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污泥絮凝方法及污泥絮凝装置

摘要

本发明提供一种新型的污泥絮凝方法,该污泥絮凝方法能够减少使污泥絮凝所需的高分子絮凝剂的注入量,能够降低脱水滤饼的含水率,减少废弃物量。本发明提出一种污泥絮凝方法,该污泥絮凝方法包括:第1搅拌工序,其中,将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中,并以1000rpm以上的旋转速度进行高速搅拌,由此使污泥与第1高分子絮凝剂的溶液混合而制备混合污泥;以及第2搅拌工序,其中,将第2高分子絮凝剂的溶液注入到上述混合污泥中,并以10rpm~500rpm的旋转速度进行搅拌,由此使混合污泥与第2高分子絮凝剂的溶液混合而形成絮凝块。

著录项

  • 公开/公告号CN103347825A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-10-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 水翼株式会社;

    申请/专利号CN201280008497.0

  • 发明设计人 森田智之;筑井良治;萩野隆生;

    申请日2012-02-01

  • 分类号C02F11/14(20060101);

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人刘新宇;李茂家

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2024-02-19 20:30:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-06-22

    授权

    授权

  • 2013-11-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):C02F11/14 申请日:20120201

    实质审查的生效

  • 2013-10-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及污泥絮凝方法及污泥絮凝装置。例如涉及在为了减少自废水 处理设施、净水处理设施等排出的污泥的容量而进行的脱水处理作业中、用 于使污泥絮凝的絮凝方法及该絮凝方法所使用的絮凝装置。

背景技术

在寻求减少废弃物量、降低环境负担的过程中,用于减少自废水处理设 施、净水处理设施等排出的污泥的容量的脱水处理技术显得极其重要,并期 望一种更有效的针对污泥的脱水处理技术。

针对污泥进行的脱水处理通常包括:絮凝工序,使用絮凝剂来使污泥絮 凝起来;以及脱水工序,利用脱水机对絮凝污泥进行脱水。针对污泥进行的 脱水处理成功与否,很大程度上依赖于如何能够利用絮凝剂有效地使污泥絮 凝起来。

在利用絮凝剂使污泥絮凝的絮凝方法中,作为与通过搅拌时的旋转速度 不同的两个阶段的搅拌工序使污泥絮凝的方法相关联的技术,公知有如下这 样的现有技术。

在日本特开2006-263514号公报(专利文献1)中公开了一种浊水的絮凝 脱水处理方法,其特征在于,在浊水中添加无机类絮凝剂A并进行搅拌使之 混合之后,在其中添加有机类絮凝剂B,并进行慢速搅拌而生成块L,再对该 块L添加无机类絮凝剂C并进行搅拌使之混合,在使上述块L分解或者碎裂之 后,对其进行脱水处理。

在日本特开平11-57800号公报(专利文献2)中公开了一种污泥脱水方 法,其特征在于,在有机性污泥中添加无机絮凝剂和作为第1聚合物的两性 聚合物并进行强烈搅拌,还添加作为第2聚合物的两性聚合物并进行慢速搅 拌,之后,对其加压而使其脱水。

在日本特开昭62-277200号公报(专利文献3)中公开了一种污泥的絮凝 处理方法,其特征在于,在使用两性的高分子絮凝剂来使有机污泥絮凝时, 在第1阶段处理中,使该污泥与该两性的高分子絮凝剂的一部分在较强烈的 搅拌状态下相接触,在第2阶段处理中,使经过上述第1阶段处理后的污泥与 该两性的高分子絮凝剂的剩余部分在较弱的搅拌状态下相接触。

在日本特开昭57-130599号公报(专利文献4)中公开了一种污泥脱水法, 在该污泥脱水法中,在污泥中添加具有与污泥的电荷相反的电荷的第1高分 子絮凝剂来进行第1搅拌,接着,添加具有与第1高分子絮凝剂的电荷相反的 电荷的第2高分子絮凝剂来进行第2搅拌而生成块,然后,对该块进行脱水, 其特征在于,第1搅拌是未生成块、或者生成的块的直径为2mm以下这样的 强烈搅拌。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-263514号公报

专利文献2:日本特开平11-57800号公报

专利文献3:日本特开昭62-277200号公报

专利文献4:日本特开昭57-130599号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供新型的污泥絮凝方法及污泥絮凝装置,该污泥絮 凝方法是通过搅拌时的旋转速度不同的两个阶段的搅拌工序来使污泥絮凝 的方法,在该方法中,能够减少使污泥絮凝所需的絮凝剂的注入量,而且能 够降低在脱水后得到的脱水滤饼的含水率,进而减少废弃物量。

用于解决问题的方案

本发明提出一种污泥絮凝方法,其包括:第1搅拌工序,其中,将第1高 分子絮凝剂的溶液注入到作为被处理物的污泥中,并且将搅拌机的旋转速度 设定为1000rpm以上来进行高速搅拌,由此,使上述污泥与上述第1高分子絮 凝剂的溶液混合而制备混合污泥;以及第2搅拌工序,其中,将第2高分子絮 凝剂的溶液注入到上述混合污泥中,并且将搅拌机的旋转速度设定为 10rpm~500rpm来进行搅拌,由此,使上述混合污泥与上述第2高分子絮凝剂 的溶液混合而形成絮凝块。

本发明还提出一种污泥絮凝装置,其具备第1搅拌槽和第2搅拌槽,上述 第1搅拌槽具备如下单元:将第1高分子絮凝剂的溶液注入到作为被处理物的 污泥中,并且将搅拌机的旋转速度设定为1000rpm以上来进行高速搅拌,由 此,使污泥与第1高分子絮凝剂的溶液混合而制备混合污泥,上述第2搅拌槽 具备如下单元:将第2高分子絮凝剂的溶液注入到上述混合污泥中,并且将 搅拌机的旋转速度设定为10rpm~500rpm来进行搅拌,由此,使混合污泥与第 2高分子絮凝剂的溶液混合而形成絮凝块。

发明的效果

采用本发明所提出的污泥絮凝方法或者污泥絮凝装置,能够减少使作为 被处理物的污泥絮凝所使用的高分子絮凝剂的注入量。而且,能够降低在脱 水后得到的脱水滤饼的含水率,因此能够减少废弃物量。此时,通过根据第 1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂的各自的特性来适当地控制第1高分子絮 凝剂和第2高分子絮凝剂的注入量的比例,能够进一步减少使上述污泥絮凝 所使用的上述高分子絮凝剂的总注入量,而且能够进一步降低在脱水后得到 的脱水滤饼的含水率,因此能够进一步减少废弃物量。

