目前评价污泥脱水性能的指标有很多,主要有污泥比阻、毛细吸水时间、离心后上层清液的体积、离心后上层清液的浊度、烧杯对倒次数、自由滤水时间和滤液浊度等。因污泥比阻和毛细吸水时间两个指标的检测更方便,经常用来表征泥饼的脱水情况,有条件时检测脱水泥饼的含固率是最直接准确的。
(1)比阻r和压缩系数s
比阻指单位过滤面积上的单位质量干污泥所受到的过滤阻力,反映了水分通过由污泥颗粒所形成的泥饼层时所受到的阻力,其值的大小取决于污泥的性质,与污泥中有机物含量及其成分有关,指标值越大,其过滤性能和脱水性能越差,是评价污泥脱水性能最常用的指标。一般来说,当污泥比阻小于1x10的11次方m/kg时较易脱水,而比阻大于1x10的13次方m/kg的污泥较难脱水。污泥的可压缩性能可用压缩系数s来衡量,此外,其值的大小与过滤压力以及过滤面积的平方成正比,与滤液的动力黏滞度及滤饼的干固体质量成反比。
污泥的压缩系数可用来评价污泥压滤脱水性能,指标值越大,其表现出的压滤脱水性能越好。一般情况下,压缩系数大的污泥宜采用真空过滤(负压过滤)或离心脱水的方法脱水,而压缩系数小的污泥宜采用板框压滤机或带式压滤机脱水。
板框压滤机带式压滤机
污水污泥的比阻和压缩系数如下表所列。
污水污泥的比阻和压缩系数
(2)毛细吸水时间
毛细吸水时间(以下简称为CST)指污泥在吸水滤纸上渗透一定距离时所需要的时间。在一定范围内,污泥的CST与其比阻存在一一对应关系,即CST越大,则比阻也越大,这时污泥的脱水性能越差,反之CST越小,比阻也就越小,则脱水性能越好。与比阻值的测定过程相比,测定CST所需的设备简单、操作简单、方便快捷尤其适用于调理剂的选择和剂量的测定。
毛细吸水时间测定仪
(3)离心后上层清液的体积
对于离心后上层清液的体积指标,目前一般的测试操作方法是使污泥在一定转速下发生离心脱水后,再凭借肉眼判断离心后上层清液的体积,比较适用于选择调理剂和测定剂量的情况。加入不同体积助凝剂溶液后,为了使结果不致被稀释作用所影响,试验结果用上清液比率这一净余上清液体积指标来表示。
(4)离心后上层清液的浊度
般来说,如果离心后上层清液的浊度越低,则说明絮体对细小颗粒的捕获程度越彻底,反之,浊度越大则说明絮凝效果差,并最终将影响污泥的脱水效果,固体回收率低,因此可作为最优加药量的评价指标。在最优加药量的情况下,离心后上层清液澄清透明,其浊度接近零。该指标也没有标准的测试方法,通常采用的测试方法与离心后上层清液体积百分比相类似,但增加了浊度值参数,使得结论更趋于合理精确。
浊度计
(5)烧杯对倒次数
烧杯对倒次数即将污泥与絮凝剂混合后,用两支烧杯进行交替对倒,记录絮体成形时对倒次数;继续交替对倒,直到絮体破碎为止,记录絮体破碎时的对倒次数。成形时对倒次数越小,絮凝效果越好。破碎时对倒次数与成形时对倒次数差值越大说明絮体结合越紧密,脱水性能越好。
(6)自由滤水时间
自由滤水时间是在烧杯对倒基础上发展起来的。其操作方法为将絮凝剂和污泥混合好后,放入自由滤水漏斗,计量得到100mL滤液所需要的时间。时间越短,絮凝效果越好,脱水性能也就越高。