污泥脱水性能指标的比较分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 p = 0． 003 ， 化 CST 的相关性较好 （ R = 0． 7112 ， 见
获得一个能较好评价污泥脱水性能的参数 。
1
1． 1
试验材料与方法
活性污泥
DS 与 SRF 呈负相关（ R2 = 0． 6043 ， p 图 1 ） 。类似，
2 = 0． 011 ， 见图 2） ， 与 BW 也 呈 负 相 关 （ R =
2 有效过滤面积为50． 2 cm 。 压恒定为（ 35 ± 0． 2） kPa， 记录不同时刻（ T） 的滤液体积（ V） ， 利用线性回归法
0． 8106 ， p = 0． 001 ， 见图 3 ） 。 DS 与 BW 的相关性 其次是标准化 CST， 最后是 SRF。 最显著，
求出 T—V 线的斜率。分别测定原污泥及滤饼的含 ［ 12 ］ 固量， 根据比阻公式计算出相应的数值 。 BW： 膨胀计法， 取定量污泥加入膨胀瓶， 加入 定量二甲苯作为膨胀指示液， 在 （ － 8 ± 0． 1 ） ℃ 下 冰冻至膨胀刻度稳定。分别计算出总膨胀体积与 二甲苯膨胀体积， 二者之差即为自由水膨胀体积， ［13 ］ 再由此计算出结合水量 。 DS： 重量法［14］， 用 SPSS11． 0 （ SPSS，Chicago， IL，USA） 统计软件进行相关性分析。
Biblioteka Baidu
活性污泥取自宁波地区 7 个不同污水处理厂 的曝气池， 包括 2 个城市污水处理厂和 5 个分别 食品加工、 造纸、 化学品、 石油化工废水 处理染料、 。 的工业污水处理厂 1． 2 污泥脱水指标试验方法 CST： 采 用 英 国 CST 测 定 仪 （ Triton， Model 304 M） ， 将 5 mL 活性污泥倒入直径为 18 mm 的 不锈钢圆柱中， 通过随仪器附带的 Whatman17 号 滤纸产生的毛细吸水压力从污泥中吸收水分 ， 以 滤液润湿半径从 1 cm 上升到 3 cm 所需时间为 CST 值。CST 值除以污泥浓度得到标准化 CST， 以 消除污泥浓度对 CST 的影响， 单位为 s·L / g SS。 SRF： 真空过滤法， 样品温度为 19 ～ 21℃ ， 真空
2
结果与讨论
在本次试验中， 所选污泥样品的标准化 CST、 SRF、 BW 和 DS 的测试结果分别为 2． 8 ～ 17． 9 s· L / g SS、 （ 3． 7 ～ 14． 0 ） × 10 8 m / kg、 7． 2 ～ 26． 7 g / g SS 和 2． 1% ～ 7． 0% 。 由于 CST 测试设备简单， 重复性好， 故通常 被作为评价污泥脱水性能的指标。 从本质上说，
（ DS） 之间的相关性， SRF、 BW 显著相关。 标准化 CST 与 SRF 极显著相关， 发现 DS 与标准化 CST、 与 BW 的相 SRF 与 BW 的相关性更弱。研究结果表明， 关性较弱， 在衡量污泥的脱水性能时没必要同时测定 CST 和 SRF， CST 测定简单， 重现性好， 是衡量污泥脱水性能的较好指标 ， 但同时， 也应当与衡量污泥脱水程度的指标 ， 如含 固率等， 一起综合考虑污泥的脱水性能 。 关键词：活性污泥； 脱水性能； 结合水； 毛细吸水时间； 污泥比阻； 含固率 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1004 － 3950 （ 2011 ） 04 － 0051 － 03
最常用的测定污泥脱水性能的是 CST。 虽然 CST 不是一个独立的基本物理参数， 但其与 SRF 显著相关， 而且 CST 测定简便、 快速， 被广泛接受 CST 已经被认定为一个特定的测 在美国， 和应用， 定方法
［15 ］
。但是很显然， 污泥的脱水速率和脱水
程度都是必要的， 因此 CST 应与 DS 一起作为衡 量污泥脱水性能的指标。
9 × 109 m / kg 时污泥不易脱水， 当 SRF ＜ 0． 5 × 10 m /
互参考比较及推广应用。 污泥的脱水效率不仅取决于脱水速率， 也取 决于脱水程度。脱水速率通常采用 CST 或 SRF， 而脱水程度则采用 DS。因此， 有可能出现这种状 况： 污泥易过滤， 但脱水泥饼中仍含有较高的残留
Comparative investigation of parameters for determining the dewaterability of activated sludge
FANG Jing-yu，MA Zeng-yi，YAN Jian-hua，et al