而且,通过在高速旋转状态下的高速搅拌,能够使用包含高浓度的高分 子絮凝剂的高分子絮凝剂溶液,因此,能够进一步减少高分子絮凝剂的溶解 水量。由此,能够使高分子絮凝剂的溶解槽、高分子絮凝剂溶液的送液泵等 外围设备小型化,并节能。而且,在使脱水滤液回流至水处理系统时,能够 减少回流水量,因此,能够实现整个水处理系统的节能化、节省空间化。

附图说明

图1是表示本发明的污泥絮凝装置的一例的概略图。

图2是表示本发明的污泥絮凝装置的、不同于上述一例的一例的概略图。

图3是表示本发明的污泥絮凝装置的、不同于上述一例的一例的概略图。

图4是表示本发明的污泥絮凝装置的、不同于上述一例的一例的概略图。

图5是表示本发明的污泥絮凝装置的、不同于上述一例的一例的概略图。

图6是实施例5的试验结果,其是表示第1高分子絮凝剂的注入量与SS回 收率的比之间的关系的图表。

图7是实施例6的试验结果,其是表示高分子絮凝剂的注入率与脱水滤饼 含水率之间的关系的图表。

具体实施方式

接着,根据用于实施本发明的实施方式的例子对本发明进行说明,但本 发明并不限定于接下来要说明的实施方式。

本絮凝方法

本实施方式的污泥絮凝方法(以下称作“本絮凝方法”)是包括如下工序 的污泥絮凝方法:第1搅拌工序,将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中, 并通过高速搅拌使污泥与第1高分子絮凝剂的溶液混合而制备混合污泥;以 及第2搅拌工序,将第2高分子絮凝剂的溶液注入到上述混合污泥中,并以比 上述高速搅拌的速度低的速度进行搅拌(也称作“通常搅拌”),由此使混合 污泥与第2高分子絮凝剂的溶液混合而形成絮凝块。

污泥

在本絮凝方法中能够作为被处理物的污泥可以是有机性污泥、无机性污 泥中的任一种。

有机性污泥能够列举出例如在污水处理、粪便处理、各种工业废水处理 中产生的有机性污泥等。更具体地讲,能够列举出初沉污泥、剩余污泥、厌 氧消化污泥、好氧消化污泥、净化槽污泥、消化上清液等。

有机性污泥中也可以包含无机物。

无机性污泥能够列举出例如在净水处理、建设施工废水处理、各种工业 废水处理中产生的无机性污泥等。

在此,在净水处理过程中产生的污泥是指自净水处理设施中的沉淀池、 排泥池、浓缩槽等排出的污泥等。

无机性污泥中也可以包含有机物。

如上,在本发明中,有机性污泥、无机性污泥均能够作为被处理物,但 是,从能够更大程度地享用本发明的效果这样的方面考虑,优选的是有机性 污泥,特别优选的是不易脱水的厌氧消化污泥。

第1搅拌工序

第1搅拌工序的主要目的在于,通过高速搅拌,使高分子絮凝剂均匀地 分散在污泥中,从而使高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分,从而使对污泥 的表面电荷进行中和的过程与利用高分子的吸附或者交联作用而产生絮凝 的过程同时进行。

在将无机絮凝剂注入污泥中并进行搅拌的情况下,仅会进行将污泥的表 面电荷中和的过程,因此,与此相比,在本絮凝方法中,能够形成更大的絮 凝块,能够形成过滤性更佳的絮凝污泥。因此,与将无机絮凝剂注入污泥中 并进行搅拌的情况相比,利用本絮凝方法絮凝起来的污泥能够进行过滤速度 较快的脱水处理。

第1高分子絮凝剂

第1高分子絮凝剂能够使用以下任何絮凝剂:阴离子性高分子絮凝剂、 非离子性高分子絮凝剂、阳离子性高分子絮凝剂及两性高分子絮凝剂。在对 有机性污泥进行处理的情况下,特别优选使用阳离子性高分子絮凝剂或者两 性高分子絮凝剂。

作为阴离子性高分子絮凝剂,可列举出例如:聚丙烯酸钠、丙烯酸钠和 丙烯酰胺的共聚物、聚甲基丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠和丙烯酰胺的共聚物等。

作为非离子性高分子絮凝剂,可列举出例如:聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷 等。

作为阳离子性高分子絮凝剂,可列举出例如:丙烯酸酯系高分子絮凝剂 (也称为“DAA系高分子絮凝剂”)、甲基丙烯酸酯系高分子絮凝剂(也称为 “DAM系高分子絮凝剂”)、包含酰胺基、腈基、胺盐酸盐、甲酰胺基等的 聚乙烯基脒(也称为“脒系高分子絮凝剂”)、聚丙烯酰胺的曼尼希改性物等。 DAA系高分子絮凝剂中有:丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物的聚合物、丙烯酸 二甲氨基乙酯的季化物和丙烯酰胺的共聚物等。DAM系高分子絮凝剂中有: 甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季化物的聚合物、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季 化物和丙烯酰胺的共聚物等。

作为两性高分子絮凝剂,可列举出例如:丙烯酸二甲氨基甲酯的季化物、 丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物,甲基丙烯酸二甲氨基甲酯的季化物、丙烯酰胺 和丙烯酸的共聚物等。

但是,以上内容仅为例示,并不限定于上述这些物质。

优选的是,第1高分子絮凝剂的分子量为450万以上。更优选的是,第1 高分子絮凝剂的分子量为500万以上。在此所述的分子量是利用粘度法求出 来的平均分子量。

这是因为,在通过高速搅拌来使污泥絮凝的过程中,当高分子絮凝剂的 分子量过低时,高分子絮凝剂的分子链因高速搅拌而被切断的情况下,高分 子絮凝剂的絮凝力变弱。因此,通过使用分子量为450万以上的高分子絮凝 剂,不会减弱高分子絮凝剂的絮凝力,而能够使高分子絮凝剂均匀地分散在 污泥中,而且能够使高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分。

