10~1/100;
- 反应快，泥水分离速度快;
- 出水清澈，不含悬浮物;
- 避免因使用钙、铁盐而造成的污泥量增加;
- 对于重污染污泥，具有杀菌作用;
- 可替代钙、铁盐的使用，避免在污泥单独燃烧时，造成对燃烧设备安全性和燃烧条件的影响。
三、产品优势
传统处理方案
加药方案：铁+石灰+PAM
局 限 性：
?无机盐使用的较多，对设备损伤较大，且具有一定的腐蚀性。
?污泥增量较大
?大量的石灰的使用很容易堵塞滤布
?使用药剂较多，操作复杂
创新处理方案
加药方案：KW45 / KW46 + PAM
优 点：
?完全替代或者部分替代无机盐产品，减少对设备的损伤和腐蚀
?减少污泥增量
?减少滤布的污堵情况，减少清洗频率延长滤布的使用寿命
?操作简单
四、产品收益
1、具有很强的脱水性，创新产品，专业开发用于配合隔膜式压滤机使用，处理后干泥的含水率可达到 60%以下，满足环保和后续处置的要求。
2、由于 KW45 的分子量比聚丙烯酰胺的分子量小很多，不会堵塞滤布，不含无机钙盐和铁盐，能够延长滤布清洗频率和使用寿命。
3、设备的操作压力稳定，减少进泥泵的磨损和能耗。
4、因为处理时不使用铁、钙等无机盐，干泥量中含有的无机盐少，减少污泥的产生量，对燃烧值的影响较低，降低后续处置的费用。
5、不使用铁盐，不会对设备造成腐蚀问题。
五、应用案例
案例一
某纺织厂，每天的污泥量在1400立方，要求污泥处理后的含水率<60%
目标：
? 减少无机盐使用，减少滤布污堵情况，减少污泥增量
原加药方案与新方案烧杯测试对比结果：
|
加药方案 |
浊度 |
干泥重量 |
含水 60% 泥量 |
含水 80% 泥量 |
|
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原方案 |
FeCl 3 (3000ppm) + 脱色剂 (500ppm) + 石灰 (1000ppm) + PAM( 阳离子 ) |
448FAU |
2.1g |
5.25g |
10.5g |
|
新方案 |
KW45 (200ppm) + PAM( 阳离子 40ppm) |
345FAU |
1.72g |
4.3g |
8.6g |
结实验结论：从上述实验数据分析， KW45方案与原方案相比，含水率在60%的泥量减少了17.1%，说明由于投加较多的铁盐、钙盐导致污泥量增加，但使用KW45就能避免这种问题;同时KW45的投药浓度和用量更低，操作更简单。并且使用KW45的方案，分离后的水质更清，回流后减少处理压力。
原厂方案：
FeSO4(4000ppm) + 石灰(3000ppm) + 脱色剂(2000ppm) + PAM阳离子(40ppm)
效果及存在问题：
a、处理含水率在60%
b、石灰的使用使泵经常坏
c、无机盐产品使用后，污泥增量较大，使运输费用较高
d、滤布堵塞严重，每14天清洗一次
e、药量使用大，操作复杂
创新方案：
KW45(150ppm) + PAM阳离子(40ppm)
效果及使用情况：
a、处理后污泥含水率在59%~61%
b、产品都是有机聚合物，稀释后加药，对设备及加药泵无损伤。
c、产品中不含无机物，不存在污泥增量，使运费降低。
d、减少污堵情况，减少清洗频率，每30天清洗一次。延长使用寿命。
e、操作简单、安全，没有大量酸性、碱性操作。
f、 投加药量少
长期使用数据对比：
|
评估项目 |
染厂原加药方案 |
创新加药方案 |
|
泥水分离程度 |
分离快 |
分离快 |
|
进泥时间 |
7,000 秒 |
6,000 秒 |
|
卸泥时间 |
40~50 分钟 |
30 分钟 |
|
对滤布影响 |
产生钙化 |
无影响 |
|
干泥含水率 |
60%±2 |
60%±2 |
|
泥饼厚度 |
1.5~2.0cm |
2.0~2.5cm |
|
污泥增量 |
15%~17% |
无增量 |
|
操作难易度 |
较复杂 |
易于操作 |
主要目的是：
1.确认污泥脱水剂KW46与现在使用的絮凝剂搭配使用后是否可以进一步帮助污泥脱水，提高板框产能;
2.其次是了解KW46与其他絮凝剂搭配使用后的污泥脱水效果如何。
具体实验过程如下：
测试方法
1.在规格为500ml的玻璃烧杯中，分别加入500ml待处理的水样。
2.加入污泥脱水剂KW46搅拌30秒，再添加絮凝剂(PAM)搅拌30秒，沉降2min，取烧杯中上层清液检测浊度。
3.使用污泥比阻测定仪，在压力为-0.04Mpa条件下，分别测定10S、30S、60S时间内污泥脱水的体积，进而评估污泥脱水的快慢。
实验过程
1.背景介绍
? 处理水质：PM11制浆 DMOW线和DIP线浮选槽污泥
? 处理水质：浓度(C):4%;PH=7.43
? 处理设备：板框压滤机
2.化学品：实验选用污泥脱水剂为KW46;絮凝剂为PAM
2.1 浊度数据
? 未添加任何化学品的污水，澄清2min后，上层清液浊度为1300 NTU。
2.1.1 KW46和现有絮凝剂PAM搭配使用后的浊度数据
? 添加不同KW46和絮凝剂的剂量，浊度数据如下：
|
化学品添加量（ ppm ） |
滤液浊度（ NTV ） |
|
|
第①组 |
PAM (0 ppm) |
1300 |
|
第②组 |
PAM (60 ppm) |
530 |
|
第③组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm) |
281 |
|
第④组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm) |
