造纸污泥半干化脱水试验研究吴朝军课件

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1、造纸污泥半干化脱水试验研究报告人：吴朝军太阳纸业博士后山东轻工业学院副教授造纸污泥是造纸厂废水处理后排放出来的终端产物，包括初沉污泥、生化污泥和脱墨污泥。先进的制浆造纸企业生产每吨浆纸约产生废水10-20m3，处理每吨废水约产生3.6kg绝干污泥，200９年，中国浆纸产量为８６４０万吨，年产污泥约３１１－６２２万吨，可见，制浆造纸企业产生的污泥量非常大。污泥处理的总目标是确保污泥中的有毒有害物质不会对人类和环境造成危害。迄今为止，处置污泥的方法主要有排海、填埋、农用、焚烧及热解等。排海是一种消极的方法，应当禁止；填埋的基本方式是将简单灭菌处理后

2、的污泥直接倾倒到低地或谷地，优点是处理成本低，可增加城市建设土地。缺点是污泥中的有毒有害重金属和病原微生物会污染土地和水资源，一旦将地下水污染，要靠自然恢复将需要近百年的时间，因此今后污泥填埋处理所占比例将会减少，造纸污泥资源化应用方面的探索迫在眉睫。据悉，在欧洲，90%的污泥采取填埋、农业应用和焚烧，对污泥减量化的研究主要集中在三方面：一是对传统废水生物处理进行改良，例如，采取纯氧曝气、解偶联新陈代谢和氧化沉淀厌氧处理（Oxic-Settling-anaerobicProcess）等技术，目的是减少微生物的产生量；二是对污泥处理过程进行改进，

3、例如，无氧气浮厌氧消化和机械研磨后厌氧处理等技术；另外，在污泥处置方面进行研究，例如，焚烧、气化、裂解、湿空气氧化（WAO-WetAirOxidation）和超级临界水氧化（SCWO-SupercriticalWaterOxidation）等技术。预计到21世纪末，将会出现石油、天然气等化石资源的枯竭，因此制浆造纸厂应加强固体废弃物的浓缩与再利用技术，随着资源的紧缺与环境保护的压力，造纸污泥的再利用正逐渐提到日程上来。造纸废水处理基本流程太阳造纸污泥的产生量与热值太阳造纸污泥的产生量与热值实验设备草浆制浆沉淀污泥和生化污泥的初始脱水试验在高压Ⅱ

4、区线压基本相同的情况下，草浆制浆沉淀污泥的脱水效果好于生化污泥的，且前者的出料厚度也大于后者的，这表明生化污泥的可压缩性低于草浆制浆沉淀污泥的。这结果也与我们实验室做的烧杯实验相符，滤布表面出水表明污泥可压缩性好，滤布表面出泥表明污泥可压缩性差，下图所示的生化污泥有一部分从虑孔中挤出，表明其可压缩性差。脱水设备运行过程中的问题分析脱水机在运行过程中，表现为布料不均匀、布料器堵塞、高压区进料不畅、高压区电机易跳闸、清洗水用量过大与上带易起皱等问题，一些图片如下图所示。脱水设备运行过程中的问题分析针对布料器出现的问题，我们重新制作了布料器，加大加高

5、布料器储存容积、采用双螺旋独立速度调节、采用棘形轮转子，防止并能切割污泥中的残余纤维、转子自动定时（正、反、停顿时间可调）反向工作。通过调整高压区变速箱速比，解决了高压区跳闸问题；将原来的粘贴毛布辊进料方式改为上聚酯网楔形区进料，解决了高压区进料不畅问题。更换清洗水喷嘴，采用小水量高压移动清洗装置取代原有的低压扇形喷淋装置，喷淋水量较原来的大有降低。除了改进布料均匀性之外，选用了厚重大和强度高的聚酯网带，解决了上带起皱问题。草浆制浆沉淀污泥和脱墨污泥的脱水试验我们用改进后的污泥脱水机对草浆制浆沉淀污泥和脱墨污泥进行试验，连续运行72小时，每隔2

6、小时进行记录、测试，平均结果如表５所示。草浆制浆沉淀污泥和脱墨污泥的脱水试验随着污泥处理量增加，出料干度与脱水率降低，出料厚度增加。总的来说，草浆制浆沉淀污泥和脱墨污泥经半干化带式压榨机脱水后，污泥干度得到大幅度提高，这两种污泥干度均达到50%以上，为造纸污泥的进一步处置打下基础。生化污泥的深度脱水技术展望从以上的试验可以看出，生化污泥要想达到40%以上的污泥干度有困难，这与生化污泥的性质有关系。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、蛋白质、DNA、

7、脂类和其它的生物聚合物，在生物膜和颗粒污泥中起胶粘剂作用。细菌细胞中最重要的组分是水，约占细胞总重量的80%，一般为70%～90%，其它10%～20%为干物质，而细菌中的EPS含有99%以上水分，这些水均是以结合水形式存在，用机械脱水不能脱出。生化污泥的深度脱水技术展望基于以上的分析，我们下一步准备先行脱出污泥中的EPS，使部分结合水释放出来，再综合机械脱水与电渗透脱水（ElectroosmoticDewatering，EOD）等技术装备，以期使生化污泥干度达到50%。PistonCylinderSamplePedestal结论草浆制浆沉淀污泥

8、和生化污泥的初始脱水对比试验表明，生化污泥的可压缩性低于草浆制浆沉淀污泥的，同时分析并解决了脱水设备运行过程中出现的一些问题。草浆制浆沉淀污泥和脱墨污