¿Por qué necesitamos utilizar cloruro férrico y cal para la deshidratación de placas y marcos?
Para solucionar el problema del tratamiento de lodos, primero debemos solucionar el problema de la deshidratación de lodos. La deshidratación profunda de lodos se refiere a un método de deshidratación que acondiciona el lodo, destruye la pared celular, libera agua unida, agua adsorbida y agua intracelular, mejora el rendimiento de deshidratación del lodo y hace que el contenido de humedad del lodo deshidratado alcance menos de 60. %. Los acondicionadores de lodos más utilizados incluyen cloruro férrico, cal, etc.
1 Características de los lodos y dificultad de deshidratación
Es necesario lograr la reducción, estabilización, inocuidad y utilización integral de los lodos para lograr la conservación de energía, la reducción de emisiones y el desarrollo de la economía circular. Para lograr el objetivo, la deshidratación de los lodos es crucial. Sólo reduciendo el contenido de humedad del lodo a menos del 60% será posible una utilización integral de los recursos. La dificultad de la deshidratación de lodos no sólo está relacionada con la existencia de agua en el lodo, sino también con el tamaño de las partículas de lodo, la resistencia específica del lodo y el contenido de materia orgánica. Cuanto más finas son las partículas de lodo, mayor. el contenido de materia orgánica, y cuanto mayor sea el contenido de materia orgánica, mayor será la resistencia específica del lodo, más difícil será deshidratar.
2 Procesos de deshidratación profunda de lodos comúnmente utilizados en la actualidad
Aunque actualmente todas las partes afirman que sus procesos tienen características técnicas patentadas, en resumen, todos los procesos de deshidratación profunda actuales tienen las siguientes características: Antes Para la deshidratación, es necesario agregar productos químicos para estabilizar el lodo; la mayoría usa diafragmas de placa y marco para la deshidratación, y muy pocos usan máquinas de cinta para la deshidratación.
3 casos de proyectos
La planta de tratamiento de aguas residuales de Shanghai Tianshan está ubicada en la intersección de Tianshan Road y Shuangliu Road en el oeste del centro de Shanghai y presta servicio a los tramos superiores de la sección Suzhou Hecheng; lodos de la planta La escala de diseño del proyecto de transformación de la tecnología de deshidratación profunda es un volumen de lodo seco de 13tDS/d, un volumen de lodo húmedo de 1300-1500m3/d y un contenido de humedad de lodo de 99-99,13%, lo que se traduce en un lodo Volumen de 80% de contenido de humedad de 65t/d. El tratamiento avanzado de lodos adopta el proceso de concentración centrífuga, añadiendo cal apagada y cloruro férrico para acondicionamiento + deshidratación con filtro prensa de membrana.
3.1 Proceso de deshidratación profunda de este proyecto
Este proyecto adopta un proceso de filtro prensa de hierro salino más placa y marco. Este proceso se lleva a cabo agregando cal y cloruro férrico al lodo. Acondicionamiento y luego prensado a través de un diafragma de alta presión para reducir el contenido de humedad del lodo concentrado al 60% después del prensado.
3.2 Comparación y selección de soluciones tecnológicas de deshidratación profunda de lodos
El efecto de deshidratación de lodos del proceso de filtro prensa de la máquina con correa de cal es mejor, pero la cantidad de cal es muy grande y el costo operativo las condiciones ambientales son malas, lo que resulta en una gran cantidad de lodo; el proceso de filtro prensa acondicionador más placa y marco es actualmente una tecnología confidencial del fabricante y debe operarse en un modo de paquete, construcción y transporte, lo que tiene una gran incertidumbre. Además, se ve afectado por el acondicionador y la patología y toxicidad del lodo. En comparación, el proceso de deshidratación profunda de cloruro férrico y cal más la tecnología de filtro prensa de placa y marco se utiliza ampliamente. La tecnología está madura, el efecto de deshidratación es bueno, la operación es estable y los productos químicos utilizados son más fáciles de obtener y más baratos, no tóxicos e inofensivos, no producen otra contaminación potencial y el filtrado no tiene efectos adversos sobre el tratamiento biológico. .
3.3 La importancia del acondicionamiento de lodos
En la actualidad, casi todos los métodos de deshidratación profunda de lodos requieren un acondicionamiento previo del lodo. Mediante el acondicionamiento, se puede debilitar el mecanismo de hidratación de las partículas sólidas. , al mismo tiempo que se homogeneiza la estructura del lodo. Mediante el acondicionamiento del lodo, se destruye la pared celular a base de proteínas, se libera el agua unida, el agua adsorbida y el agua intracelular en el lodo, lo que supera la resistencia específica del lodo, reduce en gran medida la viscosidad del lodo y mejora el lodo. efecto de deshidratación. Por lo tanto, la tecnología de acondicionamiento de lodos determina el éxito o el fracaso del proyecto de deshidratación profunda de lodos y es una tecnología central clave.
Los principales factores que afectan el efecto del acondicionamiento del lodo son: (1) propiedades del lodo; (2) selección del acondicionador (3) condiciones de acondicionamiento del lodo (temperatura, pH, concentración de preparación del acondicionador, condiciones de mezcla, etc.). .).