（ State Key Laboratory of Clean Energy Utilization，Zhejiang University，Hangzhou 310027 ， China） Abstract： Four parameters evaluating dewaterability of sludge，i． e． capillary suction time （ CST ） ，specific resistance bound water （ BW） content and dry solids （ DS） content in centrifuged sludge cake of the different to filtration （ SRF） ， sludge flocs from seven fullscale wastewater treatment plants，were compared． The DS content correlated with the norSRF、 BW． The normalized CST was significantly correlated with SRF，and correlated with the BW． Howmalized CST、 ever，SRF correlated very weakly with the BW． It is not necessary to use both CST and SRF at the same time to estimate the sludge dewaterability． The normalized CST is feasible due to its inexpensiveness，the simple equipment and measurement procedure． But another parameter indicating the dewatering extent，such as DS content in sludge cake， should be applied together to evaluate the dewatering efficiency of the activated sludge． Key words： activated sludge； dewaterability； bound water（ BW） ； capillary suction time （ CST） ； specific resistance to filtration （ SRF） ； dry solids （ DS）
收稿日期：2011 － 05 － 06
（ CST） ［3 － 5］作为衡量污泥脱水性能指标， 而在实 际的污水处理过程中， 一般采用含水率或含固率 （ DS） 来衡量污泥的脱水性能［5 － 7］， 同时， 结合水 （ BW） 也是影响污泥脱水性能的关键因素之一， 因此也常被选作衡量污泥脱水性能的指标
3
结
论
（ 1 ） 污泥的 DS 与标准化 CST、 SRF、 BW 显著 相关。标准化 CST 与 SRF 极显著相关。 但 SRF 与 BW 相关性较弱。 （ 2 ） 在考察污泥脱水性能时， 标准化 CST 和 SRF 之间只需要选择一个指标即可。 （ 3 ） 因为 CST 测定简便， 所以标准化 CST 是较 但是， 其他的衡量 好的衡量污泥脱水性能的指标， 污泥脱水程度的指标， 如 DS 等， 也应同时采用。
4
结
语
综上所述， 在衡量污泥脱水性能的过程中， 可 既能够减少各种能 以有针对性地选择衡量指标，
图5 结合水与标准化 CST 之间的相关性
量消耗， 又能够取得较好的评价效果， 并且， 在实 验室研究和污水处理厂实际应用过程中， 有利于 选择脱水设备、 脱水工艺， 因此， 具有非常现实的 指导意义。 参考文献：
［8 － 10 ］
。
衡量污泥脱水性能指标的多种化， 严重影响了改 善污泥脱水性能的各种新技术和新方法之间的相
作者简介：方静雨（ 1982 － ） ， 女， 浙江金华人， 讲师， 硕士研究生， 主要研究方向为污泥的干化特性等。
2011 年， 第4 期
－瑓 瑡－
能源与环境
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟 CST 反映了污泥中自由水的过滤性能， CST 越大， 表明污泥的过滤脱水性能越差。污泥比阻（ SRF） 是 SRF 值越大， 则污泥 反映污泥过滤性能的综合指标， SRF ＞ 1． 0 越难过滤， 其脱水性能也越差。一般认为，
［11 ］ 水分 。 鉴 于 此， 本 研 究 调 查 了 污 泥 的 CST、 SRF、 DS 和 BW， 比较这 4 种指标的相关性， 以期
kg 时较易脱水。而在实际的污水处理过程中， 常采 用干物质比率（ DS） 来衡量污泥的脱水性能。 本研究在以上评价指标的基础上， 考察了标 SRF、 BW 与 DS 的相关性。 DS 与标准 准化 CST、
［ 1］ 李 恺， 叶志平， 李焕文， 等． 表面活性剂 CTAC 对