从与选择分子量时相同的角度考虑,优选的是第1高分子絮凝剂的粘度 为150mPa·s以上,特别优选的是175mPa·s以上,更优选的是200mPa·s以上。

此时的粘度是通过将高分子絮凝剂以2g/L溶解在纯水中、并使用B型粘 度计在25℃、旋转速度为60rpm的条件下测得的值。

在第1高分子絮凝剂的分子量为450万以上的情况下,优选的是将第1高 分子絮凝剂的注入量调整为占第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂的总注 入量的45质量%~95质量%来注入,更优选的是调整为占第1高分子絮凝剂和 第2高分子絮凝剂的总注入量的50质量%~95质量%来注入,特别优选的是调 整为占第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂的总注入量的55质量%~90质 量%来注入。

当在第1搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量的比例过高时,虽然高分 子絮凝剂被均匀地分散在污泥中,高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分,但 是,由于在进行第2搅拌工序时注入的高分子絮凝剂的注入量过少,因此, 有可能絮凝块不生长。其结果,在进行浓缩处理、脱水处理时,过滤性变差。 另一方面,当在第1搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量的比例过低时,通 过高速搅拌均匀地分散在污泥中的高分子絮凝剂的比例变少,因此,高速搅 拌的效果降低。因此,通过将在第1搅拌工序中的高分子絮凝剂的注入量控 制在总注入量的45%~95%的范围内,能够使高分子絮凝剂均匀地分散在污泥 中,并且能够使絮凝块生长。

第1高分子絮凝剂的溶液所使用的溶剂能够列举出纯水、自来水、工业 用水、地下水、各种经过废水处理后的处理水、海水等,但从能够最大限度 地发挥高分子絮凝剂的絮凝力的角度考虑,优选的是纯水。(第2高分子絮凝 剂的溶液也同样如此)。另一方面,从经济性的角度考虑,优选的是自来水、 工业用水、地下水、各种经过废水处理后的处理水。(第2高分子絮凝剂的溶 液也同样如此)。

第1高分子絮凝剂的溶液中的高分子絮凝剂浓度可以是1g/L~3g/L,但优 选的是3g/L以上,更优选的是5g/L以上,进一步优选的是10g/L以上。

在利用高分子絮凝剂来使污泥絮凝的过程中,通常制备高分子絮凝剂浓 度为1g/L~3g/L的高分子絮凝剂的溶液,通常不使用浓度为3g/L以上的高分子 絮凝剂的溶液。原因在于,当高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时,高分子絮凝 剂的溶液的粘度较高,因此,在以往的絮凝槽中所使用的搅拌机的旋转速度 (10rpm~500rpm左右)的条件下,难以使高分子絮凝剂均匀地分散在污泥中。 另一方面,在高速搅拌的条件下,即使使用高分子絮凝剂浓度为3g/L以上的 高浓度溶液,也能够使高分子絮凝剂均匀地分散在污泥中。其结果,会产生 这样的优势:能够减少高分子絮凝剂的溶解水量。由于能够提高注入了高分 子絮凝剂之后的污泥中的高分子絮凝剂的浓度,因此,使用高浓度的高分子 絮凝剂的溶液的其他优势还能够列举出:能够减少高分子絮凝剂的注入量、 能够降低脱水处理后的脱水滤饼的含水率。例如在1L的污泥中注入了200mL 的浓度为2g/L的高分子絮凝剂溶液(注入0.4g的高分子絮凝剂)的情况下, 污泥中的高分子絮凝剂的浓度为333mg/L。另一方面,在1L的污泥中注入了 40mL的浓度为10g/L的高分子絮凝剂(注入0.4g的高分子絮凝剂)的情况下, 污泥中的高分子絮凝剂的浓度为385mg/L。这样,在同样注入0.4g的高分子 絮凝剂的情况下,与使用浓度为2g/L的高分子絮凝剂溶液的做法相比,使用 浓度为10g/L的高分子絮凝剂的做法更能够提高污泥中的高分子絮凝剂的浓 度,能够减少高分子絮凝剂的注入量,能够降低脱水处理后的脱水滤饼的含 水率。

高速搅拌

在第1搅拌工序中,以1000rpm以上的高速条件进行搅拌较为重要。更优 选的旋转速度为2000rpm以上。进一步优选的旋转速度为3000rpm以上。

在提高该旋转速度的情况下,只要进一步缩短搅拌时间即可,因此,旋 转速度的上限不被特别限定,在当前条件下能够确认的是,旋转速度为 15000rpm以下时都能够实验性地发挥效果。

在利用高分子絮凝剂来使污泥絮凝的情况下,使高分子絮凝剂均匀地分 散在污泥中以及使高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分较为重要。通过使高 分子絮凝剂均匀地分散在污泥中,能够减少浪费的高分子絮凝剂,能够减少 高分子絮凝剂的注入量。而且,通过使高分子絮凝剂遍布至污泥的细微部分, 能够使絮凝污泥变得致密,因此,能够降低脱水处理后的脱水滤饼的含水率。 高分子絮凝剂的溶液是粘度较高的液体,以以往的絮凝槽所使用的搅拌机的 旋转速度(10rpm~500rpm左右)的条件,难以使高分子絮凝剂均匀地分散在 污泥中,而且无法使高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分。因此,产生了高 分子絮凝剂的注入量增加、脱水滤饼含水率较高的情况。另一方面,在高速 搅拌的条件下,能够使高分子絮凝剂均匀地分散在污泥中,而且能够使高分 子絮凝剂遍布于污泥的细微部分。因此,能够减少高分子絮凝剂的注入量, 降低脱水滤饼含水率。

此外,优选的是,根据污泥的种类、污泥的性状(TS等)、高分子絮凝 剂的分子量、高分子絮凝剂的溶解浓度等,将高速搅拌过程中的搅拌时的旋 转速度调整为1000rpm以上的范围。

优选的是,第1搅拌工序中的搅拌时间、即将第1高分子絮凝剂的溶液和 污泥混合搅拌的时间为20秒以下,特别优选的是5秒~20秒,更优选的是5秒 ~15秒,进一步优选的是5秒~10秒。

当高速搅拌过程中搅拌时间过长时,高分子絮凝剂的分子链被切断至高 分子絮凝剂的絮凝力变弱的程度。因此,通过将搅拌时间控制为20秒以下, 不会减弱高分子絮凝剂的絮凝力,能够使高分子絮凝剂均匀地分散在污泥 中,能够使高分子絮凝剂遍布于污泥的细微部分。

