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加入低表面張力活性劑,將自來(lái)水廠污泥制備成生物滯留介質(zhì)海綿土

來(lái)源:中鐵環(huán)境科技工程有限公司 瀏覽 426 次 發(fā)布時(shí)間:2024-06-20

海綿城市是指通過(guò)采用一系列技術(shù)和工程手段,調(diào)節(jié)城市雨水的滲透和徑流,增強(qiáng)城市的自我調(diào)節(jié)、凈化、蓄水和排放能力。海綿土是針對(duì)海綿城市建設(shè)要求衍生的新型種植有機(jī)土,也是海綿城市理念實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。目前海綿城市建設(shè)常用的是“椰糠+河砂+腐殖質(zhì)”配比的海綿介質(zhì)土,因河砂是不可再生資源,且高碳排,此外在“河砂禁采”后,作為海綿土原材料的中粗砂價(jià)格一直上漲,導(dǎo)致成本增加。同時(shí),有研究發(fā)現(xiàn)以腐植土為有機(jī)質(zhì)的生長(zhǎng)介質(zhì)在使用中可能出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物浸出、土壤結(jié)構(gòu)難以保持致使土體滲透性能降低現(xiàn)象。鑒于海綿城市的建設(shè)需要大量的種植土,故為滿(mǎn)足城市綠化建設(shè)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)研制新的替代產(chǎn)品并解決現(xiàn)有技術(shù)的不足顯得尤為緊迫。

排泥水中的污泥因富含鋁鐵絮凝劑的副產(chǎn)物,將其用于生物滯留介質(zhì)海綿土的介質(zhì)可以大大提高對(duì)污水或雨水中磷的去除率,且相較于其他原料,污泥的易獲取性和低成本使得生態(tài)海綿土的生產(chǎn)更具經(jīng)濟(jì)性和可行性。鑒于自來(lái)水廠排泥水含有大量的水分和未完全去除的雜質(zhì),且其污泥是以黏土細(xì)粒土為主的聚合物,有機(jī)物含量低,滲透性差,不利于植物生長(zhǎng),故不適宜直接用作生態(tài)海綿土的介質(zhì)。因此,需要開(kāi)發(fā)一種自來(lái)水廠污泥用于生物滯留介質(zhì)海綿土的制備方法,對(duì)其資源再循環(huán)利用、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)具有重要的意義。

自來(lái)水廠污泥用于生物滯留介質(zhì)海綿土的制備步驟

1:將沉淀池排泥水、濾池反洗排泥水進(jìn)行重力濃縮,并經(jīng)轉(zhuǎn)鼓微濾機(jī)過(guò)濾除去泥水中的塑料、植物殘?bào)w、較大砂礫等雜質(zhì),得到含水率為98%的混合料1。雜質(zhì)指能被35目濾網(wǎng)過(guò)濾篩出的物體。

2:將具有降低水表面張力的表面活性劑十二烷基硫酸鈉經(jīng)純水稀釋后以3%的比例加入到步驟S1中的混合料1中,以50r/min速度均勻攪拌,調(diào)理15min后得到混合料2;

3:將由75%的生物酶(生物酶的組成包括25%的水解酶、20%的蛋白酶、55%的純水)、23%的微生物菌(微生物菌中包括23%枯草芽孢桿菌、26%固氮菌、11%鉀細(xì)菌、25%地衣芽孢桿菌、15%多粘類(lèi)芽孢桿菌)和2%的固化劑(羧甲基纖維素)組成的生物復(fù)合酶制劑

經(jīng)純水稀釋后以0.008%比例和用自來(lái)水配置的濃度為0.1%的陰離子聚丙烯酰胺(分子量為800-1000萬(wàn))溶液加入到步驟S2中的混合料2中,以60r/min速度均勻攪拌,調(diào)理15min后得到含水率為95%的混合料3;

4:分別通過(guò)板框壓濾機(jī)(停留時(shí)間100min,其中壓榨40min)脫水和圓盤(pán)干化機(jī)(干燥溫度140℃,停留時(shí)間10min)干燥,將步驟S3中的混合料3含水率降至40%以下,得混合料4;

5:將步驟S4所得的混合料4經(jīng)傳送帶送入對(duì)輥造粒機(jī)造粒20mim后,得粒徑介于1-5mm,所成土粒整體性良好,手中自然掉落至地面不破碎,輕捏不變形。

按照《住建部海綿城市建設(shè)指南》要求對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)定,其各性能參數(shù)如下:滲透性能:土壤孔隙率為45%,滲透率為680(mm/h);凈化性能:對(duì)某廠污水中的SS去除率為91.5%,氨氮的去除率為72.05%,對(duì)總氮的去除率為70.57%,對(duì)大腸桿菌的去除率為95.6%,總磷的去除率為74%,COD的去除率為68.9%;植物生長(zhǎng)性能:常見(jiàn)的植物(如常綠灌木、落葉灌木、宿根地被及觀賞草)均能在自來(lái)水廠污泥制備的顆粒介質(zhì)中良好成長(zhǎng)。

此方法不僅更好地解決了污泥的出路,并將廢物進(jìn)行再利用,提供了一種綠色環(huán)保的工藝,具有較強(qiáng)的復(fù)制推廣性和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及社會(huì)價(jià)值。