活性污泥减量及资源化.ppt

泡沫精馏泡沫精馏从气泡浮选发展而来；泡沫浮选实验中发现，气泡的并聚破坏了一些气泡表面，从而释放出了被吸附物，使它通过上升的泡沫而往下淋，产生内回流而浓缩上升泡沫，结果使泡沫液更浓。引入了外部回流，把一些在外部破坏的泡沫送回塔顶。实验证明，通过这样的操作可以达到表面吸附的饱和浓度。第64页,共70页，星期六，2024年，5月泡沫精馏的优势能从很低浓度的料液中提取所需要的组分；相对于一般意义上的泡沫浮选法，能获得更高浓度的产物；能耗很低，已经应用于分离表面活性剂，无机离子、酶类、蛋白质、其他有机物等。第65页,共70页，星期六，2024年，5月泡沫精馏应用在污泥脱水中的问题实验证明，通过泡沫精馏可以将固含量0.8%的污水浓缩富集为固含量6%。浓缩近8倍，污水体积减小近10倍。泡沫精馏得到产物的表面能较低，泡沫液与被吸附物的分离较难；由于泡沫层持液量的客观存在（Q/G=0.03），对脱水不利。第66页,共70页，星期六，2024年，5月一些实验数据和想法气升环流反应器由于严重返混，不适合用于分离操作过程，因此也不适合用于气泡浮选浓缩过程，最好选用气泡精馏过程。气泡精馏过程应作为浓缩与富集环节，应有其他的脱水的工艺过程予以配合，才能完成脱水目标。第67页,共70页，星期六，2024年，5月现有脱水工艺与实验数据的比较比较项目现有工艺实验数据沉降/泡沫浮选含水量99%含水量94%机械过滤/油脚萃取含水量76%含水量80%活性污泥中细胞内水67%～72%（实验测定）一般生物质细胞内水40%～70%（文献值）第68页,共70页，星期六，2024年，5月生物质原料的选择活性污泥内以原生动物-钟虫，鞭虫等和菌胶团为主，能量密度很低，加之本身具有的高灰分特征，建议不以其作为生物质脱水的研究对象。脱水方法的选择对于分散在水体的生物质，用泡沫精馏的办法可以进行初步的富集；进一步的脱水工艺要结合实际物料的特性进行甄选。第69页,共70页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第70页,共70页，星期六，2024年，5月******实验中必须要明确的问题原料及基本的物性数据？浮选柱的结构参数？如何选择表面活性剂及其用量？浮选过程中的气含率？如何评价浮选效果？第32页,共70页，星期六，2024年，5月高碑店污水厂－工艺流程全图第33页,共70页，星期六，2024年，5月污泥原料的基本物性污泥颗粒在水中的行为与胶体物质相近，带有电荷，ζ电位通常在-45～20mv；污泥的pH值为7.22；污泥颗粒大小（均质后）200~500μm污泥含水率99%左右；还原污泥的含水率为97%第34页,共70页，星期六，2024年，5月浮选实验设备的参数设备参数影响浮选的两个参数气泡表面积通量；污泥负荷；浮选柱结构参数内径Ф50mm；有效高度h=500mm；第35页,共70页，星期六，2024年，5月浮选实验装置流程第36页,共70页，星期六，2024年，5月气泡表面积通量和污泥负荷单位时间内通过单位浮选柱截面积的气泡总表面积，表达了气泡数量、大小(气泡直径d)和浮选柱表观充气速率(J)，定义为：Sb=6Jg／db污泥负荷是单位时间内的污泥加入量。第37页,共70页，星期六，2024年，5月表面活性剂的选择与用量HLB值，决定了表面活性剂亲水性的参数油包水（HLB=4），水包油（HLB=10.5）改变污泥颗粒表面的ζ电位，提高疏水性CMC，临界胶束浓度；对于浮选过程，低于CMC；对于反相微胶团萃取，高于CMC。关键因素之一。第38页,共70页，星期六，2024年，5月待选表面活性剂列表商品名组成类型HLBSPAN-80山梨醇单油酸酯非离子4.3SPAN-60山梨醇单硬脂酸酯非离子4.7TWEEN-60聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯非离子14.9TWEEN-80聚氧乙烯山梨醇单油酸酯非离子15.0聚乙二醇1000聚乙二醇单油酸酯非离子18油酸钠油酸钠阴离子18硬脂酸钠硬脂酸钠阴离子21十二烷基磺酸钠十二烷基磺酸钠阴离子13月桂酸十二烷酸阴离子12第39页,共70页，星期六，2024年，5月浮选柱中的气含率浮选柱内的气含率直接决定了气泡荷载上浮无的数量，从而决定了污泥中有机质的产率和回收率。通过注入清水，无采出无进料的通气实验，考察通入气体流量与平均气含率的关系。浮选通常的数据范围为20%～35%。（待测定）第40页,共70页，星期六，2024年，5月水处理方法和絮凝、浮选、分离装置Kataoka，Kats