申請日2015.09.15
公開(公告)日2017.07.07
IPC分類號C02F11/02; C02F11/12
摘要
本發(fā)明涉及一種城市污泥的深度脫水方法，該方法由以下步驟組成：(1)取城市污泥按城市污泥按其體積每升分別加入硫粉10g和黃鐵礦粉10g，置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下?lián)u瓶培養(yǎng);當(dāng)污泥體系的pH值為2.5時，結(jié)束第一次培養(yǎng);然后，往第一次培養(yǎng)物中添加6.5倍體積新的城市污泥，采用同樣的條件進(jìn)行二次搖瓶培養(yǎng);最后，再往第二次培養(yǎng)物中添加6.5倍體積新的城市污泥重復(fù)搖瓶培養(yǎng)一次，得到接種物;(2)將步驟(1)得到的接種物投入至9倍體積的待脫水的城市污泥中，混合均勻后，按接種物和待脫水的城市污泥的總體積每升分別加入硫粉1g和黃鐵礦粉6g;然后置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下持續(xù)振蕩培養(yǎng)72h;(3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的污泥，采用過濾面積為0.5m2的廂式壓濾機(jī)壓濾脫水，壓濾機(jī)壓力為0.35MPa，進(jìn)泥時間為30min，保壓時間為10min。
權(quán)利要求書
1.一種城市污泥的深度脫水方法，該方法由以下步驟組成：
(1)取城市污泥按城市污泥按其體積每升分別加入硫粉10g和黃鐵礦粉10g，置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下?lián)u瓶培養(yǎng);當(dāng)污泥體系的pH值為2.5時，結(jié)束第一次培養(yǎng);然后，往第一次培養(yǎng)物中添加6.5體積倍新的城市污泥，采用同樣的條件進(jìn)行二次搖瓶培養(yǎng);最后，再往第二次培養(yǎng)物中添加6.5體積倍新的城市污泥重復(fù)搖瓶培養(yǎng)一次，得到接種物;
(2)將步驟(1)得到的接種物投入至9倍體積的待脫水的城市污泥中，混合均勻后，按接種物和待脫水的城市污泥的總體積每升分別加入硫粉1g和黃鐵礦粉6g;然后置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下持續(xù)振蕩培養(yǎng)72h;
(3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的污泥，采用過濾面積為0.5m2的廂式壓濾機(jī)壓濾脫水，壓濾機(jī)壓力為0.35MPa，進(jìn)泥時間為30min，保壓時間為10min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市污泥的深度脫水方法，其特征在于，所述的水浴振蕩器的轉(zhuǎn)速為180r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種城市污泥的深度脫水方法，其特征在于，所述的城市污泥是來自初次沉淀池中的初次沉淀污泥、來自活性污泥工藝的二次沉淀池中的剩余活性污泥或來自生物膜工藝的二次沉淀池中的腐殖污泥。
說明書
一種城市污泥的深度脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污泥的脫水處理，具體涉及添加化學(xué)試劑的城市污泥脫水方法。
背景技術(shù)
城市污泥來源于污水處理過程中產(chǎn)生的大量污泥，其數(shù)量約占總處理水量的0.3%～0.5%左右(以含水率為97%計)。根據(jù)來源可以分為：
�、俪醮纬恋砦勰啵瑏碜猿醮纬恋沓�;
�、谑Ｓ嗷钚晕勰�，來自活性污泥工藝的二次沉淀池;
③腐殖污泥，來自生物膜工藝的二次沉淀池;
以上3種污泥可統(tǒng)稱為生污泥或新鮮污泥。
�、芟勰�，生污泥經(jīng)厭氧消化或好氧消化處理后稱為消化污泥或熟污泥。
�、莼瘜W(xué)污泥，用化學(xué)沉淀法處理污泥后產(chǎn)生的沉淀物稱為化學(xué)污泥或化學(xué)沉渣。
常規(guī)脫水后的污泥仍有較大體積且有一定流動性，會帶來占地面積大、堆放時易產(chǎn)生惡臭并孳生蚊蠅、不便于運(yùn)輸且成本高等問題;污泥中大量的病原微生物還會通過不同途徑感染人體，對人體健康造成威脅。