进行高速搅拌的手段可以使用由搅拌翼、轴、电机构成的高速搅拌机、 由转子、定子、电机构成的高速搅拌机等高速搅拌机,而且,也可以利用在 线混合机进行高速搅拌。

在线混合机是指组装在配管中的混合机。在线混合机的优势在于,由于 混合机是被密封的,因此,只要存在位于上游的污泥用泵、高分子絮凝剂用 泵这两台泵,就能够将液体向下游输送。另一方面,在容器中设置了搅拌机 的情况下,由于容器上部开口,因此,若除了位于上游的污泥用泵、高分子 絮凝剂用泵之外,不设置另外1台泵或者与泵相当的装置,则无法将液体向 下游输送。因此,在通常情况下,不设置泵,而利用高低差将液体向下游输 送。

第2搅拌工序

第2搅拌工序的主要目的在于形成絮凝块。

第2高分子絮凝剂

第2高分子絮凝剂能够使用与在第1高分子絮凝剂的项目中描述的高分 子絮凝剂同样的物质。在该情况下,第2高分子絮凝剂可以使用与第1高分子 絮凝剂相同种类的高分子絮凝剂,但也可以使用不同于第1高分子絮凝剂种 类的高分子絮凝剂。从能够通用高分子絮凝剂溶解槽的角度考虑,优选将与 第1高分子絮凝剂相同种类的高分子絮凝剂用作第2高分子絮凝剂。

第2高分子絮凝剂的溶液中的高分子絮凝剂的浓度可以是1g/L~3g/L,但 优选的是3g/L以上,更优选的是5g/L以上,进一步优选的是10g/L以上。

通常搅拌

第2搅拌工序中的搅拌时的旋转速度只要是在以往的污泥絮凝装置中通 常的旋转速度、即10rpm~500rpm即可。原因在于,需要在第2搅拌工序中使 高分子絮凝剂与在第1搅拌工序中制备好的混合污泥缓缓地接触、从而使絮 凝块生长。从该方面考虑,更优选的是,在第2搅拌工序中搅拌时的旋转速 度为20rpm以上或者400rpm以下,更优选的是30rpm以上或者300rpm以下。

此外,优选的是,根据污泥的种类、污泥的性状(TS等)、高分子絮凝 剂的分子量、高分子絮凝剂的溶解浓度等,将第2搅拌工序中的搅拌时的旋 转速度调整为10rpm~500rpm的范围。

优选的是,第2搅拌工序中的搅拌时间、即将第2高分子絮凝剂的溶液和 污泥混合搅拌的时间为1分钟~20分钟。原因在于,需要在第2搅拌工序中使 高分子絮凝剂与在第1搅拌工序中制备好的混合污泥缓缓地接触而使絮凝块 生长。从该方面考虑,更优选的是,第2搅拌工序中进行搅拌的时间为2分钟 以上或者15分钟以下,更优选的是3分钟以上或者10分钟以下。

进行搅拌的手段只要使用由搅拌翼、轴、电机构成的搅拌机等通常的搅 拌机即可,并不特别限定为某种类的搅拌机。

脱水

在第2搅拌工序中形成了絮凝块之后,利用脱水机使固体和液体分离, 作为固体能够获得脱水滤饼,作为液体能够获得脱水滤液。

在此所述的脱水方法通常采用通过施加压力来进行脱水的手段,但并不 特别限定于该方法。能够使用例如以往在对污泥进行脱水时所使用的脱水 机、例如螺旋压榨(screw press)式脱水机、带式压榨(belt press)脱水机、 离心式脱水机、真空式脱水机、压滤(filter press)式脱水机、多重圆板式脱 水机等。

污泥稀释工序

在本絮凝方法中,根据需要也可以在第1搅拌工序之前实施污泥稀释工 序。

污泥稀释工序的目的在于,通过利用稀释水将作为被处理物的污泥稀 释,能够促进高分子絮凝剂的絮凝效果。针对盐类等溶解性成分浓度较高的 污泥而言,由于高分子絮凝剂的离子性官能团的离解被抑制而使溶解性降 低,因此,高分子絮凝剂难以发挥絮凝效果。因此,通过将污泥稀释,使溶 解性成分的浓度降低,能够促进高分子絮凝剂的絮凝效果。

此时,优选的是,根据污泥的种类、污泥的性状(TS、电导率、M碱度、 溶解性成分浓度、盐类浓度等)、高分子絮凝剂的分子量、高分子絮凝剂的 溶解浓度、高分子絮凝剂的溶解性等调整稀释倍率。

例如若在以污泥的电导率为指标的情况下,则优选的是,以稀释后的污 泥的电导率为15mS/cm以下的方式调整稀释倍率,特别优选的是,以稀释后 的污泥的电导率为10mS/cm以下的方式调整稀释倍率。

若在以污泥的M碱度为指标的情况下,则优选的是,以稀释后的污泥的 M碱度为7000mg-CaCO3/L以下的方式调整稀释倍率,特别优选的是以稀释后 的污泥的M碱度为5000mg-CaCO3/L以下的方式调整稀释倍率。

稀释水能够列举出纯水、自来水、工业用水、地下水、各种经过废水处 理后的处理水、海水等。从最大限度地发挥稀释效果的角度考虑,优选的是 纯水。另一方面,从经济性的角度考虑,优选的是自来水、工业用水、地下 水、各种经过废水处理后的处理水。

污泥絮凝装置

接着,对用于实施本发明所提出的污泥絮凝方法的装置进行说明。

第1絮凝装置例

图1是表示用于实施第1实施方式的装置例的概略图。

图1所示的装置具备这样的结构:以污泥储存槽1与高速搅拌槽6、通常 速度搅拌槽8及脱水机10依次连通的方式配置有高速搅拌槽6、通常速度搅拌 槽8及脱水机10,以第1高分子絮凝剂溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵4与高 速搅拌槽6连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2,以第2高分子絮凝剂 溶解槽3经由第2高分子絮凝剂泵5与通常速度搅拌槽8连通的方式配置有第2 高分子絮凝剂溶解槽3。

在该装置中,将污泥储存在污泥储存槽1中,将被储存起来的污泥供给 至高速搅拌槽6。利用第1高分子絮凝剂泵4将第1高分子絮凝剂的溶液从第1 高分子絮凝剂溶解槽2供给至高速搅拌槽6。在高速搅拌槽6中,利用高速搅 拌机7将污泥和第1高分子絮凝剂的溶液混合起来,从而制备成混合污泥。将 制备好的混合污泥自高速搅拌槽6供给至通常速度搅拌槽8。利用第2高分子 絮凝剂泵5将第2高分子絮凝剂的溶液自第2高分子絮凝剂溶解槽3供给至通 常速度搅拌槽8。在通常速度搅拌槽8中,利用通常速度搅拌机9将混合污泥 和第2高分子絮凝剂的溶液混合起来而使混合污泥絮凝,从而形成絮凝块。 利用脱水机10使絮凝块脱水。

