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在线聚合物制备和饲料提高脱水性能

史蒂夫·赫廷格

从传统分批混合改为在线聚合物制备和进料有助于减少格里利的年度聚合物支出,有限公司WWTP大约每年12,000美元。

通过强化混合体系优化聚合物制备和饲料,显著改善了格里利市的生物固体管理计划,科罗拉多州的水污染控制设施。从传统的批次混合到在线聚合物制备和给料系统的转变也帮助减少了每年大约1.2万美元的聚合物支出。

工厂业务概述

14.7 mgd高级二级污水处理厂的工艺包括一级澄清;具有细气泡扩散曝气和硝化反硝化能力的活性污泥;二次澄清;漂浮式厌氧消化器;浓缩和脱水离心机,以及对处理过程和设备进行全面的监控和控制。还有紫外线消毒系统。

在活性污泥工艺中沉淀出来的一部分污泥返回曝气池。剩余的废活性污泥被输送到浓缩离心机中,浓缩至总固体的6%左右,然后泵送至一级消化池,进一步加工成生物固体。

在初级消化器中,微生物消耗约60%的污泥,还产生甲烷气体,它用于将消化池加热到98华氏度,并为工厂的建筑供暖。初级消化器固体被送到两个50万加仑的储罐中,通过脱水离心机进行处理。脱水操作前,生物固体平均占总干固体的2%。

工厂每天大约脱水60000至70000加仑的污泥,一周四天,通过一个高速(接近6000转/分)离心机,然后将其储存在一个大漏斗中,直到运输到农业场地,以利使用。

固体回收率差

自1995年项目开始以来,该厂的生物固体操作已从离心机中获得约20%的干固体。但是两年前问题开始了。

2010,该工厂的干固回收率突然变得非常低,聚合物的使用量飙升。工厂一度每干吨使用多达80磅的聚合物,但仍难以生产出14%至17%的干固体。

工厂人员调查了与脱水和固体操作有关的所有过程,包括聚合物制备单元。该工厂一直在使用一个传统的聚合物置换系统,该系统由两个500加仑以上的储罐组成,这些储罐将同时输送液体凝结剂聚合物和水。一旦达到坦克所需的水平,操作人员随后将开始使用大型高速搅拌机进行搅拌。

使用工厂的内部批量生产系统,一次生产一批,老化半小时,然后用螺杆泵送入工艺。直到2010年,该工厂一直在顺利地使用该系统,没有出现任何问题。

优化聚合物进料

聚合物的制备和饲料是生物固体处理过程中的重要组成部分。除非聚合物制备已经正确完成,需要过量的聚合物来提供足够的液体/固体分离。

优化聚合物饲料可使脱水性能得到优化。然而,由于聚合物初始润湿设计不佳,导致低剪切混合的缺乏,导致聚合物分子链断裂,导致无效絮凝。

在聚合物制备、由于聚合物形成大聚合体(“鱼眼”)的趋势很大,聚合物与水的初始润湿的第一个时刻最为关键。在这个阶段,为了防止鱼眼的形成,需要在很短的时间内使用非常高的剪切力。

一旦初始润湿成功,单个聚合物分子逐渐溶解成均相溶液。然而,延伸或完全溶解的聚合物溶液易受任何高剪切力的影响。因为聚合物链由非常弱的碳-碳键组成,当聚合物分子处于高剪切环境中时,在活化过程中很容易断裂大量的聚合物链。

这是格里利工厂脱水性能不佳的可能原因。最初的独立式聚合物配料罐配备了叶轮引起的高剪切力,使延伸的聚合物链断裂,从而导致絮凝不充分,需要过量使用聚合物来脱水污泥。

性能测试

为了找到缓解问题的方法,格里利工厂管理层决定对两种不同的聚合物混合设计进行性能试验,并将试验结果与工厂的原始大修系统进行比较。

三人组中的一个是必威娱乐官网卓越的Promix M系统.机组完全组装到工厂,投入使用所需的只是一根10-AWG延长线,试验期间,使用了一根花园水管作为水源。一旦根据聚合物降额百分比确定了足够的流量,该厂开始使用突出单元制备的聚合物对污泥进行脱水。必威娱乐官网

根据性能试验的结果,该市选择安装普罗米姆系统,由于三周内生产的干燥饼和消耗的聚合物较少。该装置于2012年5月永久安装在硬管上。

多区混合室

Promix M装置提供了一个多区域混合室,该混合室可提供锥形能量分布,以适当激活聚合物。该工程剖面有效地水合物和混合聚合物到一个均质和充分激活的溶液,在混合槽中提供温和的搅拌,以允许聚合物链分子完全延伸。

新系统提供带触摸板控制的液晶显示器(包括一次和二次流显示器)。远程启动/停止和可编程自动冲洗,根据一次和二次稀释水流量保持所需浓度。

结果

该工厂现在减少到每吨污泥使用30 - 35磅聚合物,蛋糕固体也在上升,现在一直平均在19%左右。

仅使用聚合物每年可节省约12000美元。另外,随着最终污泥含水量的降低,这大大降低了将生物固体输送到田间的成本,它们被一家私人公司应用于当地的旱地小麦农场。

因为更好的活化可以减少做相同工作所需的聚合物,预混合装置充分利用了所给的化学物质,为自己付出了代价。

关于作者:
Steve Hettinger是工厂主管,格里利市,有限公司水污染控制设施

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