污泥脫水是指用物理、化學(xué)和生物方法進(jìn)一步降低濃縮后污泥的含水率，以便于污泥的運(yùn)輸、填埋或資源化利用。污泥常規(guī)脫水主要有自然脫水法和機(jī)械脫水法，可將污泥含水率降至80%，但仍不便于運(yùn)輸和后續(xù)處置。以污泥焚燒、堆肥、填埋等處置方式為例，待處理污泥含水率應(yīng)低于或接近60%，因此污泥需深度脫水。
一般通過物理法、化學(xué)法、生物法對污泥進(jìn)行脫水前調(diào)理能達(dá)到深度脫水要求的以化學(xué)法為主�；瘜W(xué)法需投加大量藥劑，易造成污泥干物質(zhì)量和污泥濾餅無機(jī)物所占比例增加，大幅降低有機(jī)質(zhì)和熱值，影響了污泥資源化利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題的提供一種城市污泥的深度脫水方法，該方法具有成本低、效果好的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案如下：
一種城市污泥的深度脫水方法，該方法由以下步驟組成：
(1)取城市污泥按城市污泥按其體積每升分別加入硫粉10g和黃鐵礦粉10g，置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下?lián)u瓶培養(yǎng);當(dāng)污泥體系的pH值為2.5時，結(jié)束第一次培養(yǎng);然后，往第一次培養(yǎng)物中添加6.5體積倍新的城市污泥，采用同樣的條件進(jìn)行二次搖瓶培養(yǎng);最后，再往第二次培養(yǎng)物中添加6.5體積倍新的城市污泥重復(fù)搖瓶培養(yǎng)一次，得到接種物;
(2)將步驟(1)得到的接種物投入至9倍體積的待脫水的城市污泥中，混合均勻后，按接種物和待脫水的城市污泥的總體積每升分別加入硫粉1g和黃鐵礦粉6g;然后置于水浴振蕩器中于28℃恒溫條件下持續(xù)振蕩培養(yǎng)72h;
(3)將經(jīng)過步驟(2)處理后的污泥，采用過濾面積為0.5m2的廂式壓濾機(jī)壓濾脫水，壓濾機(jī)壓力為0.35MPa，進(jìn)泥時間為30min，保壓時間為10min。
上述方法中，所述的水浴振蕩器的轉(zhuǎn)速180r/min。
上述方法中，所述的城市污泥是來自初次沉淀池中的初次沉淀污泥，也可以是來自活性污泥工藝的二次沉淀池中的剩余活性污泥，還可以是來自生物膜工藝的二次沉淀池中的腐殖污泥。
本發(fā)明是向城市污泥中投加硫粉和黃鐵礦粉，通過恒溫?fù)u瓶培養(yǎng)，馴化和富集硫桿菌屬(Acidithiobacillusspp)、鐵氧化鉤端螺旋菌(Leptospirillumferrooxidans)、硫化桿菌屬(Sulfobacillus)、酸菌屬(Acidianus)、嗜酸菌屬(Acidiphilium)以及其他與硫桿菌聯(lián)合生長的兼性嗜酸異養(yǎng)菌所構(gòu)成的微生物菌群，利用該菌群的氧化和酸化作用調(diào)理污泥，經(jīng)機(jī)械脫水后將含水率降至污泥處置要求。
氧化硫硫桿菌(A.thiooxidans)對硫粉的氧化可以在中性條件下快速啟動，產(chǎn)生硫酸降低污泥pH值，從而為氧化亞鐵硫桿菌(A.ferrooxidans)氧化Fe2+創(chuàng)造一個適宜的酸堿環(huán)境。Fe2+可以被A.ferrooxidans氧化成Fe3+，發(fā)揮生物絮凝作用，同時Fe3+進(jìn)一步水解生成少量的羥基硫酸鐵等次生礦物，如黃鉀鐵礬和施氏礦物，在一定程度上對污泥脫水有貢獻(xiàn)。
黃鐵礦，又稱硫鐵礦，是地殼中分布最廣的一種晶體屬等軸晶系的硫化物礦物，見于多種成因的礦石和巖石中，主要成分是二硫化亞鐵(FeS2)。純黃鐵礦中鐵和硫所占比例分別為46.67%和53.33%。黃鐵礦的來源十分豐富，價格相對低廉，并可直接被氧化亞鐵硫桿菌氧化利用。本方法以黃鐵礦粉做為Fe2+源，調(diào)配適量硫粉對城市污泥進(jìn)行脫水前調(diào)理，達(dá)到污泥減量化處理目的。
綜上所述，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)不僅脫水后污泥含水率可降至60%以下，而且處理成本低。
(2)用直接被氧化亞鐵硫桿菌氧化利用的黃鐵礦粉配合硫粉進(jìn)行脫水前調(diào)理，反應(yīng)溫和、二次污染風(fēng)險小、調(diào)理時間短(2-3d)，可從本質(zhì)上促進(jìn)城市污泥深度脫水，益于污泥處置。
(3)因調(diào)理涉及的微生物以化能自養(yǎng)菌為主，不利用污泥有機(jī)質(zhì)，因此經(jīng)生物調(diào)理和機(jī)械脫水后形成的半干化污泥有機(jī)質(zhì)與干基熱值高，有益成分損失少，利于后續(xù)資源化利用(土地利用、焚燒、園林綠化、制成建材等)。
