專利名稱：一種城市污泥的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市污泥的處理方法。
背景技術(shù)：
“十一五”期間，污水處理廠建設(shè)、污水處理量攀升的同時，帶來了污泥量的大幅增長。據(jù)報道，目前我國運(yùn)營污水廠為2000余座，日處理水量8000多萬m3。以污泥(含水率98%，下同)占污水質(zhì)量比例為0.6%計(jì)算，每天產(chǎn)生污泥產(chǎn)量為48萬m3?！笆濉逼陂g，隨著在建污水處理廠大批投運(yùn)，城鎮(zhèn)污水處理廠污泥產(chǎn)量的年均增長率將達(dá)到15%。城市污水廠產(chǎn)生的污泥稱為城市污泥，一般來說，城市污泥包括初沉污泥、剩余污泥、初沉污泥與剩余污泥的混合物。城市污泥中含有大量的微生物、病毒、寄生蟲等有害物 質(zhì)，在排放到環(huán)境之前須進(jìn)行減量化處理，以減少對環(huán)境的污染。目前，國外城市污水廠處理城市污泥處理的一般方法是濃縮-消化-調(diào)理-脫水-外運(yùn)的方式，以減少有機(jī)物含量，降低污泥含水率，縮小污泥體積。然而，我國的污泥處理尚處于起步階段，污泥消化處理需要較大的工程投資和較高的管理水平才能保證良好的處理效果，因此國內(nèi)大多數(shù)污水處理廠并沒有消化設(shè)施，我國的城市污泥處理實(shí)際上仍處于濃縮-調(diào)理-脫水-外運(yùn)的階段。脫水后外運(yùn)的城市污泥含水率較高(普遍在80 85%之間)，污泥體積龐大，病毒病菌含量高，增加了污泥的后續(xù)處置(如填埋、焚燒)的費(fèi)用。因此，降低污泥含水率，減少污泥有機(jī)物含量，殺滅有害病菌，減少污泥體積和細(xì)菌含量，對城市污泥的減量化和穩(wěn)定化具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種城市污泥的處理方法，該方法可以明顯改善城市污泥的脫水效率，大幅度降低脫水污泥的體積以及脫水污泥中的干固體量和有機(jī)固體量。一種城市污泥的處理方法，包括在城市污泥脫水前，調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4，加入催化劑、過氧化氫和過硫酸鹽，在10 100°c之間反應(yīng)彡5min ；所述的催化劑由亞鐵鹽、鎂鹽、鋅鹽、銅鹽和鈷鹽組成，以催化劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，亞鐵鹽占90 99%，鎂鹽占0 10%，鋅鹽占0 10%，銅鹽占0 10%，鈷鹽占0 10%;在pH值0 7之間，每種金屬鹽在25°C的IOOg水中溶解度不小于2g ;以城市污泥的干質(zhì)量為I計(jì)，催化劑的用量為0. 002 0. 02 ;過氧化氫與過硫酸鹽的質(zhì)量比為25 35 I 10 ;以城市污泥的干質(zhì)量為I計(jì)，過氧化氫和過硫酸鹽總用量為0. 01 0. 2。本發(fā)明中，優(yōu)選采用硫酸、鹽酸或硝酸調(diào)節(jié)污泥的pH值，更優(yōu)選采用硫酸或鹽酸，進(jìn)一步優(yōu)選采用硫酸。本發(fā)明中，催化劑中的金屬鹽可以是無機(jī)鹽，也可以是有機(jī)鹽；優(yōu)選為無機(jī)鹽，更優(yōu)選為硫酸鹽和/或氯化鹽。本發(fā)明中，優(yōu)選先配制過氧化氫和過硫酸鹽的水溶液，然后將其加入到城市污泥中。優(yōu)選的情況下，以水溶液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，過氧化氫占25 35%，過硫酸鹽占I 10%。本發(fā)明中，過硫酸鹽優(yōu)選為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的ー種或幾種，更優(yōu)選為過硫酸鈉和/或過硫酸鉀。本發(fā)明中，優(yōu)選先調(diào)節(jié)污泥的pH值，然后再加入催化劑、過氧化氫和過硫酸鹽。本發(fā)明中，反應(yīng)溫度優(yōu)選為15 60°C，更優(yōu)選為20 40°C。本發(fā)明中，反應(yīng)時間優(yōu)選為IOmin 2h,更優(yōu)選為IOmin lh。與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)過本發(fā)明的方法處理之后，城市污泥的脫水效率得到明顯改善，表現(xiàn)為污泥毛細(xì)吸水時間(CST)降低30%以上，污泥比阻(SRF)降低30%以上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)過本發(fā)明的方法處理之后，城市污泥脫水污泥體積減少30%以上，干固體量減少15%以上，有機(jī)固體量降低30%以上。綜上所述，采用本發(fā)明的方法處理城市污泥，化學(xué)試劑的用量少、成本低；經(jīng)過本發(fā)明的方法處理后，脫水污泥泥餅體積、脫水污泥泥餅含水率、污泥干固體量、污泥有機(jī)物量都大幅度減少。