第2絮凝装置例

图2是表示不同于上述絮凝装置例的另一装置例的概略图。

图2所示的装置具备这样的结构:以污泥储存槽1与高速搅拌槽6、通常 速度搅拌槽8及脱水机10依次连通的方式配置有高速搅拌槽6、通常速度搅拌 槽8及脱水机10,以第1高分子絮凝剂溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵4与高 速搅拌槽6连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2,以第1高分子絮凝剂 溶解槽2经由第2高分子絮凝剂泵5与通常速度搅拌槽8连通的方式配置有第1 高分子絮凝剂溶解槽2。

在该装置中,省略了图1的装置中的第2高分子絮凝剂溶解槽3,利用第1 高分子絮凝剂泵4将第1高分子絮凝剂的溶液自第1高分子絮凝剂溶解槽2供 给至高速搅拌槽6。而且,利用第2高分子絮凝剂泵5将第1高分子絮凝剂的溶 液自第1高分子絮凝剂溶解槽2供给至通常速度搅拌槽8。

第3絮凝装置例

图3是表示不同于上述絮凝装置例的另一装置例的概略图。

图3所示的装置具备这样的结构:以污泥储存槽1与高速搅拌槽6、通常 速度搅拌槽8及脱水机10依次连通的方式配置有高速搅拌槽6、通常速度搅拌 槽8及脱水机10,以第1高分子絮凝剂溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵4与高 速搅拌槽6连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2,以第1高分子絮凝剂 溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵4和高分子絮凝剂流量调整阀11与通常速度 搅拌槽8连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2。

在该装置中,省略了图2的装置中的第2高分子絮凝剂泵5,而设置了高 分子絮凝剂流量调整阀11。因而,利用第1高分子絮凝剂泵4将第1高分子絮 凝剂的溶液自第1高分子絮凝剂溶解槽2供给至高速搅拌槽6。而且,利用第1 高分子絮凝剂泵4将第1高分子絮凝剂的溶液自第1高分子絮凝剂溶解槽2供 给至通常速度搅拌槽8。第1高分子絮凝剂的溶液的向通常速度搅拌槽8的供 给量能够利用高分子絮凝剂流量调整阀11进行调整。

第4絮凝装置例

图4是表示不同于上述絮凝装置例的另一装置例的概略图。

图4所示的装置具备这样的结构:以污泥储存槽1与在线混合机12、通常 速度搅拌槽8及脱水机10依次连通的方式配置有在线混合机12、通常速度搅 拌槽8及脱水机10,以第1高分子絮凝剂溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵4与 在线混合机12的入口侧连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2,以第2 高分子絮凝剂溶解槽3经由第2高分子絮凝剂泵5与通常速度搅拌槽8连通的 方式配置有第2高分子絮凝剂溶解槽3。

在该装置中,省略了图1的装置中的高速搅拌槽6和高速搅拌机7,而在 将污泥储存槽1和通常搅拌槽8连接起来的配管中设置了在线混合机12。因 而,利用第1高分子絮凝剂泵4将第1高分子絮凝剂的溶液自第1高分子絮凝剂 溶解槽2供给至在线混合机12的入口侧的配管。

第5絮凝装置例

图5是表示不同于上述絮凝装置例的另一装置例的概略图。

图5所示的装置具备这样的结构:以污泥储存槽1与在线混合机12、通常 速度搅拌槽8及脱水机10依次连通的方式配置有在线混合机12、通常速度搅 拌槽8及脱水机10,以第1高分子絮凝剂溶解槽2经由第1高分子絮凝剂泵与在 线混合机12的入口侧连通的方式配置有第1高分子絮凝剂溶解槽2,以第2高 分子絮凝剂溶解槽3经由第2高分子絮凝剂泵5与通常速度搅拌槽8连通的方 式配置有第2高分子絮凝剂溶解槽3,在将污泥储存槽1和在线混合机12连接 起来的配管中配置有稀释水供给管线13。

在该装置中,在图4的装置中的、将污泥储存槽1和在线混合机12连接起 来的配管设置了稀释水供给管线13。因而,能够利用自稀释水供给管线13供 给的稀释水将污泥稀释之后再供给至在线混合机。

此外,在图5的装置中,稀释水供给管线13配置在将污泥储存槽1和在线 混合机12连接起来的配管,但是,只要是在线混合机12的入口侧,就可以配 置在任意位置。例如也可以配置在污泥储存槽12。而且,也可以配置在污泥 储存槽12的入口侧。

此外,上述第1絮凝装置例~第5絮凝装置例终究仅是例示,本发明并不 限定于上述这些例示。

关于语句的说明

在本说明书中出现“X~Y”(X、Y为任意数字)这样的表现方式的情况 下,只要未特别限定,则该表现方式除了包含“X以上Y以下”的意思之外, 还包括“优选的是大于X”或者“优选的是小于Y”的意思。

而且,在出现“X以上”(X为任意数字)或者“Y以下”(Y为任意数字) 这样的表现方式的情况下,还包含“优选的是大于X”或者“优选的是小于Y” 的意思。

实施例

以下,根据下述实施例和比较例对本发明进一步详细地描述。

实施例1

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、利用带式压榨脱水机 对所得的絮凝污泥进行脱水而获得脱水滤饼这样的工序中,改变第1搅拌中 的搅拌时的旋转速度,对旋转速度与脱水滤饼的含水率之间的关系进行了研 究。

在实验中使用了三种污泥(A、B、C)。这三种污泥均是厌氧消化污泥。 且均是从不同的废水处理设施中采集的。

污泥A、B、C的TS分别为12.0g/L、26.2g/L、34.9g/L。此外,TS是指蒸 发残留物的浓度、即、将污泥在105℃~110℃条件下蒸发干固后残留下来的 物质的浓度。测量方法依据了污水试验方法。

在针对污泥A的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂a(DAM系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度 114mPa·s)。

