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1、资源与环境工程专辑桂林工学院学报Vol.20Sup.2000年5月JOURNALOFGUILININSTITUTEOFTECHNOLOGYMay2000文章编号1006-544X(2000)Sup.-0057-043利用粉煤灰制备污泥脱水剂的试验1212222刘荃李金城刘仲阳解庆林张学洪王敦球徐娟(1.桂林市排水公司,广西桂林541001;2.桂林工学院资源与环境工程系541004)摘要在高温熔融条件下以粉煤灰为原料加入NaOH使Si,Al形成硅酸盐、铝盐。控制聚合反应条件pH,得到以聚硅酸铝盐
2、为主要成分的成品。对桂林市第四污水处理厂浓缩后的剩余污泥进行脱水效果试验,并与阳离子聚丙烯酰胺进行比较,结果表明:该粉煤灰脱水剂有较好的助脱水效果,而且比阳离子聚丙烯酰胺经济。关键词粉煤灰;脱水剂;综合利用Ξ中图分类号X703;X705文献标识码A从污泥颗粒中分离出来,同时聚硅酸使污泥颗粒O引言[6～8]凝聚成大的颗粒絮体,降低污泥的CST(毛细聚硅酸铝盐是一类新型无机高分子化合物,管吸水时间)值。合成的粉煤灰基聚硅酸铝应用是硅酸铝盐的复合产物,同时具有电中和作用及于污水处理厂的污泥脱水试验,效
3、果良好,与常[1～3]吸附架桥作用。该类化合物的开发研制在国用的聚丙烯酰胺比,突出优点是处理费用低,且外开始于20世纪80年代末期,国内则始于90年处理后污泥经简单处理后可以作为优质肥料用于代初期。由于该化合物在水处理中有混凝效果好,农田,大大降低目前污水处理厂污泥处理的费用。价格便宜等优点,成了国内外无机混凝剂研究的1粉煤灰基污泥脱水剂的制备一个热点,但用于污泥脱水剂在国内外还未见报导。我国已将该类混凝剂的研究列为国家“九五”1.1主要原料及化学组成科技攻关项目中的一项研究内容。粉煤灰取自桂林
4、火电厂除尘器收集的干灰,目前国内城市污水处理厂污泥处理常用药剂主要化学组成见表1,其它微量元素见表2。是聚丙烯酰胺,该类药剂的污泥脱水效果好,但1.2仪器及试剂是费用高(4～5万元/t),且有弱毒性。我国每年1.2.1仪器马沸炉;CST值测定装置(自约有6000万t粉煤灰产生,目前的利用率仅为制);搅拌器;酸度计;水浴锅;冰箱。30%。主要用于烧砖、筑路,作水泥掺合料,选1.2.2试剂氢氧化钠(化学纯);盐酸(化取漂珠,改良土壤等。学纯);硅酸钠;硫酸铝;阳离子聚丙烯酰胺。以粉煤灰为主原料,采取
5、一定的工艺将Si,1.3制备方法Al等以硅酸盐、铝盐的形式提取出来,然后在一以粉煤灰为原料,高温条件下与碱熔融,二[4,5]定的条件下反应聚合成为聚硅酸铝盐。聚硅酸氧化硅即以硅酸钠形式存在,在酸性条件下进行铝盐带有电荷,加入污泥后,可使污泥胶体颗粒聚合,形成聚硅酸铝盐产物。熔融实验温度为600表面引起化学反应,中和污泥颗粒的电荷,使水～650℃,控制pH值在6～7之间,时间为2min。Ξ2000-03-08收稿,2000-04-13改回。第一作者简介:刘荃(1972-),女,四川乐山人,助理工程
6、师,环境化学专业。3广西区科技厅资助项目(编号9817088)©58桂林工学院学报2000年3+在中性pH条件下,当n(Al)/n(SiO2)为10174,接近110。所以实验过程中没有另外加入铝3+时絮凝效果最佳。而当n(Al)/n(SiO2)摩尔盐。制成品因含有未反应完全的粉煤灰,在摇均比为0125时胶凝时间最长,溶液的储存稳定性最时呈灰黑色,静置分层。技术路线如图1。[2]高。而粉煤灰中n(Al)/n(Si)摩尔比约为表1灰样的化学组成Table1Thechemicalcompositio
7、nofcokebreezewB/%SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2OP2O5烧失量50.0131.503.951.981.191.690.029.68表2灰样中微量元素含量-6Table2ThecontentsoftraceelementsincokebreezewB/10AsMoBHgZnCrPbCdCuMn20.731.37.700.50166.2128.242.21.31148.6199.83灰样中n(Al)/n(Si)比约为0174。图1技术路线图Fig.1Technical
8、process纸接触时,在毛细管作用下,污泥中的水分在滤纸上渗透1cm距离所需的时间。CST值越大的污2粉煤灰基聚硅酸铝污泥脱水应用泥脱水性能越差。同济大学对上海城市废水厂污与比较泥的研究结果表明,采用CST值时,测定设备简采用CST值(CapillarySuctionTime)表征污泥单,快速简便,数据重现性好等优点。其装置原的脱水性能。CST是毛细管吸水时间的英文缩写,理及示意图见图2,图3。由Baskerville和Gale于1968年提出,指污泥与滤图2CST值测定装置原理图图3CST值
