淤泥固結(jié)劑
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污泥固化的機(jī)理是向污泥中加入固化劑,破壞污泥中微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu),促使胞內(nèi)水的釋放,并通過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)(如水化反應(yīng)),將有毒有害的物質(zhì)固定在固化形成的網(wǎng)鏈(晶格)中,使其轉(zhuǎn)化成類似土壤或膠結(jié)強(qiáng)度很大的固體,從而降低污泥的持水性,加速污泥脫水的進(jìn)程。污泥固化處理技術(shù)既可用作特殊工業(yè)污泥,如含重金屬污泥,含油污泥,電鍍污泥、印染污泥等危險(xiǎn)廢物的固化處理,也可用于城市污水處理廠產(chǎn)生的普通污泥的固化處理。
污泥與固化劑會(huì)發(fā)生下列反應(yīng),進(jìn)而致使污泥固化。
  ①水化反應(yīng)
固化劑與污泥中的水分發(fā)生水化反應(yīng),產(chǎn)生熱量(溫度升至60~80℃)致使污泥中的水分蒸發(fā)。在反應(yīng)過程中破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu),促使胞內(nèi)水分釋放。
②離子交換反應(yīng)
帶負(fù)電荷的污泥顆粒與石灰中的鈣離子固化劑中正離子發(fā)生結(jié)合,使懸浮的污泥顆粒發(fā)生沉淀凝聚。
③普查蘭(灰結(jié))反應(yīng)
凝聚土顆粒與固化劑陽離子反應(yīng)形成結(jié)晶產(chǎn)生硬化。
④碳化反應(yīng)
固化劑與污泥中的碳酸和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成固化碳酸鹽。由于碳酸鹽基本不溶于水,一旦產(chǎn)生碳酸鹽化,則污泥就不再泥化。
根據(jù)上述機(jī)理,將幾種礦物按設(shè)計(jì)配方煅燒活化并復(fù)配,必要時(shí)加入促凝劑和防水劑,配制了一種新型膠凝固化劑(M1固化劑)。針對目前污水處理廠污泥的固化處理,與其他固化劑相比,該固化劑的優(yōu)點(diǎn)如下:
⑴固化時(shí)間短,可以在短期內(nèi)(48h)使污泥凝固,大幅降低污泥含水率;
⑵添加量少(5%~10%),對污泥pH改變較小,同時(shí)可以抑制臭氣的產(chǎn)生;
⑶一種綠色的污泥調(diào)理劑,不對污泥造成二次污染,并能改進(jìn)污泥的性能,促進(jìn)污泥的穩(wěn)定化,其中堿金屬成分對污泥焚燒過程還可起到催化助燃作用。
⑷固化過程簡化,易于生產(chǎn)和施工;
在污泥固化過程中,M1固化劑與化學(xué)污泥中Al,Ca,F(xiàn)e,Mg等離子發(fā)生膠凝反應(yīng)后形成晶體,晶體形態(tài)主要為針狀,長柱狀,并且彼此相互交叉連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),縮短了固化時(shí)間,對于含水率在80%以下的污泥,固化劑添加量為5%時(shí),固化時(shí)間小于2d,顯著降低污泥持水性。
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