造紙污泥半干化脫水試驗(yàn)研究吳朝軍課件

造紙污泥半干化脫水試驗(yàn)研究 報告人 吳朝軍太陽紙業(yè)博士后山東輕工業(yè)學(xué)院副教授 造紙污泥是造紙廠廢水處理后排放出來的終端產(chǎn)物 包括初沉污泥 生化污泥和脫墨污泥 先進(jìn)的制漿造紙企業(yè)生產(chǎn)每噸漿紙約產(chǎn)生廢水10 20m3 處理每噸廢水約產(chǎn)生3 6kg絕干污泥 200 年 中國漿紙產(chǎn)量為 萬噸 年產(chǎn)污泥約 萬噸 可見 制漿造紙企業(yè)產(chǎn)生的污泥量非常大 污泥處理的總目標(biāo)是確保污泥中的有毒有害物質(zhì)不會對人類和環(huán)境造成危害 迄今為止 處置污泥的方法主要有排海 填埋 農(nóng)用 焚燒及熱解等 排海是一種消極的方法 應(yīng)當(dāng)禁止 填埋的基本方式是將簡單滅菌處理后的污泥直接傾倒到低地或谷地 優(yōu)點(diǎn)是處理成本低 可增加城市建設(shè)土地 缺點(diǎn)是污泥中的有毒有害重金屬和病原微生物會污染土地和水資源 一旦將地下水污染 要靠自然恢復(fù)將需要近百年的時間 因此今后污泥填埋處理所占比例將會減少 造紙污泥資源化應(yīng)用方面的探索迫在眉睫 據(jù)悉 在歐洲 90 的污泥采取填埋 農(nóng)業(yè)應(yīng)用和焚燒 對污泥減量化的研究主要集中在三方面 一是對傳統(tǒng)廢水生物處理進(jìn)行改良 例如 采取純氧曝氣 解偶聯(lián)新陳代謝和氧化沉淀厭氧處理 Oxic Settling anaerobicProcess 等技術(shù) 目的是減少微生物的產(chǎn)生量 二是對污泥處理過程進(jìn)行改進(jìn) 例如 無氧氣浮厭氧消化和機(jī)械研磨后厭氧處理等技術(shù) 另外 在污泥處置方面進(jìn)行研究 例如 焚燒 氣化 裂解 濕空氣氧化 WAO WetAirOxidation 和超級臨界水氧化 SCWO SupercriticalWaterOxidation 等技術(shù) 預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末 將會出現(xiàn)石油 天然氣等化石資源的枯竭 因此制漿造紙廠應(yīng)加強(qiáng)固體廢棄物的濃縮與再利用技術(shù) 隨著資源的緊缺與環(huán)境保護(hù)的壓力 造紙污泥的再利用正逐漸提到日程上來 造紙廢水處理基本流程 太陽造紙污泥的產(chǎn)生量與熱值 太陽造紙污泥的產(chǎn)生量與熱值 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 草漿制漿沉淀污泥和生化污泥的初始脫水試驗(yàn) 在高壓 區(qū)線壓基本相同的情況下 草漿制漿沉淀污泥的脫水效果好于生化污泥的 且前者的出料厚度也大于后者的 這表明生化污泥的可壓縮性低于草漿制漿沉淀污泥的 這結(jié)果也與我們實(shí)驗(yàn)室做的燒杯實(shí)驗(yàn)相符 濾布表面出水表明污泥可壓縮性好 濾布表面出泥表明污泥可壓縮性差 下圖所示的生化污泥有一部分從慮孔中擠出 表明其可壓縮性差 脫水設(shè)備運(yùn)行過程中的問題分析脫水機(jī)在運(yùn)行過程中 表現(xiàn)為布料不均勻 布料器堵塞 高壓區(qū)進(jìn)料不暢 高壓區(qū)電機(jī)易跳閘 清洗水用量過大與上帶易起皺等問題 一些圖片如下圖所示 脫水設(shè)備運(yùn)行過程中的問題分析針對布料器出現(xiàn)的問題 我們重新制作了布料器 加大加高布料器儲存容積 采用雙螺旋獨(dú)立速度調(diào)節(jié) 采用棘形輪轉(zhuǎn)子 防止并能切割污泥中的殘余纖維 轉(zhuǎn)子自動定時 正 反 停頓時間可調(diào) 反向工作 通過調(diào)整高壓區(qū)變速箱速比 解決了高壓區(qū)跳閘問題 將原來的粘貼毛布輥進(jìn)料方式改為上聚酯網(wǎng)楔形區(qū)進(jìn)料 解決了高壓區(qū)進(jìn)料不暢問題 更換清洗水噴嘴 采用小水量高壓移動清洗裝置取代原有的低壓扇形噴淋裝置 噴淋水量較原來的大有降低 除了改進(jìn)布料均勻性之外 選用了厚重大和強(qiáng)度高的聚酯網(wǎng)帶 解決了上帶起皺問題 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥的脫水試驗(yàn)我們用改進(jìn)后的污泥脫水機(jī)對草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥進(jìn)行試驗(yàn) 連續(xù)運(yùn)行72小時 每隔2小時進(jìn)行記錄 測試 平均結(jié)果如表 所示 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥的脫水試驗(yàn)隨著污泥處理量增加 出料干度與脫水率降低 出料厚度增加 總的來說 草漿制漿沉淀污泥和脫墨污泥經(jīng)半干化帶式壓榨機(jī)脫水后 污泥干度得到大幅度提高 這兩種污泥干度均達(dá)到50 以上 為造紙污泥的進(jìn)一步處置打下基礎(chǔ) 生化污泥的深度脫水技術(shù)展望從以上的試驗(yàn)可以看出 生化污泥要想達(dá)到40 以上的污泥干度有困難 這與生化污泥的性質(zhì)有關(guān)系 生化污泥主要含有大量微生物 微生物胞外聚合物 Extracellularpolymericsubstance EPS 主要含有聚糖 蛋白質(zhì) DNA 脂類和其它的生物聚合物 在生物膜和顆粒污泥中起膠粘劑作用 細(xì)菌細(xì)胞中最重要的組分是水 約占細(xì)胞總重量的80 一般為70 90 其它10 20 為干物質(zhì) 而細(xì)菌中的EPS含有99 以上水分 這些水均是以結(jié)合水形式存在 用機(jī)械脫水不能脫出 生化污泥的深度脫水技術(shù)展望基于以上的分析 我們下一步準(zhǔn)備先行脫出污泥中的EPS 使部分結(jié)合水釋放出來 再綜合機(jī)械脫水與電滲透脫水 ElectroosmoticDewatering EOD 等技術(shù)裝備 以期使生化污泥干度達(dá)到50 結(jié)論草漿制漿沉淀污泥和生化污泥的初始脫水對比試驗(yàn)表明 生化污泥的可壓縮性低于草漿制漿沉淀污泥的 同時分析并解決了脫