2 图 6 表明 SRF 与结合水相关性较弱 （ R = 0． 3929 ， p = 0． 0448 ） 。 CST 和 SRF 相应于测定污 泥的脱水速率， 而结合水和 DS 相应于测定污泥
0
引
言
无害化、 资源化等， 对污泥的脱水处理是其中 化、 首要的核心环节， 这就需要建立一个合理的污泥 脱水性能评价标准。 在对污泥的脱水性能进行衡量时发现， 通常
［1 － 3 ］ 、毛 细 吸 水 时 间 采 用 污 泥 比 阻 （ SRF ）
随着经济社会的快速发展以及水处理覆盖率 城市污水处理厂每天都会产生大量的剩 的增加， 余污泥。由于污泥中含有大量的病原菌、 寄生虫、 致病微生物， 以及砷、 铜、 铬、 汞等重金属和有毒有 害物质， 而且污泥含水率高、 体积大， 给堆放和运 因此， 解决由污泥造成的二次污染已 输带来困难， 经成为我国环境保护工作中面临的主要任务 之一。 通常， 从污水处理厂出来的剩余污泥的含水 率都非常高 （ 98% 左右 ） ， 因此， 要实现污泥减量
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟
能源与环境
污泥脱水性能指标的比较分析
方静雨， 马增益， 严建华， 叶芬霞
（ 浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室 ， 浙江 杭州 310027 ） 摘 要：研究了评价污泥脱水性能的 4 个指标： 毛细吸水时间 （ CST ） 、 污泥比阻 （ SRF ） 、 结合水 （ BW ） 、 含固率
－瑓 瑢－
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟
能源与环境
图6 图4 SRF 与标准化 CST 之间的相关性
结合水与 SRF 之间的相关性
SRF 与标准化 CST 极显著相关 由图 4 可见， 2 （ R = 0． 9450 ， p = 0． 000 ） 。 因此， 在 SRF 与标准 化 CST 两个指标之中选其一即可有效衡量污泥 的脱水性能， 由于 CST 测定方法简便， 且 CST 的 测定优于 SRF， 同时标准化 CST 考虑了污泥浓度 可比性更强。 的影响， 图 5 为标准化 CST 与结合水的相关性分析 2 （ R = 0． 5110 ， p = 0． 0417 ） ， 结果表明两者之间的 — —网络结构的存在使 相关性较弱。污泥的胶状— 结合水通常难以 得污泥含有相当数量的结合水， 通过重力浓缩、 离心沉降等方式有效去除， 所以， 结合水和 CST 都被广泛地应用于衡量污泥的脱 水性能。
获得一个能较好评价污泥脱水性能的参数 。
1
1． 1
试验材料与方法
活性污泥
DS 与 SRF 呈负相关（ R2 = 0． 6043 ， p 图 1 ） 。类似，
2 = 0． 011 ， 见图 2） ， 与 BW 也 呈 负 相 关 （ R =
2 有效过滤面积为50． 2 cm 。 压恒定为（ 35 ± 0． 2） kPa， 记录不同时刻（ T） 的滤液体积（ V） ， 利用线性回归法
0． 8106 ， p = 0． 001 ， 见图 3 ） 。 DS 与 BW 的相关性 其次是标准化 CST， 最后是 SRF。 最显著，
求出 T—V 线的斜率。分别测定原污泥及滤饼的含 ［ 12 ］ 固量， 根据比阻公式计算出相应的数值 。 BW： 膨胀计法， 取定量污泥加入膨胀瓶， 加入 定量二甲苯作为膨胀指示液， 在 （ － 8 ± 0． 1 ） ℃ 下 冰冻至膨胀刻度稳定。分别计算出总膨胀体积与 二甲苯膨胀体积， 二者之差即为自由水膨胀体积， ［13 ］ 再由此计算出结合水量 。 DS： 重量法［14］， 用 SPSS11． 0 （ SPSS，Chicago， IL，USA） 统计软件进行相关性分析。
Biblioteka Baidu
活性污泥取自宁波地区 7 个不同污水处理厂 的曝气池， 包括 2 个城市污水处理厂和 5 个分别 食品加工、 造纸、 化学品、 石油化工废水 处理染料、 。 的工业污水处理厂 1． 2 污泥脱水指标试验方法 CST： 采 用 英 国 CST 测 定 仪 （ Triton， Model 304 M） ， 将 5 mL 活性污泥倒入直径为 18 mm 的 不锈钢圆柱中， 通过随仪器附带的 Whatman17 号 滤纸产生的毛细吸水压力从污泥中吸收水分 ， 以 滤液润湿半径从 1 cm 上升到 3 cm 所需时间为 CST 值。CST 值除以污泥浓度得到标准化 CST， 以 消除污泥浓度对 CST 的影响， 单位为 s·L / g SS。 SRF： 真空过滤法， 样品温度为 19 ～ 21℃ ， 真空
2
结果与讨论
在本次试验中， 所选污泥样品的标准化 CST、 SRF、 BW 和 DS 的测试结果分别为 2． 8 ～ 17． 9 s· L / g SS、 （ 3． 7 ～ 14． 0 ） × 10 8 m / kg、 7． 2 ～ 26． 7 g / g SS 和 2． 1% ～ 7． 0% 。 由于 CST 测试设备简单， 重复性好， 故通常 被作为评价污泥脱水性能的指标。 从本质上说，
