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加入低表面张力活性剂,将自来水厂污泥制备成生物滞留介质海绵土

来源:中铁环境科技工程有限公司 浏览 104 次 发布时间:2024-06-20

海绵城市是指通过采用一系列技术和工程手段,调节城市雨水的渗透和径流,增强城市的自我调节、净化、蓄水和排放能力。海绵土是针对海绵城市建设要求衍生的新型种植有机土,也是海绵城市理念实现的关键。目前海绵城市建设常用的是“椰糠+河砂+腐殖质”配比的海绵介质土,因河砂是不可再生资源,且高碳排,此外在“河砂禁采”后,作为海绵土原材料的中粗砂价格一直上涨,导致成本增加。同时,有研究发现以腐植土为有机质的生长介质在使用中可能出现营养物浸出、土壤结构难以保持致使土体渗透性能降低现象。鉴于海绵城市的建设需要大量的种植土,故为满足城市绿化建设的发展,开发研制新的替代产品并解决现有技术的不足显得尤为紧迫。

排泥水中的污泥因富含铝铁絮凝剂的副产物,将其用于生物滞留介质海绵土的介质可以大大提高对污水或雨水中磷的去除率,且相较于其他原料,污泥的易获取性和低成本使得生态海绵土的生产更具经济性和可行性。鉴于自来水厂排泥水含有大量的水分和未完全去除的杂质,且其污泥是以黏土细粒土为主的聚合物,有机物含量低,渗透性差,不利于植物生长,故不适宜直接用作生态海绵土的介质。因此,需要开发一种自来水厂污泥用于生物滞留介质海绵土的制备方法,对其资源再循环利用、建设节约型社会具有重要的意义。

自来水厂污泥用于生物滞留介质海绵土的制备步骤

1:将沉淀池排泥水、滤池反洗排泥水进行重力浓缩,并经转鼓微滤机过滤除去泥水中的塑料、植物残体、较大砂砾等杂质,得到含水率为98%的混合料1。杂质指能被35目滤网过滤筛出的物体。

2:将具有降低水表面张力的表面活性剂十二烷基硫酸钠经纯水稀释后以3%的比例加入到步骤S1中的混合料1中,以50r/min速度均匀搅拌,调理15min后得到混合料2;

3:将由75%的生物酶(生物酶的组成包括25%的水解酶、20%的蛋白酶、55%的纯水)、23%的微生物菌(微生物菌中包括23%枯草芽孢杆菌、26%固氮菌、11%钾细菌、25%地衣芽孢杆菌、15%多粘类芽孢杆菌)和2%的固化剂(羧甲基纤维素)组成的生物复合酶制剂

经纯水稀释后以0.008%比例和用自来水配置的浓度为0.1%的阴离子聚丙烯酰胺(分子量为800-1000万)溶液加入到步骤S2中的混合料2中,以60r/min速度均匀搅拌,调理15min后得到含水率为95%的混合料3;

4:分别通过板框压滤机(停留时间100min,其中压榨40min)脱水和圆盘干化机(干燥温度140℃,停留时间10min)干燥,将步骤S3中的混合料3含水率降至40%以下,得混合料4;

5:将步骤S4所得的混合料4经传送带送入对辊造粒机造粒20mim后,得粒径介于1-5mm,所成土粒整体性良好,手中自然掉落至地面不破碎,轻捏不变形。

按照《住建部海绵城市建设指南》要求对其性能进行测定,其各性能参数如下:渗透性能:土壤孔隙率为45%,渗透率为680(mm/h);净化性能:对某厂污水中的SS去除率为91.5%,氨氮的去除率为72.05%,对总氮的去除率为70.57%,对大肠杆菌的去除率为95.6%,总磷的去除率为74%,COD的去除率为68.9%;植物生长性能:常见的植物(如常绿灌木、落叶灌木、宿根地被及观赏草)均能在自来水厂污泥制备的颗粒介质中良好成长。

此方法不仅更好地解决了污泥的出路,并将废物进行再利用,提供了一种绿色环保的工艺,具有较强的复制推广性和较高的经济价值及社会价值。