申請日2010.06.11

　　公開(公告)日2010.10.06

　　IPC分類號C02F11/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑及其應(yīng)用。先按十二烷基苯磺酸鈉∶氫氧化鈉=2∶10-100份質(zhì)量比量取并混勻，加到含水率為95%左右的二沉池剩余污泥中，投加量為污泥干基重量的0.1-1.0倍，攪拌1-2天混勻，最后用板框壓濾機(jī)脫水，獲得含水率為70%-75%的脫水泥餅，污泥減量化率40%-45%。將脫水的上清液100-150份與100份含水率為95%左右的二沉池剩余污泥，攪拌1-2天混勻，用板框壓濾機(jī)脫水，得到含水率為73.0%-76.7%的脫水泥餅。與采用無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑進(jìn)行處理后脫水相比較，板框壓濾機(jī)的壓力負(fù)荷降低5%-8%，壓濾時間減少10%左右，本發(fā)明工藝簡單，操作方便，用本發(fā)明的方法與現(xiàn)有的無機(jī)調(diào)理劑相比具有用量少，基本不增容，且減量化率提高3%-10%，杜絕了二次污染�？蓮V泛用于剩余污泥的脫水。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑，其特征在于：

　　由2份重量的十二烷基苯磺酸鈉和10-100份重量的氫氧化鈉混合均勻組成無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑，其特征在于：所述的氫氧化鈉的量為25-75份重量。

　　3.權(quán)利要求1的無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用方法，其特征在于：

　　第一步，調(diào)質(zhì)

　　先將10-100份重量的市售的工業(yè)級氫氧化鈉和2份重量的市售的工業(yè)級十二烷基苯磺酸鈉混合均勻，制成無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑，再將無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑加到含水率為95%左右的二沉池剩余污泥中，無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑的投加量為污泥干基重量的0.1-1.0倍，攪拌，最后繼續(xù)保持?jǐn)嚢?-2天時間，使無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑和污泥混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的污泥混合液;

　　第二步，脫水

　　將第一步調(diào)質(zhì)后的污泥混合液用板框壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，得到含水率為70-75%的脫水泥餅和上清液，污泥減量化率達(dá)到40%-45%，上清液作為調(diào)理劑加入污泥中得到調(diào)質(zhì)后的污泥混合液。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用方法，其特征在于：所述的上清液作為調(diào)理劑加入污泥中得到調(diào)質(zhì)后的污泥混合液，是先量取100-150份體積的上清液與100份體積含水率為95%左右的二沉池剩余污泥，攪拌，并繼續(xù)保持?jǐn)嚢?-2天，使上清液和污泥混合均勻之后用板框壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，得到含水率為73.0%-76.7%的脫水泥餅。

　　說明書

　　一種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑及其應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑，進(jìn)一步涉及利用該無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑對污泥進(jìn)行脫水處理方法，屬于城市生活污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國城市化的迅速發(fā)展，人們對環(huán)境污染控制的認(rèn)識在加深，污水處理廠在各主要城市相續(xù)建成并投入運(yùn)行，污水處理廠數(shù)量的迅速增加，導(dǎo)致大量的城市污泥相繼產(chǎn)生，其數(shù)量約占處理水量的0.3%-0.5%。污泥通常體積龐大，組分復(fù)雜，變異性大，除較高的含水率外，其同時也含有大量致病微生物、寄生蟲卵和一定量的重金屬(如Hg，Cd，Cr，Pb，As，Zn，Cu，Ni等)以及多種有毒有害的有機(jī)污染物，且伴有惡臭產(chǎn)生。這些不利因素給其運(yùn)輸、貯存和后續(xù)的資源化利用都帶來了諸多不便。目前大部分城市污水處理廠采用生化工藝處理污水，在此過程中常會產(chǎn)生大量的生化污泥，其主要由膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)組成。由于膠體微粒的布朗運(yùn)動、膠體顆粒間的靜電斥力和膠體顆粒表面的水化膜作用，大部分的污泥顆粒不易聚結(jié)而分散懸浮于水中，污泥顆粒特殊的絮體結(jié)構(gòu)及高度親水性能，亦使其包含的水分很難被脫除。而污泥調(diào)理脫水可以有效地改變污泥膠體結(jié)構(gòu)特性，改善污泥的過濾和脫水性，殺菌并能快速促進(jìn)有機(jī)物的水解，從而達(dá)到污泥的減量化的目的，為污泥后續(xù)的運(yùn)輸、堆肥、焚燒、填埋和土地利用提高了條件，同時也最大限度地降低了其環(huán)境危害性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

　　為此，研發(fā)和探尋經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的脫水調(diào)理劑，有效改善污泥的脫水性能，進(jìn)行了大量的研究工作。