本發(fā)明有助于實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和穩(wěn)定化，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步說明本發(fā)明。對比例I某城市污泥干固體含量為24g/L，有機(jī)固體含量為168/1，測得污泥051'為348，51^為2. 3 X 1013m/kg。取IL城市污泥，采用離心法進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 127L，脫水泥餅含水率81%，脫水泥餅中含有干固體24g，有機(jī)固體16g。實(shí)施例I采用硫酸調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4。以質(zhì)量計(jì)，催化劑由97%硫酸亞鐵、I %氯化鋅、1%氯化鎂、O. 5%氯化銅、O. 5%氯化鈷組成。配制過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液，以質(zhì)量計(jì)，過氧化氫占32%，過硫酸鉀占8%，其余為水。取IL對比例I中的城市污泥，向城市污泥中加入O. 008g硫酸/g干污泥，O. 004g催化劑/g干污泥，O. OSg過氧化氫和過硫酸鹽的水溶液/g干污泥，反應(yīng)45min后，測得污泥CST 為 22s (減少 35% )，SRF 為 I. 3X 1013m/kg(減少 43% ) 采用常規(guī)的離心法減量后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 071L(減少44% )，脫水泥餅含水率72%，脫水泥餅中含有干固體20g(減少17% )，有機(jī)固體Ilg(減少 31% )。實(shí)施例2采用鹽酸調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4。以質(zhì)量計(jì)，催化劑由91%硫酸亞鐵、4%氯化鋅、4%氯化鎂，O. 5%氯化銅、O. 5%氯化鈷組成。配制過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液，以質(zhì)量計(jì)，過氧化氫占26 %，過硫酸鉀占2 %，其余為水。取IL對比例I中的城市污泥，向城市污泥中加入O. 08g鹽酸/g干污泥，O. 18g催化劑/g干污泥，O. 16g過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液/g干污泥，反應(yīng)2h后，測得污泥CST為 15s (減少 56% )，SRF 為 1.2X1013m/kg(減少 47% )。采用離心法對減量后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 069L (減少45% )，脫水泥餅含水率70%，脫水泥餅中含有干固體20. 4g (減少15% )，有機(jī)固體IOg (減少38% )。對比例2某城市污泥干固體含量為40g/L，有機(jī)固體含量為30g/L，測得污泥CST為72s，SRF為3. 5 X 1013m/kg。取IL城市污泥，采用離心法進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 235L，脫水泥餅含水率83%，脫水泥餅中含有干固體40g，有機(jī)固體30g。實(shí)施例3采用硫酸調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4。以質(zhì)量計(jì)，催化劑由98%氯化亞鐵、I. 5%氯化鋅、O. 5%氯化銅、O. 5%氯化鈷組成。配制過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液，以質(zhì)量計(jì)，過氧化氫占30 %，過硫酸鉀占5 %，其余為水。取IL對比例2城市污泥，向城市污泥中加入O. Olg硫酸/g干污泥，O. 005g催化劑/g干污泥，O. 025g過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液/g干污泥，反應(yīng)30min后，測得污泥CST為 40s (減少 42% )，SRF 為 2. I X 1013m/kg(減少 40% )。采用離心法對減量后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 116L (減少51 % )，脫水泥餅含水率73%，脫水泥餅中含有干固體31g (減少23% )，有機(jī)固體20. 5g (減少32% )。實(shí)施例4采用硫酸調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4。以質(zhì)量計(jì)，催化劑由91%氯化亞鐵、O. 5%氯化鋅、O. 5%氯化鎂、8%氯化銅組成。配制過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液，以質(zhì)量計(jì)，過氧化氫占35%，過硫酸鉀占1%，其余為水。