（ DS） 之间的相关性， SRF、 BW 显著相关。 标准化 CST 与 SRF 极显著相关， 发现 DS 与标准化 CST、 与 BW 的相 SRF 与 BW 的相关性更弱。研究结果表明， 关性较弱， 在衡量污泥的脱水性能时没必要同时测定 CST 和 SRF， CST 测定简单， 重现性好， 是衡量污泥脱水性能的较好指标 ， 但同时， 也应当与衡量污泥脱水程度的指标 ， 如含 固率等， 一起综合考虑污泥的脱水性能 。 关键词：活性污泥； 脱水性能； 结合水； 毛细吸水时间； 污泥比阻； 含固率 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1004 － 3950 （ 2011 ） 04 － 0051 － 03
最常用的测定污泥脱水性能的是 CST。 虽然 CST 不是一个独立的基本物理参数， 但其与 SRF 显著相关， 而且 CST 测定简便、 快速， 被广泛接受 CST 已经被认定为一个特定的测 在美国， 和应用， 定方法
［15 ］
。但是很显然， 污泥的脱水速率和脱水
程度都是必要的， 因此 CST 应与 DS 一起作为衡 量污泥脱水性能的指标。
9 × 109 m / kg 时污泥不易脱水， 当 SRF ＜ 0． 5 × 10 m /
互参考比较及推广应用。 污泥的脱水效率不仅取决于脱水速率， 也取 决于脱水程度。脱水速率通常采用 CST 或 SRF， 而脱水程度则采用 DS。因此， 有可能出现这种状 况： 污泥易过滤， 但脱水泥饼中仍含有较高的残留
Comparative investigation of parameters for determining the dewaterability of activated sludge
FANG Jing-yu，MA Zeng-yi，YAN Jian-hua，et al
（ State Key Laboratory of Clean Energy Utilization，Zhejiang University，Hangzhou 310027 ， China） Abstract： Four parameters evaluating dewaterability of sludge，i． e． capillary suction time （ CST ） ，specific resistance bound water （ BW） content and dry solids （ DS） content in centrifuged sludge cake of the different to filtration （ SRF） ， sludge flocs from seven fullscale wastewater treatment plants，were compared． The DS content correlated with the norSRF、 BW． The normalized CST was significantly correlated with SRF，and correlated with the BW． Howmalized CST、 ever，SRF correlated very weakly with the BW． It is not necessary to use both CST and SRF at the same time to estimate the sludge dewaterability． The normalized CST is feasible due to its inexpensiveness，the simple equipment and measurement procedure． But another parameter indicating the dewatering extent，such as DS content in sludge cake， should be applied together to evaluate the dewatering efficiency of the activated sludge． Key words： activated sludge； dewaterability； bound water（ BW） ； capillary suction time （ CST） ； specific resistance to filtration （ SRF） ； dry solids （ DS）
收稿日期：2011 － 05 － 06