在针对污泥B的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂g。

在针对污泥C的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度34mPa·s)。

而且,第1高分子絮凝剂的溶液和第2高分子絮凝剂的溶液均是将高分子 絮凝剂溶解于水而得到的水溶液,它们的浓度是指水溶液中的高分子絮凝剂 的浓度(在后述的实施例中也同样如此)。

实验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的第1高分子絮凝剂的溶液(浓度为 10g/L),并利用高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌10秒,从 而制备成混合污泥。接着,在该混合污泥中注入规定量的第2高分子絮凝剂 的溶液(浓度为10g/L),并利用搅拌时的旋转速度为150rpm的搅拌机将混合 污泥和高分子絮凝剂混合搅拌两分钟,从而使混合污泥絮凝,形成了絮凝块。 最后利用带式压榨脱水机来对絮凝块进行脱水,并测量了所得的脱水滤饼的 含水率(%)。

此外,在针对污泥A的实验中,注入了2mL的第1高分子絮凝剂的溶液, 注入了2mL的第2高分子絮凝剂。

在针对污泥B的实验中,注入了4mL的第1高分子絮凝剂的溶液,注入了 5mL的第2高分子絮凝剂的溶液。

在针对污泥C的实验中,注入了20mL的第1高分子絮凝剂的溶液,注入 了7mL的第2高分子絮凝剂的溶液。

脱水滤饼的含水率(%)是根据将脱水滤饼在105℃~110℃的条件下蒸 发干固时蒸发掉的水的质量求出来的。测量方法依据了污水试验方法。(在 以后的实施例中也同样如此)。

表1表示实验结果。此外,表中的“-”是表示不存在相对应的数据。

表1

针对污泥A、B而言,在高速搅拌机的旋转速度为1000rpm左右以上时, 能够降低滤饼含水率。针对污泥C而言,在旋转速度为3000rpm左右以上的条 件下进行搅拌时能够使污泥絮凝,能够获得脱水滤饼。根据上述内容可知, 通过将在高速搅拌过程中搅拌时的旋转速度优选调整为1000rpm以上,更优 选的是调整为2000rpm以上,进一步优选的是调整为3000rpm以上,能够降低 滤饼含水率,或者能够使污泥絮凝而获得脱水滤饼。

实施例2

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、并利用带式压榨脱水 机对所得的絮凝污泥进行脱水而获得脱水滤饼这样的工序中,在2g/L~20g/L 的范围内改变第1高分子絮凝剂的溶液的浓度,对浓度与脱水滤饼的含水率 之间的关系进行了研究。

在实验中使用了三种污泥(A、D、E)。这三种污泥均是厌氧消化污泥。 污泥A、D是从相同的废水处理设施中采集的,但它们的污泥浓度不同。

污泥E是从不同于获得污泥A、D的废水处理设施中采集的。污泥A、D、 E的TS分别为12.0g/L、12.2g/L、37.1g/L。

在针对污泥A、D的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使 用了阳离子性高分子絮凝剂a(DAM系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度 114mPa·s)。

在针对污泥E的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度34mPa·s)。

在实验中,将第1高分子絮凝剂的溶液和第2高分子絮凝剂的溶液调制成 相同的浓度。例如在将第1高分子絮凝剂的溶液制备成浓度为2g/L的溶液的 情况下,也将第2高分子絮凝剂的溶液制备成浓度为2g/L的溶液。在将第1高 分子絮凝剂的溶液制备成浓度为20g/L的溶液的情况下,也将第2高分子絮凝 剂的溶液制备成浓度为20g/L的溶液。

实验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的第1高分子絮凝剂的溶液(浓度为 2g/L~20g/L),并利用将旋转速度设定为10000rpm~11000rpm的高速搅拌机将 污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌10秒,从而制备成混合污泥。接着,在 该混合污泥中注入规定量的第2高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L~20g/L), 并利用将旋转速度设定为150rpm的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合 搅拌两分钟,从而使混合污泥絮凝,形成了絮凝块。

最后利用带式压榨脱水机来对絮凝块进行脱水,并测量了所得的脱水滤 饼的含水率(%)。

在针对污泥A的实验中,注入了占总注入量的50%的第1高分子絮凝剂, 注入了占总注入量的50%的第2高分子絮凝剂。

在针对污泥D的实验中,注入了占总注入量的57%的第1高分子絮凝剂, 注入了占总注入量的43%的第2高分子絮凝剂。

在针对污泥E的实验中,注入了占总注入量的75%的第1高分子絮凝剂, 注入了占总注入量的25%的第2高分子絮凝剂。

表2表示实验结果。

表2

针对污泥A而言,在第1高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时能够降低滤饼含 水率,在浓度为10g/L左右时能够将滤饼含水率降至最低。针对污泥D而言, 在第1高分子絮凝剂浓度为3g/L以上时能够降低滤饼含水率,在浓度为3g/L 和5g/L时能够将滤饼含水率降至最低。针对污泥E而言,在第1高分子絮凝剂 的浓度为3g/L以上时能够降低滤饼含水率,在浓度为10g/L左右时能够将滤饼 含水率降至最低。根据上述内容可知,通过将第1高分子絮凝剂溶液的浓度 优选调制成为3g/L以上,更优选的是5g/L以上,进一步优选的是10g/L以上, 能够降低滤饼含水率。

实施例3

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、并利用带式压榨脱水 机对所得的絮凝污泥进行脱水从而获得脱水滤饼的工序中,在3秒~30秒之间 的范围内改变第1搅拌中的搅拌时间,对搅拌时间与脱水滤饼的含水率之间 的关系进行了研究。

在实验中使用了两种污泥(F、G)。这两种污泥均是厌氧消化污泥。污 泥F、G是从不同的废水处理设施中采集的。污泥F、G的TS分别为20.9g/L、 28.9g/L。

在针对污泥F的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂f(DAA系高分子絮凝剂,分子量800万,粘度 280mPa·s),并且将阳离子性高分子絮凝剂f的溶液制备成浓度为2g/L的溶液。

在针对污泥G的实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了 阳离子性高分子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度34mPa·s), 并且将阳离子性高分子絮凝剂h的溶液制备成浓度为10g/L的溶液。

试验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的第1高分子絮凝剂的溶液,并利用将旋 转速度设定为5000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌 3秒~30秒,从而制备成混合污泥。接着,在该混合污泥中注入规定量的第2 高分子絮凝剂的溶液,并利用将旋转速度设定为100rpm~200rpm的搅拌机将 混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌2分钟~5分钟,从而使混合污泥絮凝,形 成了絮凝块。最后利用带式压榨脱水机对絮凝块进行脱水,并测量了所得的 脱水滤饼的含水率(%)。