　　中國專利文獻(xiàn)《污泥脫水和穩(wěn)定化處理方法》(公開號CN 1693242A，公開日2005年11月9日)涉及一種污泥脫水和穩(wěn)定化處理方法，通過對污泥加熱干燥和向污泥中加入堿性粉狀物料兩步工藝，對污泥進(jìn)行脫水和穩(wěn)定化處理，工業(yè)廢渣堿性粉料可以是粉煤灰、工業(yè)粉塵、除塵器收集的飛灰等。經(jīng)處理的污泥其硬度、粘度及粘結(jié)特性等方面都有明顯改善，污泥脫水性能得到明顯改善。但其調(diào)理劑的加入量較大，這對污泥的后續(xù)安全處置是十分不利的，同時也會大大增加污泥的安全處置費(fèi)用。，

　　中國專利文獻(xiàn)《污泥脫水的化學(xué)調(diào)理劑及其脫水方法》(公開號CN1986788A，公開日2007年6月27日)涉及一種污泥脫水的化學(xué)調(diào)理劑，由鐵鹽、鈣鹽和氧化鈣復(fù)合得到，該無機(jī)污泥脫水調(diào)理劑在污泥脫水調(diào)理過程中，鐵鹽添加量為污泥重量的0.2%-1.5%;鈣鹽和/或氧化鈣添加量為污泥重量的1%-4.5%，其處理對象為含水率為90%左右的污泥。盡管其脫水效率較高，但該方法受污泥物理化學(xué)性質(zhì)的限制較強(qiáng)，不利于生物污泥的脫水。

　　中國專利文獻(xiàn)《一種污泥處理過程中的改性調(diào)質(zhì)方法及其應(yīng)用》(公開號CN101012097A，公開日2007年8月8日)中以硫鐵礦或粉煤灰為污泥改性調(diào)理劑，先在含水率為70%-80%的污泥中摻加污泥重量1%-50%的硫鐵礦或粉煤灰;將所得到的污泥和硫鐵礦或粉煤灰的混合物送入攪拌機(jī)，攪拌的同時加入含水率為5%-8%的干泥，經(jīng)調(diào)質(zhì)后的污泥其含水率降至30%-35%;將所得部分污泥進(jìn)行干燥，得到含水率為5%-8%的干泥，其余含水率是30%-35%的污泥排出。其缺點(diǎn)是污泥增容較大，脫水污泥的資源化難度較大。

　　中國專利文獻(xiàn)《污泥脫水劑及其脫水方法》(公開號CN 101100345A，公開日2008年1月9日)公開了一種以鐵鹽、具有表面活性的離子分散劑、顆粒狀物質(zhì)和水為主要成分的化學(xué)調(diào)理劑，其使用量分別為預(yù)處理的含水污泥的1%-3%，1%-5%，3%-6%和60%-70%。先向含水的污泥中添加鐵鹽，攪拌反應(yīng)時間1-3分鐘，再向含水污泥中添加鐵鹽攪拌2-6分鐘，再向含水的污泥中添加具有表面活性的離子分散劑，攪拌時間2-8分鐘，最后向含水的污泥添加顆粒狀物質(zhì)，攪拌反應(yīng)時間2-6分鐘。其脫水效果較好，但投資較高，且工藝過程復(fù)雜，因此易受處理規(guī)模的限制。

　　中國專利文獻(xiàn)《應(yīng)用廢棄堿渣/堿液使活性污泥脫水的方法》(公開號CN101289268A，公開日2008年10月22日)公開了一種應(yīng)用廢棄堿渣/堿液使活性污泥脫水的方法，脫水劑組成為堿渣∶氧化鈣∶聚丙烯酰胺∶活性污泥的干基=25-40∶7-13∶0.12-0.25∶100份質(zhì)量。脫水污泥穩(wěn)定性較高，同時也可以實(shí)現(xiàn)廢棄堿渣的再利用，但其主要缺點(diǎn)是污泥增容較大，污泥的后續(xù)資源化利用較困難。

　　中國專利文獻(xiàn)《一種無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑及其污泥脫水方法》(公開號CN101397181A，公開日2009年4月1日)涉及一種無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑及其污泥脫水方法，污泥脫水的無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑主要包括粉煤灰和生石灰，其中粉煤灰的重量百分比為17%-75%，剩余量為生石灰，優(yōu)化改進(jìn)后，粉煤灰的重量百分比為37.5%-64%。無機(jī)復(fù)合調(diào)理劑投加重量百分比為6%-20%。此方法可以得到含水率較低的污泥，但其添加量較大，污泥增容問題較為嚴(yán)重。

　　以上發(fā)明盡管各具特色，但應(yīng)用于污泥脫水時仍存在下面的三大不足與缺點(diǎn)：一.調(diào)理劑加入量較大，污泥的增容量較大，嚴(yán)重影響污泥的后續(xù)資源化利用，且亦不利于污泥的后續(xù)安全處置。二.污泥調(diào)理工藝較為復(fù)雜，不適合大規(guī)模污泥調(diào)理脫水應(yīng)用。三.經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益相對較差，投資與運(yùn)行費(fèi)用較高。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)高效、工藝簡單、價格低廉、添加量少的污水廠剩余污泥脫水調(diào)理劑，使用這種無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑時不易產(chǎn)生二次污染，污泥可以得到較好的預(yù)處理效果，并可以有效的抑制污泥惡臭氣體的產(chǎn)生。

