申請日2014.01.15

　　公開(公告)日2014.05.07

　　IPC分類號C02F11/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污泥高干度調理脫水的方法，采用復合調理劑，將氧化劑的強氧化性、磁粉的絮核作用及磁場力作用、無機絮凝劑的電中和與壓縮雙電子層、有機絮凝劑的吸附橋聯(lián)作用及大分子卷掃捕集效果有機結合，通過協(xié)同發(fā)揮各調理劑的優(yōu)勢，有效改善污泥結構和性質，釋放污泥細胞內水及胞外聚合物表面結合水，顯著改善了污泥的脫水性能，實現高干度脫水。本發(fā)明方法具有污泥脫水程度高、絮凝效果好、絮凝與沉降時間短、減容率高、脫水成本低的優(yōu)點。

　　權利要求書

　　1.一種污泥高干度調理脫水的方法，包括以下步驟：

　　(1)攪拌狀態(tài)下，將污泥酸化至pH 4～5后，按污泥干重的4～8%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥的體積計，添加雙氧水600～1000mg/L，繼續(xù)攪拌反應10～30min;

　　(2)攪拌狀態(tài)下，添加磁粉50～150mg/L，攪拌混勻，然后添加無機混凝劑100～200mg/L，繼續(xù)攪拌混勻;

　　(3)攪拌狀態(tài)下，加入陽離子聚丙烯酰胺，反應5～15min，完成調理;

　　(4)對調理后的污泥進行脫水。

　　2.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(1)，污泥為含水率不大于98wt%的濃縮污泥。

　　3.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(1)，攪拌速度為100～200rpm。

　　4.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(2)，攪拌速度為200～300rpm。

　　5.根據權利要求1或4所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(2)，添加磁粉后，攪拌5～10min，然后添加無機混凝劑，繼續(xù)攪拌5～10min。

　　6.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(3)，攪拌速度為50～70rpm。

　　7.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(3)，將陽離子聚丙烯酰胺配制成0.05～0.1wt%的水溶液，然后加入污泥。

　　8.根據權利要求7所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：步驟(3)，陽離子聚丙烯酰胺水溶液的添加量為污泥體積的1～2v/v%。

　　9.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：無機混凝劑為硫酸亞鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的至少一種。

　　10.根據權利要求1所述的污泥高干度調理脫水的方法，其特征在于：所述磁粉細度≥200目。

　　說明書

　　一種污泥高干度調理脫水的方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于污泥處理技術領域，特別涉及一種污泥高干度調理脫水的方法。

　　背景技術

　　污泥脫水是污泥處置及資源化過程中必不可缺的環(huán)節(jié)，但由于污泥具有很高的含水率，并且污泥中水分與固體膠粒的結合力很強，脫水性能差已成為制約污泥減量化、資源化處置的關鍵因素。

　　污泥是以菌體為核心，通過胞外聚合物的纏繞作用和締合作用、無機顆粒的吸附架橋作用及陰、陽離子的靜電作用等連接在一起的絮體顆粒。污泥中水分存在的狀態(tài)主要為：顆粒包圍的游離間隙水;顆粒之間或顆粒裂隙中由于毛細作用與顆粒結合在一起的毛細水;表面張力作用吸附在顆粒表面的吸附水;包含在微生物細胞中的細胞內水。其中，毛細水、吸附水、細胞內水稱為結合水。污泥脫水的原則就是通過調理手段使污泥中水分子存在方式和結構發(fā)生改變，使結合水比例降低，進而改變污泥的沉降及脫水性能，實現泥水分離。