此外,在针对污泥F的实验中,注入了35mL的第1高分子絮凝剂的溶液, 注入了5mL的第2高分子絮凝剂的溶液。在将混合污泥和第2高分子絮凝剂混 合搅拌时,搅拌时的旋转速度为100rpm,搅拌时间为两分钟。

在针对污泥G的实验中,注入了15mL的第1高分子絮凝剂的溶液,注入 了5mL的第2高分子絮凝剂的溶液。在将混合污泥和第2高分子絮凝剂混合搅 拌时,搅拌时的旋转速度为200rpm,搅拌时间为5分钟。

表3表示实验结果。此外,表中的“-”表示不存在相对应的数据。

表3

针对污泥F而言,在高速搅拌的搅拌时间为20秒以上时为絮凝不良。针 对污泥G而言,在高速搅拌的搅拌时间大于5秒时能够降低滤饼含水率。在高 速搅拌的搅拌时间为10秒时能够将滤饼含水率降至最低。在高速搅拌的搅拌 时间为20秒的情况下,与搅拌时间为10秒的情况相比,滤饼含水率较高。根 据上述内容可知,通过将高速搅拌的搅拌时间优选调整为5秒~20秒,更优选 的是5秒~15秒,进一步优选的是5秒~10秒,能够降低滤饼含水率。

实施例4

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、并利用带式压榨脱水 机对所得的絮凝污泥进行脱水从而获得脱水滤饼的工序中,改变第1高分子 絮凝剂的种类,对第1高分子絮凝剂的种类、脱水滤饼的含水率、SS回收率 之间的关系进行了研究。

在实验中使用了污泥F。污泥F是厌氧消化污泥。污泥F的TS为20.9g/L。

高分子絮凝剂使用了分子量不同的高分子絮凝剂(a、b、c、d、e、f)。 高分子絮凝剂a、b、c、d、f为阳离子性高分子絮凝剂,其中,高分子絮凝剂 a、b为DAM系高分子絮凝剂,高分子絮凝剂c、d、f为DAA系高分子絮凝剂。 高分子絮凝剂e为两性高分子絮凝剂。

高分子絮凝剂a、b、c、d、e、f的分子量(粘度mPa·s)分别为300万 (114mPa·s)、400万(143mPa·s)、500万(147mPa·s)、600万(225mPa·s)、 700万(238mPa·s)、800万(280mPa·s)。

在此所述的分子量是利用粘度法计算出来的平均分子量。而且,粘度是 通过将高分子絮凝剂以2g/L溶解在水中、并使用B型粘度计在25℃、旋转速 度为60rpm的条件下测得的值。

试验步骤如下。

在250mL的污泥中注入31mL的第1高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L), 并利用将旋转速度设定为5000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶 液混合搅拌10秒,从而制备成混合污泥。接着,在该混合污泥中注入9mL的 第2高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L),并利用将旋转速度设定为200rpm的 搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌5分钟,从而使混合污泥絮凝, 形成了絮凝块。最后利用带式压榨脱水机对絮凝块进行脱水,并测量了所得 的脱水滤饼的含水率(%)。并且测量了SS回收率。

此外,SS回收率(%)是通过“(由250mL的污泥得到的脱水滤饼的干燥 后的重量)÷(250mL的污泥中所含的SS)×100”计算出来的。(在以后的实 施例中也同样如此)。

表4表示实验结果。

表4

在表4中,SS回收率的比是表示将使用了高分子絮凝剂f时的SS回收率设 为100时的比率。

针对SS回收率的比而言,分子量为500万以上(高分子絮凝剂c、d、e、 f)时,SS回收率的比为97以上,分子量为400万以下(高分子絮凝剂a、b) 时,SS回收率的比为81~87。另一方面,无论使用何种高分子絮凝剂,滤饼 含水率均在82%~83%的范围内。根据上述内容可知,通过使用分子量优选为 450万以上、更优选为500万以上的高分子絮凝剂,能够增加SS回收率。

实施例5

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、并利用带式压榨脱水 机对所得的絮凝污泥进行脱水从而获得脱水滤饼的工序中,改变第1高分子 絮凝剂的注入量,对注入量与SS回收率之间的关系进行了研究。

在实验中使用了污泥F。污泥F是厌氧消化污泥。污泥F的TS为20.9g/L。

高分子絮凝剂使用了分子量不同的高分子絮凝剂(c、d、e、f)。

高分子絮凝剂c、d、f为阳离子性高分子絮凝剂,高分子絮凝剂e为两性 高分子絮凝剂。

高分子絮凝剂c、d、e、f的分子量(粘度mPa·s)分别为500万(147mPa·s)、 600万(225mPa·s)、700万(238mPa·s)、800万(280mPa·s)。

在此所述的分子量是利用粘度法求出来的平均分子量。而且,粘度是通 过将高分子絮凝剂以2g/L溶解在水中、并使用B型粘度计在25℃、旋转速度 为60rpm的条件下测得的值。

在实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用相同种类的絮凝 剂,第1高分子絮凝剂的溶液和第2高分子絮凝剂的溶液制备成相同浓度。

试验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的第1高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L), 并利用将旋转速度设定为5000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶 液混合搅拌10秒,从而制备成混合污泥。接着,在该混合污泥中注入规定量 的第2高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L),并利用将旋转速度设定为200rpm 的搅拌机将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌5分钟,从而使混合污泥絮凝, 形成了絮凝块。最后利用带式压榨脱水机对絮凝块进行脱水,获得脱水滤饼, 测量了SS回收率。

在实验中,将第1高分子絮凝剂的溶液和第2高分子絮凝剂的溶液的总注 入量设为40mL,在2.5mL~37.5mL的范围内改变第1高分子絮凝剂的溶液的注 入量来注入。

图6表示实验结果。

图6是表示在高速搅拌时注入的高分子絮凝剂的注入量与使用了高分子 絮凝剂c、d、e、f时的平均SS回收率的比之间的关系的图表。在该附图中, 平均SS回收率的比是表示将第1高分子絮凝剂的注入量为59%时的平均SS回 收率作为100时的比率。

根据该结果可知,通过将在高速搅拌时注入的高分子絮凝剂的注入量调 整为占总注入量的45%~95%,更优选占50%~95%,进一步优选占55%~90%, 能够增加SS回收率。

