冷凍干燥技術(shù)助力污泥預處理

背景

污泥是污水處理的副產(chǎn)物， 含有多種菌膠體、有機物、無(wú)機物的一種復合產(chǎn)物，未經(jīng)處理的污泥成分復雜，除含有灰分外，還含有大量的有機質(zhì)、難降解的有機物、多種微量元素、病原微生物、寄生卵、重金屬及鹽類(lèi)等成分。污水和污泥體系復雜、干擾組分多，給分析帶來(lái)一定的困難。因此就要求必須去除雜質(zhì)和其它成分的方法要合理有效，另外由于目標化合物含量低(通常處于痕量或超痕量級別)，要保證分析方法的靈敏外，還要求去雜質(zhì)方法對目標研究組分的安全性，因普通干燥方法對某些研究組分有一定破壞作用，因此真空冷凍干燥技術(shù)被認為是一種有效干燥污泥的方法應用于此類(lèi)研究中。

本文素材整理自北京城市排水集團有限責任公司水質(zhì)監測中心技術(shù)主任翟家驥先生相關(guān)講座，在此對翟老師表示特別的感謝。

冷凍干燥法污泥前處理上的優(yōu)點(diǎn)

　　1. 整個(gè)凍干過(guò)程是在低溫下進(jìn)行，避免汞等揮發(fā)性物質(zhì)損失;

　　2. 整個(gè)凍干過(guò)程在密閉條件下進(jìn)行，避免環(huán)境污染;

　　3. 干燥后污泥疏松多孔，便于研磨處理;

　　4. 凍干法效率高，16小時(shí)能凍干20個(gè)以上樣品;

　　5. 凍干操作步驟簡(jiǎn)單，凍干過(guò)程無(wú)需人員值守，可以在夜間進(jìn)行，不影響日常檢測工作。

冷凍干燥法污泥前處理流程介紹

　　(1)預凍:產(chǎn)品在進(jìn)行冷凍干燥時(shí)，需要裝入適宜的容器，然后進(jìn)行預先凍結，才能進(jìn)行升華干燥。預凍過(guò)程不僅是為了保護物質(zhì)的主要性能不變:而且要獲得凍結后產(chǎn)品有合理的結構以利于水份的升華:還要有恰當的裝量，以便日后的應用。產(chǎn)品分裝到容器有一定的表面積與厚度之比。表面積要大一些，厚度要小些。表面積大有利于升華，產(chǎn)品厚度大不利于升華。一般分裝厚度不大于10mm。預凍可以在超低溫冰箱中進(jìn)行。

　　(2)第一階段解析干燥。此階段主要是升華干燥。一般認為凍干箱的合適壓強是在0.1~0.3毫巴之間，在這個(gè)壓強范圍內，既利于熱量的傳遞又利于升華的進(jìn)行。

　　(3)第二階段干燥。一旦產(chǎn)品內冰升華完畢，產(chǎn)品的干燥便進(jìn)入了第二階段。在該階段雖然產(chǎn)品內不存在凍結冰，但產(chǎn)品內還存在10%左右的水分，為了使產(chǎn)品達到合格的殘余水份含量，必須對產(chǎn)品進(jìn)一步的干燥。在此階段，使產(chǎn)品的溫度迅速地上升到該產(chǎn)品的最高允許溫度，并在該溫度一直維持到凍干結束為止。迅速提高產(chǎn)品溫度有利于降低產(chǎn)品殘余水份含量和縮短解吸干燥的時(shí)間。產(chǎn)品的允許溫度視產(chǎn)品的品種而定。

結論

　　1.凍干法可以大幅縮短樣品檢測周期，而且不會(huì )造成易揮發(fā)元素汞的損失

　　2.凍干研細后污泥的均勻性更好，樣品更具有代表性

　　3.污泥凍干后測定重金屬，可以避免含水率導致的結果偏差

　　4.對于濕污泥，不需要另外測定含水率，可以減少工作量

新芝冷凍產(chǎn)品介紹

性能特點(diǎn)

　　本機采用國際知名品牌思科普(原丹佛斯)壓縮機，制冷迅速，冷阱溫度低;

　　ARM9核心控制電路設計，32M內存128M FLASH;

　　控制系統自動(dòng)保存凍干數據，并能以實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)的形式查看;

　　干燥室采用無(wú)色透明一次注塑成型聚碳干燥室，耐腐蝕、不易碎、無(wú)粘接、透明度高、密閉性強、樣品清楚直觀(guān)，可觀(guān)察凍干的全過(guò)程;

　　真空泵與主機連接采用國際標準KF快速接頭，簡(jiǎn)潔可靠;

　　可設定冷阱溫度，低于溫度設定值時(shí)開(kāi)啟真空泵，保護真空泵使用壽命。

應用領(lǐng)域

　　土壤、污泥樣品的冷凍干燥處理

　　血液、細菌和各類(lèi)器官的冷凍保存

　　食品的脫水保鮮處理

　　中西藥藥品的脫水保存

　　出土文物、檔案書(shū)籍的脫水保護

技術(shù)參數