　　污泥調理的方法多種多樣，其中，化學調理因操作簡單、費用低及效果穩(wěn)定而被廣泛使用，其脫水機理是壓縮雙電層、電中和、吸附架橋和網捕卷掃，但這種基于絮體顆粒表面改良的方法存在藥劑用量大、泥增重明顯等不足。隨著科技進步，化學氧化、磁化等新技術逐步用于改善污泥脫水性能�；瘜W氧化能夠使污泥中胞外聚合物水解、微生物細胞瓦解，釋放結合水，提高脫水程度，但這些氧化反應(如芬頓反應)單獨使用時存在藥劑利用效率低進而造成處理成本高，并且污泥絮體顆粒氧化分解后為小顆粒，比重小，無絮凝作用，沉降系數低、沉降時間長。磁化技術是利用磁場的生物效應，通過磁場能量的釋放，迫使絮體顆粒細胞分解，改變其表面性質，加速表面電荷的運動屬性，使細胞瓦解釋放出大量間隙水，成為自由水，從而提高污泥的脫水程度。此種方法可以避免或減少藥劑的投入，具有運行成本低、污泥增重少的優(yōu)點。但是，當混合液懸浮固體濃度較高和顆粒大時，磁化作用受顆粒本身及其間作用力影響大，不易被磁化;磁力大小還受磁位和污泥的可磁化性能等影響，使得磁化作用有限，存在脫水效果不穩(wěn)定的缺點。

　　聯(lián)合多種調理方式、開發(fā)污泥脫水復合調理劑，提高污泥的沉降速率與脫水性能，已成為實現污泥高干度脫水(泥餅含水率不大于60%)、減容減重的重要途徑，對于污泥的后續(xù)處理具有重大意義。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)合多種調理方式的污泥高干度調理脫水的方法。

　　本發(fā)明所采取的技術方案是：

　　一種污泥高干度調理脫水的方法，包括以下步驟：

　　(1) 攪拌狀態(tài)下，將污泥酸化至pH4～5后，按污泥干重的4～8%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥的體積計，添加雙氧水600～1000mg/L，繼續(xù)攪拌反應10～30min;

　　(2) 攪拌狀態(tài)下，添加磁粉50～150mg/L，攪拌混勻，然后添加無機混凝劑100～200mg/L，繼續(xù)攪拌混勻;

　　(3) 攪拌狀態(tài)下，加入陽離子聚丙烯酰胺，反應5～15min，完成調理;

　　(4) 對調理后的污泥進行脫水。

　　優(yōu)選的，步驟(1)，污泥為含水率不大于98wt%的濃縮污泥。

　　優(yōu)選的，步驟(1)，攪拌速度為100～200rpm。

　　優(yōu)選的，步驟(2)，攪拌速度為200～300rpm。

　　優(yōu)選的，步驟(2)，添加磁粉后，攪拌5～10min，然后添加無機混凝劑，繼續(xù)攪拌5～10min。

　　優(yōu)選的，步驟(3)，攪拌速度為50～70rpm。

　　優(yōu)選的，步驟(3)，將陽離子聚丙烯酰胺配制成0.05～0.1wt%的水溶液，然后加入污泥。

　　優(yōu)選的，步驟(3)，陽離子聚丙烯酰胺水溶液的添加量為污泥體積的1～2v/v%。

　　優(yōu)選的，無機混凝劑為硫酸亞鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的至少一種。

　　優(yōu)選的，所述磁粉細度≥200目。磁粉優(yōu)選為磁鐵礦粉。

　　優(yōu)選的，步驟(1)，采用工業(yè)級濃硫酸將污泥酸化。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　本發(fā)明采用復合調理劑，將氧化劑的強氧化性、磁粉的絮核作用及磁場力作用、無機絮凝劑的電中和與壓縮雙電子層、有機絮凝劑的吸附橋聯(lián)作用及大分子卷掃捕集效果有機結合：污泥絮體顆粒經硫酸亞鐵和雙氧水產生的游離基氧化后，粒徑變小，顆粒間作用力減小，分布更加均勻，污泥可磁化性能大大提高，為后續(xù)步驟中磁粉的絮核作用和磁場對帶電顆粒膠粒的吸引提供了便利條件，使磁粉與絮體快速結合成比重較大、緊密的復合磁絮凝體。本發(fā)明通過協(xié)同發(fā)揮各調理劑的優(yōu)勢，有效改善污泥結構和性質，釋放污泥細胞內水及胞外聚合物表面結合水，顯著改善了污泥的脫水性能，實現高干度脫水。本發(fā)明方法具有污泥脫水程度高、絮凝效果好、絮凝與沉降時間短、減容率高、脫水藥劑成本低(本發(fā)明方法的藥劑成本為20～30元/噸脫水污泥，與行業(yè)現有脫水水平含水率80%時的藥劑成本約30元/噸相當)的優(yōu)點。