实施例6

在本实施例中,在将第1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅 拌之后、注入第2高分子絮凝剂的溶液并实施第2搅拌、并利用带式压榨脱水 机对所得的絮凝污泥进行脱水从而获得脱水滤饼的工序中,改变第1高分子 絮凝剂和第2高分子絮凝剂的总注入率,对总注入率与脱水滤饼的含水率之 间的关系进行了研究。

在实验中使用了污泥C。污泥C是厌氧消化污泥。污泥C的TS为34.9g/L。

在实验中,第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了阳离子性高分 子絮凝剂h(脒系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度34mPa·s)。将阳离子性 高分子絮凝剂h的浓度制备成10g/L。

试验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的第1高分子絮凝剂的溶液,并利用将旋 转速度设定为11000rpm的高速搅拌机将污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅 拌10秒,从而制备成混合污泥。接着,在该混合污泥中注入5mL的第2高分 子絮凝剂的溶液,并利用将旋转速度设定为150rpm的搅拌机将混合污泥和高 分子絮凝剂混合搅拌两分钟,从而使混合污泥絮凝,形成了絮凝块。最后利 用带式压榨脱水机对絮凝块进行脱水,获得脱水滤饼,测量了脱水滤饼的含 水率(%)。

在本实验中,将第2高分子絮凝剂的溶液的注入量设为恒定(5mL),对 应总注入率,在12mL~19mL的范围内改变了第1高分子絮凝剂的注入量。

作为比较例,以通常速度进行搅拌,利用浓度为2g/L的高分子絮凝剂的 溶液来使污泥絮凝,并利用带式压榨脱水机对絮凝起来的污泥进行了脱水。

比较例的试验步骤如下。

在250mL的污泥中注入规定量的高分子絮凝剂的溶液(浓度为2g/L),并 利用将旋转速度设定为150rpm的搅拌机将污泥和高分子絮凝剂混合搅拌3分 钟,使污泥絮凝,形成了絮凝块。接着,利用带式压榨脱水机对絮凝块进行 脱水从而获得脱水滤饼,测量了所得的脱水滤饼的含水率(%)。

在比较例的实验中,对应总注入率,在85mL~125mL的范围内改变了高 分子絮凝剂的溶液的注入量。

图7表示实验结果。

图7表示高分子絮凝剂注入率与脱水滤饼含水率之间的关系。根据该结 果可知,与以通常速度进行搅拌、使用了浓度为2g/L的高分子絮凝剂溶液的 做法相比,以高速进行搅拌、使用了浓度为10g/L的高分子絮凝剂溶液的做 法能够使脱水滤饼含水率降低2个点~3个点左右。而且可知,与以通常速度 进行搅拌、使用了浓度为2g/L的高分子絮凝剂溶液的做法相比,以高速进行 搅拌、使用了浓度为10g/L的高分子絮凝剂溶液的做法能够使高分子絮凝剂 的注入率减少2成~3成左右。

实施例7

在本实施例中,在用稀释水对污泥进行稀释来实施稀释污泥之后、将第 1高分子絮凝剂的溶液注入到污泥中并实施第1搅拌、注入第2高分子絮凝剂 的溶液实施第2搅拌、并利用螺旋压榨式脱水机对所得的絮凝污泥进行脱水 而获得脱水滤饼这样的工序中,对通过实施稀释污泥是否能够降低脱水滤饼 含水率的情况进行了研究。

在实验中使用了污泥H。污泥H是厌氧消化污泥。实验过程中的污泥H 的TS为42.5g/L~43.5g/L。污泥H的溶解性成分浓度极高,试验过程中的污泥 H的电导率为19.9mS/cm~21.1mS/cm,M碱度为7600mg~9000mg-CaCO3/L。

第1高分子絮凝剂和第2高分子絮凝剂均使用了阳离子性高分子絮凝剂h (脒系高分子絮凝剂,分子量300万,粘度34mPa·s)。将阳离子性高分子絮 凝剂h浓度调制成2g/L或者5g/L。在对高分子絮凝剂进行溶解时使用了工业用 水。稀释水使用了工业用水。

实验步骤以连续方式如下来进行。

在污泥(污泥流量3.0m3/h)中注入稀释水(稀释水流量1.5m3/h),从而 制备成稀释污泥(稀释1.5倍)。在稀释污泥中注入占总注入量的70%的第1 高分子絮凝剂的溶液,利用将旋转速度设定为3000rpm的高速搅拌机(搅拌 部容积0.8L)将稀释污泥和高分子絮凝剂的溶液混合搅拌,从而制备成混合 污泥。接着在该混合污泥中注入占总注入量的30%的第2高分子絮凝剂的溶 液,并利用将搅拌时的旋转速度设定为33rpm的搅拌机(搅拌槽容积900L) 将混合污泥和高分子絮凝剂混合搅拌,使混合污泥絮凝,形成了絮凝块。最 后利用螺旋压榨式脱水机对絮凝块进行脱水从而获得脱水滤饼,测量了所得 的脱水滤饼含水率(%)。

作为比较参照例,还进行了未注入稀释水的实验。除了未注入稀释水之 外,其他步骤与上述实验步骤相同。

表5表示实验结果。

表5

在高分子絮凝剂的溶液的浓度为2g/L的情况下,通过进行稀释工序,能 够降低高分子絮凝剂的注入率、脱水滤饼含水率。在高分子絮凝剂的溶液的 浓度为5g/L的情况下,通过进行稀释工序,也能够降低高分子絮凝剂的注入 率、脱水滤饼含水率。根据上述内容可知,通过导入污泥稀释工序,能够降 低高分子絮凝剂的注入率和脱水滤饼含水率。

相对于上述实施例1~实施例4的实验是以间歇方式进行的情况而言,本 实施例(实施例7)的实验是以连续方式进行的。而且,虽然以连续方式进 行了与实施例1~实施例4同样的实验,但是还未发现以间歇方式进行的实验 与以连续方式进行的实验在结果上有任何差异。

附图标记说明

1污泥储存槽

2第1高分子絮凝剂溶解槽

3第2高分子絮凝剂溶解槽

4第1高分子絮凝剂泵

5第2高分子絮凝剂泵

6高速搅拌槽

7高速搅拌机

8通常速度搅拌槽

9通常速度搅拌机

10脱水机

11高分子絮凝剂流量调整阀

12在线混合机

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