193 |
|
第⑤组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm) |
155 |
|
第⑥组 |
PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm) |
253 |
|
第⑦组 |
PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm) |
800 |
2.1.2 不同剂量的KW46和絮凝剂PAM搭配使用后的浊度曲线
从以上数据和曲线图可以看出：
? KW46和PAM搭配使用时，随着KW46用量增加，烧杯上层清液的浊度进一步下降。
? KW46需要跟聚合物PAM搭配使用，所以在聚合物PAM用量较低时，其效果不能体现。
2.2 滤水数据
2.2.1 KW46和现有絮凝剂PAM搭配使用后的滤水数据：
|
序列号 |
化学品添加量（ ppm ） |
10S 滤水体积（ ml ） |
30S 滤水体积（ ml ） |
60S 滤水体积（ ml ） |
|
第①组 |
无化学药品 |
15 |
25 |
40 |
|
第②组 |
PAM(60ppm) |
20 |
50 |
95 |
|
第③组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm) |
30 |
55 |
90 |
|
第④组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
75 |
145 |
|
第⑤组 |
PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm) |
35 |
75 |
145 |
|
第⑥组 |
PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
70 |
120 |
|
第⑦组 |
PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
55 |
85 |
从以上数据可以看出：
? KW46和PAM搭配使用时，在相同时间内，随着KW46用量增加，滤液体积在进一步增加。
? 第④组和第⑤组，KW46添加量在(40-60)ppm时，60s的滤液体积是145ml，比第②组不添加KW46(60s的滤液体积是95ml)滤液体积增加52.6%，滤水速度增快。
KW46和絮凝剂PAM搭配使用的时间段滤液体积数据对比
注：
由于污泥脱水后会慢慢在滤纸上形成滤饼，这一个特殊的“滤网”会阻碍污泥进一步脱水，所以理论上滤水速度会越来越慢(毫升/秒)。以上柱形图可以让我们更清晰看到药品在帮助脱水方面的效果。
从以上柱形图可以看出：
? 污泥原液(无化学品)的在三个时间段(0 ~ 10秒， 11 ~ 30秒 和31 ~ 60秒)的滤水速度明显的越来越慢。
分别为
? 0 ~ 10秒： 1.5 毫升/秒
? 11 ~ 30秒： 0.5 毫升/秒
? 31 ~ 60秒： 0.5 毫升/秒
? 添加适量化学品的污泥样品比不添加化学品的污泥样品，在三个时间段内的滤水速度明显增加。
? 在第④组、第⑤组中，KW46用量为(40-60)ppm(约1-1.5kg/绝干污泥),絮凝剂用量都为60ppm(1.5kg/绝干污泥)，在三个时间段内的滤水速度增加非常明显。分别为
? 0 ~ 10秒： 3.0 ~ 3.5 毫升/秒
? 11 ~ 30秒： 2.0 ~ 2.25 毫升/秒
? 31 ~ 60秒： 2.33 毫升/秒
结论
? KW46和现有絮凝剂PAM搭配使用可进一步降低污水处理后的浊度，同时使污泥的脱水速度更快。在相同时间60S内，添加KW46(40-60)ppm比不添加KW46，污泥脱水速度增加52.6%;
? 在较低聚合物PAM用量下(20ppm), KW46不能起到补助的效果;
? 使用KW46配搭絮凝剂PAM在实际生产中可以减短操作时间，进一步提高板框的产能。
案例三、市政
测试目的
1 通过加药实验确定高效污泥脱水剂KW46的脱水效果，和对滤布的影响。
2 确定合适的加药方案，确定具体的加药量，降低药剂成本。 加药效果对比
11月在某污水厂的板框污泥脱水车间进行加药测试，创新加药方案是：三氯化铁+高效污泥脱水剂KW46+聚丙烯酰胺。
以下是加药量及成本(以一个40方反应罐的加药量为例)：
|
药剂名称 |
创新方案 |
原方案 |
|
用量（ kg ） |
用量（ kg ） |
|
|
FeCl 3 |
160 |
240 |
|
石灰 |
- |
30 |
|
脱水剂 KW46 |
2.4 |
- |
|
PAM |
1.2 |
1.2 |
|
评估项 |
原加药方案 |
创新加药方案 |
|
进泥量 |
28m 3 |
28m 3 |
|
是否粘板 |
否 |
否 |
|
一板的干泥量 |
1400kg |
1400kg |
|
干泥含水率 |
60% 左右 |
60% 左右 |
|
泥饼厚度 |
2-3m |
2-3cm |
|
污泥增量 |
15%-17% |
无增量 |
从上述数据分析，分别采用KW46的方案，代替了之前的石灰，三氯化铁的使用量减少33%。但进泥量和拆板效果和现在处理工艺相比基本持平。
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