自来水厂排泥水在低温低浊条件下的气浮浓缩研究

摘要

目前，我国绝大多数自来水厂的排泥水都不经处理直接外排入附近地表水体，不仅造成水源的污染，同时也造成了巨大的水资源浪费。 在整个排泥水处理工艺中，排泥水的浓缩是关键。我国北方部分自来水厂在冬季低温低浊条件下，重力浓缩效果差，出泥含固率低，极大地限制了排泥水处理系统的运行。本课题以太原市呼延水厂为例，将压力溶气气浮工艺(DAF)引入了自来水厂排泥水处理系统。 本论文在试验中以太原市呼延水厂1<'＃>回收泥池排泥水为处理对象，试验研究了在低温低浊条件下气浮工艺对自来水厂排泥水的浓缩处理效果，并将其与传统的重力浓缩工艺进行了比较；试验研究了絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)对气浮浓缩效果和污泥脱水性能的影响；试验研究了表面活性剂对气浮浓缩效果和污泥脱水性能的影响。研究得到了以下结论： (1)压力溶气气浮工艺在冬季低温低浊条件下浓缩自来水厂排泥水，可以使污泥含固率达到3％左右，基本满足呼延水厂后续脱水工艺的要求，但是出水浊度一般，维持在20～50NTU之间，污泥脱水性能没有本质改善，仍属于难脱水污泥。 (2)在低温低浊条件下，压力溶气气浮工艺设计中固体负荷和水力负荷不宜过大，固体负荷应控制不大于50kg/m<'2>·d，水力负荷应控制不大于15m<'3>/m<'2>·d；溶气压力应控制在0.4～0.5MPa范围内；气固比一般应取到0.015以上，当气固比达到0.03时，气浮浓缩效果较好。 (3)与重力浓缩工艺相比，气浮浓缩工艺对于季节变化的适应性强，气浮浓缩效果较稳定，出泥含固率受低温低浊条件的影响较小。 (4)通过AH912非离子型PAM的投加，可使污泥含固率稳定达到3％以上，同时可以显著改善溢流液出水浊度，使其稳定满足回用水水质要求，并从根本上可以改善污泥的脱水性能，使污泥基本接近或已达到易脱水污泥水平。 (5)从呼延水厂板框压滤机对含固率的实际要求考虑，工艺中AH912的投加量为1.0～1.2kg/tDS即可满足要求，较为经济。 (6)适量投加表面活性剂1227有利于改善排泥水的气浮浓缩效果，进一步提高污泥含固率，最高含固率可达到3.5％左右。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1自来水厂排泥水的产生及其处理意义

1.1.1自来水厂排泥水的产生

1.1.2自来水厂排泥水处理的意义

1.2课题的提出

1.3课题的来源与类型

1.3.1课题的来源

1.3.2课题的类型

1.4课题的研究内容和创新性

1.4.1课题的研究内容

1.4.2课题的创新性

1.5课题的技术路线

第二章文献综述

2.1自来水厂排泥水处理技术研究概况

2.1.1国外自来水厂排泥水处理技术研究发展和现状

2.1.2国内自来水厂排泥水处理技术研究发展和现状

2.1.3自来水厂排泥水处理技术与工艺

2.2压力溶气气浮工艺概述

2.2.1气浮技术发展概述

2.2.2压力溶气气浮法概述

2.2.3溶气气浮工艺理论基础

2.2.4压力溶气气浮工艺的研究应用

第三章自来水厂原水水质、净水工艺与排泥水性质分析

3.1原水水质分析

3.1.1原水温度和浊度

3.1.2 pH值

3.1.3 BOD5

3.1.4 铝含量

3.2净水工艺分析

3.2.1净水药剂

3.2.2絮凝、沉淀工艺

3.3排泥水性质分析

3.3.1排泥水产生量

3.3.2排泥水成分分析

3.3.3排泥水含水率与含固率

3.3.4污泥比阻

3.4 小结

第四章自来水厂排泥水压力溶气气浮浓缩技术试验研究

4.1试验目的

4.2试验内容

4.3试验材料与装置

4.3.1试验材料

4.3.2试验装置

4.4测试项目与分析方法

4.4.1测试项目

4.4.2分析方法

4.5试验方案设计——正交试验设计

4.5.1因素的确定

4.5.2水平的确定

4.5.3 正交试验方案的确定

4.6试验结果与分析

4.6.1出泥含固率结果分析

4.6.2 上清液(或溢流液)浊度结果分析

4.6.3比阻结果分析

4.6.4排泥水流量影响分析

4.6.5溶气压力影响分析

4.6.6空气量影响分析

4.6.7溶气水流量影响分析

4.6.8刮泥间隔时间影响分析

4.7气浮工艺与重力浓缩工艺浓缩效果比较

4.8小结

第五章自来水厂排泥水调质压力溶气气浮浓缩技术试验研究

5.1排泥水调质剂简介

5.2 PAM实验室筛选

5.2.1试验方案的确定

5.2.2试验材料与主要设备

5.2.3测试项目与分析方法

5.2.4试验方法

5.2.5试验结果与讨论

5.2.6絮凝作用机理的探讨——上清液流动电流结果分析

5.2.7小结

5.3投加絮凝剂PAM的压力溶气气浮浓缩模型试验研究

5.3.1试验方案的确定

5.3.2试验材料与装置

5.3.3测试项目与分析方法

5.3.4试验结果分析

5.3.5小结

5.4 PAM使用的安全问题

第六章投加表面活性剂的压力溶气气浮浓缩模型试验研究

6.1试验方案的确定

6.2试验材料与装置

6.2.1试验材料

6.2.2试验装置

6.3测试项目与分析方法

6.4试验结果分析

6.4.1试验结果

6.4.2表面活性剂作用机理分析

6.5小结

第七章结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

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