3.4 Selección del plan de acondicionamiento de lodos para este proyecto
Basado en la naturaleza de los lodos de la planta de Tianshan y los resultados de la depuración y exploración de lodos anteriores, se consideraron todos los factores. seleccionar la adición de cal y tres lodos para acondicionamiento. Debido a que la estructura de partículas de carbonato de calcio generada por la cal y el carbonato bicálcico en las aguas residuales también puede aumentar la porosidad del lodo y promover la separación del lodo y el agua, puede mejorar significativamente el efecto de deshidratación del lodo. Al mismo tiempo, el cloruro férrico y la cal añadidos también pueden pasivar los metales pesados y esterilizarlos y desodorizarlos.
Después de nuestros experimentos a pequeña escala, hemos adquirido la siguiente experiencia:
(1) Es necesario mejorar las instalaciones y equipos de hardware. En primer lugar, el tanque de acondicionamiento de lodos debe recibir un tratamiento anticorrosión porque los lodos son altamente corrosivos.
Se debe considerar un dispositivo de descarga y vaciado de lodo en el fondo del tanque, y el lodo debe descargarse regularmente para evitar que la acumulación de sedimentos afecte el efecto de acondicionamiento. En segundo lugar, el equipo de mezcla del tanque de acondicionamiento debe ser un equipo de mezcla vertical para reducir la corrosión; del equipo por lodos. Su potencia debe cumplir con los requisitos para garantizar una mezcla y combinación suficientes de lodos y acondicionadores.
(2) Seleccionar los acondicionadores adecuados según las diferentes propiedades de los fangos. Las diferentes propiedades de los lodos inciden directamente en el efecto acondicionador. Para lodos con alto contenido de materia orgánica, un acondicionador más eficaz es un acondicionador de polímero orgánico catiónico. Para lodos compuestos principalmente de sustancias inorgánicas, se pueden considerar acondicionadores de polímeros orgánicos aniónicos. Existen diferencias significativas en la cantidad de acondicionador necesaria para lograr un determinado efecto acondicionador. En términos generales, cuanto más difícil sea deshidratar el lodo, mayor será la dosis de productos químicos acondicionadores. Las partículas de lodo más finas provocarán un aumento en el consumo de agentes acondicionadores. El alto contenido de materia orgánica y alcalinidad del lodo también provocará un aumento. aumento en la dosis de agentes acondicionadores grande. Además, el contenido sólido del lodo también afecta la dosis de acondicionador. Generalmente, cuanto mayor es el contenido sólido del lodo, mayor es la dosis de acondicionador.
(3) Temperatura. La temperatura del lodo afecta directamente la hidrólisis del acondicionador. Cuando la temperatura es baja, la hidrólisis se ralentizará. Si la temperatura es inferior a 10°C, el efecto de acondicionamiento será significativamente peor. El efecto de acondicionamiento se puede mejorar extendiendo adecuadamente el tiempo de acondicionamiento. Por lo tanto, cuando la temperatura es baja en invierno, se debe prestar atención al aislamiento del sistema de transporte de lodos (la temperatura del lodo descargado del sistema de tratamiento de aguas residuales generalmente no es inferior a 15°C) para reducir la pérdida de calor durante el proceso de lodo. proceso de transporte. Si es necesario, las condiciones de disolución se pueden mejorar calentando el tanque de dilución del acondicionador o extendiendo adecuadamente el tiempo de mezcla y disolución y aumentando la intensidad de agitación.
(4) Concentración del preparado. La concentración del agente acondicionador no solo afecta el efecto acondicionador, sino que también afecta la dosis del agente y el rendimiento de la torta de lodo, entre los cuales el agente acondicionador de polímero orgánico tiene un impacto más significativo. En términos generales, el rango de dosificación de cloruro férrico es de 2 a 10% DS de lodo, y el rango de dosificación de cal es de 5 a 40% DS de lodo. Ambos se miden en base a lodo seco.
(5) Añadiendo secuencia. Cuando se usa más de un acondicionador, el orden en que se agregan los acondicionadores también afectará el efecto acondicionador. Cuando se utilizan sal de hierro y cal como acondicionadores, generalmente se agrega primero sal de hierro y luego cal. El flóculo formado de esta manera es más fácil de separar del agua y el consumo total de acondicionador también es menor. Al acondicionar los lodos en este proyecto, se utiliza para el acondicionamiento solución de FeCl3 con una concentración del 38% y cal con una gradación mayor a 100 mesh. La solución de cloruro férrico se agrega mediante una bomba dosificadora y se mide mediante un caudalímetro electromagnético; la cal se agrega automáticamente después de ser medida con una balanza electrónica. La dosis óptima de cloruro férrico y cal para el acondicionamiento depende de las características del lodo.
(6) Los lodos deben deshidratarse lo antes posible después del acondicionamiento. Los experimentos muestran que el lodo acondicionado no debe dejarse por mucho tiempo. Sólo cuando la intensidad y el tiempo de la reacción de mezcla están dentro de un cierto rango se puede lograr un buen efecto de acondicionamiento, y el efecto de acondicionamiento disminuirá a medida que aumenta el tiempo de residencia. Es decir, una vez determinados el tiempo y la intensidad del acondicionamiento mediante experimentos, deben respetarse estrictamente en las operaciones reales. Por un lado, el tiempo de reacción de mezcla no se puede extender ni acortar a voluntad. Por otro lado, el lodo acondicionado debe enviarse a la máquina de placa y marco para su deshidratación lo más rápido posible, de lo contrario se deteriorará el rendimiento de la filtración. El contenido de humedad del lodo acondicionado generalmente se controla entre 94 y 96%.