污泥脱水应用方案_废水治理

一、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
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

案例二、造纸
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
药剂名称	用量（ kg ）	用量（ kg ）
FeCl 3	160	240
石灰	-	30
脱水剂 KW46	2.4	-
PAM	1.2	1.2

处理效果对比：

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

结论
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。(东莞市凯威尔环保材料有限公司)

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