（ CST） ［3 － 5］作为衡量污泥脱水性能指标， 而在实 际的污水处理过程中， 一般采用含水率或含固率 （ DS） 来衡量污泥的脱水性能［5 － 7］， 同时， 结合水 （ BW） 也是影响污泥脱水性能的关键因素之一， 因此也常被选作衡量污泥脱水性能的指标
3
结
论
（ 1 ） 污泥的 DS 与标准化 CST、 SRF、 BW 显著 相关。标准化 CST 与 SRF 极显著相关。 但 SRF 与 BW 相关性较弱。 （ 2 ） 在考察污泥脱水性能时， 标准化 CST 和 SRF 之间只需要选择一个指标即可。 （ 3 ） 因为 CST 测定简便， 所以标准化 CST 是较 但是， 其他的衡量 好的衡量污泥脱水性能的指标， 污泥脱水程度的指标， 如 DS 等， 也应同时采用。
4
结
语
综上所述， 在衡量污泥脱水性能的过程中， 可 既能够减少各种能 以有针对性地选择衡量指标，
图5 结合水与标准化 CST 之间的相关性
量消耗， 又能够取得较好的评价效果， 并且， 在实 验室研究和污水处理厂实际应用过程中， 有利于 选择脱水设备、 脱水工艺， 因此， 具有非常现实的 指导意义。 参考文献：
［8 － 10 ］
。
衡量污泥脱水性能指标的多种化， 严重影响了改 善污泥脱水性能的各种新技术和新方法之间的相
作者简介：方静雨（ 1982 － ） ， 女， 浙江金华人， 讲师， 硕士研究生， 主要研究方向为污泥的干化特性等。
2011 年， 第4 期
－瑓 瑡－
能源与环境
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟 CST 反映了污泥中自由水的过滤性能， CST 越大， 表明污泥的过滤脱水性能越差。污泥比阻（ SRF） 是 SRF 值越大， 则污泥 反映污泥过滤性能的综合指标， SRF ＞ 1． 0 越难过滤， 其脱水性能也越差。一般认为，
［11 ］ 水分 。 鉴 于 此， 本 研 究 调 查 了 污 泥 的 CST、 SRF、 DS 和 BW， 比较这 4 种指标的相关性， 以期
kg 时较易脱水。而在实际的污水处理过程中， 常采 用干物质比率（ DS） 来衡量污泥的脱水性能。 本研究在以上评价指标的基础上， 考察了标 SRF、 BW 与 DS 的相关性。 DS 与标准 准化 CST、
［ 1］ 李 恺， 叶志平， 李焕文， 等． 表面活性剂 CTAC 对
2 图 6 表明 SRF 与结合水相关性较弱 （ R = 0． 3929 ， p = 0． 0448 ） 。 CST 和 SRF 相应于测定污 泥的脱水速率， 而结合水和 DS 相应于测定污泥
0
引
言
无害化、 资源化等， 对污泥的脱水处理是其中 化、 首要的核心环节， 这就需要建立一个合理的污泥 脱水性能评价标准。 在对污泥的脱水性能进行衡量时发现， 通常
［1 － 3 ］ 、毛 细 吸 水 时 间 采 用 污 泥 比 阻 （ SRF ）
随着经济社会的快速发展以及水处理覆盖率 城市污水处理厂每天都会产生大量的剩 的增加， 余污泥。由于污泥中含有大量的病原菌、 寄生虫、 致病微生物， 以及砷、 铜、 铬、 汞等重金属和有毒有 害物质， 而且污泥含水率高、 体积大， 给堆放和运 因此， 解决由污泥造成的二次污染已 输带来困难， 经成为我国环境保护工作中面临的主要任务 之一。 通常， 从污水处理厂出来的剩余污泥的含水 率都非常高 （ 98% 左右 ） ， 因此， 要实现污泥减量
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟
能源与环境
污泥脱水性能指标的比较分析
方静雨， 马增益， 严建华， 叶芬霞
（ 浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室 ， 浙江 杭州 310027 ） 摘 要：研究了评价污泥脱水性能的 4 个指标： 毛细吸水时间 （ CST ） 、 污泥比阻 （ SRF ） 、 结合水 （ BW ） 、 含固率
－瑓 瑢－
欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟
能源与环境
图6 图4 SRF 与标准化 CST 之间的相关性
结合水与 SRF 之间的相关性
SRF 与标准化 CST 极显著相关 由图 4 可见， 2 （ R = 0． 9450 ， p = 0． 000 ） 。 因此， 在 SRF 与标准 化 CST 两个指标之中选其一即可有效衡量污泥 的脱水性能， 由于 CST 测定方法简便， 且 CST 的 测定优于 SRF， 同时标准化 CST 考虑了污泥浓度 可比性更强。 的影响， 图 5 为标准化 CST 与结合水的相关性分析 2 （ R = 0． 5110 ， p = 0． 0417 ） ， 结果表明两者之间的 — —网络结构的存在使 相关性较弱。污泥的胶状— 结合水通常难以 得污泥含有相当数量的结合水， 通过重力浓缩、 离心沉降等方式有效去除， 所以， 结合水和 CST 都被广泛地应用于衡量污泥的脱 水性能。