取IL對比例2城市污泥，向城市污泥中加入O. 05g硫酸/g干污泥，O. 003g催化劑/g干污泥，O. 015g過氧化氫和過硫酸鉀的水溶液/g干污泥，反應(yīng)IOmin后，測得污泥CST為 50s(減少 30% )，51^為2.4父1013111/1^(減少31% )。采用離心法對減量后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 187L (減少20% )，脫水泥餅含水率82%，脫水泥餅中含有干固體34g(減少15% )，有機(jī)固體2Ig(減少30% )。對比例3采用硫酸調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4。以質(zhì)量計(jì)，催化劑由98%氯化亞鐵、I. 5%氯化鋅、O. 5%氯化銅、O. 5%氯化鈷組成。配制濃度為35質(zhì)量％的過氧化氫水溶液。取IL對比例2城市污泥，向城市污泥中加入O. Olg硫酸/g干污泥，O. 005g催化劑/g干污泥，O. 025g過氧化氫水溶液/g干污泥，反應(yīng)30mi η后，測得污泥CST為68s (減少6% )，SRF 為 3X1013m/kg(減少 14% )。采用離心法對減量后的污泥進(jìn)行脫水處理，得到脫水泥餅O. 168L (減少29% )，脫水泥餅含水率80%，脫水泥餅中含有干固體34g(減少15% )，有機(jī)固體24g(減少20% )。權(quán)利要求
1.ー種城市污泥的處理方法，包括在城市污泥脫水前，調(diào)節(jié)污泥的pH值為2 4，加入催化劑、過氧化氫和過硫酸鹽，在10 100°C之間反應(yīng)彡5min ； 所述的催化劑由亞鐵鹽、鎂鹽、鋅鹽、銅鹽和鈷鹽組成，以催化劑的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，亞鐵鹽占90 99%，鎂鹽占O 10%，鋅鹽占O 10%，銅鹽占O 10%，鈷鹽占O 10% ；在pH值O 7之間，每種金屬鹽在25°C的IOOg水中溶解度不小于2g ;以城市污泥的干質(zhì)量為I計(jì)，催化劑的用量為O. 002 O. 02 ; 過氧化氫與過硫酸鹽的質(zhì)量比為25 35 I 10 ;以城市污泥的干質(zhì)量為I計(jì),過氧化氫和過硫酸鹽總用量為O. 01 O. 2。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，采用硫酸、鹽酸或硝酸調(diào)節(jié)污泥的PH值。
3.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，催化劑中的金屬鹽為無機(jī)鹽。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，催化劑中的金屬鹽為硫酸鹽和/或氯化鹽。
5.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，將過氧化氫和過硫酸鹽的水溶液加入到城市污泥中，以水溶液的質(zhì)量為基準(zhǔn)，過氧化氫占25 35%，過硫酸鹽占I 10%。
6.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的ー種或幾種。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，過硫酸鹽為過硫酸鈉和/或過硫酸鉀。
8.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，先調(diào)節(jié)污泥的pH值，然后再加入催化劑、過氧化氫和過硫酸鹽。
9.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為15 60°C。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其特征在干，反應(yīng)溫度為20 40°C。
11.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，反應(yīng)時間為IOmin 2h。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，反應(yīng)時間為IOmin lh。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種城市污泥的處理方法，包括在城市污泥脫水前，調(diào)節(jié)污泥的pH值為2～4，加入催化劑、過氧化氫和過硫酸鹽，在10～100℃之間反應(yīng)≥5min。采用本發(fā)明的方法處理城市污泥，脫水污泥泥餅體積、脫水污泥泥餅含水率、污泥干固體量、污泥有機(jī)物量都大幅度減少。
文檔編號C02F11/14GK102690040SQ20111007286
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者張莉, 張超, 桑軍強(qiáng), 馬欣 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院