　　為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用2份重量的十二烷基苯磺酸鈉和10-100份重量的氫氧化鈉組成用于污泥脫水的新型無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑。

　　上述兩個組份的優(yōu)化組成為2份重量的十二烷基苯磺酸鈉和25-75份重量的氫氧化鈉。

　　用上述無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑進(jìn)行污泥脫水的方法包括以下兩個步驟：

　　第一步，調(diào)質(zhì)

　　先將10-100份重量的市售的工業(yè)級氫氧化鈉和2份重量的市售的工業(yè)級十二烷基苯磺酸鈉混合均勻，制成無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑，再將無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑加入到含水率為95%左右的二沉池剩余污泥中，無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑的投加量為污泥干基重量的0.1-1.0倍，攪拌，最后繼續(xù)保持?jǐn)嚢?-2天時間使無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑和污泥混合均勻，得到調(diào)質(zhì)后的污泥混合液。

　　第二步，脫水

　　將第一步調(diào)質(zhì)后的污泥混合液用板框壓濾機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，得到含水率為70%-75%的脫水泥餅和上清液，上清液作為調(diào)理劑加入污泥中得到調(diào)質(zhì)后的污泥混合液，污泥減量化率達(dá)到40%-45%。

　　量取100-150份體積的上清液與100份體積的含水率為95%左右的二沉池剩余污泥，攪拌1-2天，使上清液與污泥混合均勻之后進(jìn)行機(jī)械脫水，得到含水率為73.0%-76.7%的脫水泥餅，與采用無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑進(jìn)行處理后脫水相比較，板框壓濾機(jī)的壓力負(fù)荷可有效降低3%-8%，壓濾時間減少2%-10%左右。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：

　　1.由于本發(fā)明以廉價高效、來源廣泛的十二烷基苯磺酸鈉和氫氧化鈉為原料，經(jīng)過混合制得無機(jī)復(fù)合脫水調(diào)理劑，因此與常規(guī)所用的高分子有機(jī)、無機(jī)絮凝劑相比較，不易產(chǎn)生二次污染，具有較好的環(huán)境效益。

　　2.由于本發(fā)明是以十二烷基苯磺酸鈉和氫氧化鈉復(fù)配而成，其中十二烷基苯磺酸鈉的直鏈結(jié)構(gòu)(LAS)易于生物降解，其生物可降解性大于90%，環(huán)境殘留較少，對環(huán)境危害程度極小，且本發(fā)明中的兩種藥劑具有較強(qiáng)的殺菌作用，可以有效地殺死污泥中的致病菌，防止污泥中病原菌的傳播，因此與常規(guī)所用的有機(jī)、無機(jī)化學(xué)調(diào)理劑相比較，二次污染小，具有較好的環(huán)境效益。

　　3.由于本發(fā)明由十二烷基苯磺酸鈉和氫氧化鈉以一定的配比復(fù)配而成，用于污泥調(diào)理脫水時，可以有效地改變了污泥膠體表面特性，破壞污泥的絮凝結(jié)構(gòu)，同時形成的堿性環(huán)境可以殺死微生物，破壞其細(xì)胞結(jié)構(gòu)，水解蛋白質(zhì)及核酸，分解菌體中的糖類，使污泥微生物細(xì)胞中原來不溶性的有機(jī)物從胞內(nèi)釋放出來，成為溶解性物質(zhì)，從而部分結(jié)合水也被釋放出來，提高了污泥液相中的溶解性有機(jī)物含量，同時也有效地改善污泥脫水性能，因此，用本發(fā)明的無機(jī)復(fù)合脫水調(diào)理劑對含水率為95%的二沉池的剩余污泥進(jìn)行調(diào)理脫水，污泥脫水后可以獲得含水率70%-75%左右的脫水泥餅，污泥減量化率達(dá)為40%-45%，與現(xiàn)有的無機(jī)調(diào)理劑相比具有用量少，基本不增容，且減量化率提高3%-10%。

　　4.用本發(fā)明的無機(jī)復(fù)合脫水調(diào)理劑進(jìn)行脫水后，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾后所得到的上清液作為調(diào)理劑與二沉池的污泥混合后用板框壓濾機(jī)，與采用無機(jī)復(fù)合污泥脫水調(diào)理劑進(jìn)行處理后脫水相比較，板框壓濾機(jī)的壓力負(fù)荷可有效降低5%-8%，壓濾時間減少10%左右，從而降低了脫水處理時能源的消耗，最大限度地地提高了本調(diào)理劑的利用效率，杜絕了二次污染。