一種污泥高干度調(diào)理脫水的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種污泥高干度調(diào)理脫水的方法，采用復(fù)合調(diào)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(jié)合，通過協(xié)同發(fā)揮各調(diào)理劑的優(yōu)勢，有效改善污泥結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，釋放污泥細胞內(nèi)水及胞外聚合物表面結(jié)合水，顯著改善了污泥的脫水性能，實現(xiàn)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。
【專利說明】一種污泥高干度調(diào)理脫水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污泥處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種污泥高干度調(diào)理脫水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]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(jié)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(guān)鍵因素。
[0003]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(jié)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(nèi)水。其中，毛細水、吸附水、細胞內(nèi)水稱為結(jié)合水。污泥脫水的原則就是通過調(diào)理手段使污泥中水分子存在方式和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使結(jié)合水比例降低，進而改變污泥的沉降及脫水性能，實現(xiàn)泥水分離。
[0004]污泥調(diào)理的方法多種多樣，其中，化學(xué)調(diào)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(wǎng)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(xué)氧化、磁化等新技術(shù)逐步用于改善污泥脫水性能?；瘜W(xué)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(jié)合水，提高脫水 程度，但這些氧化反應(yīng)(如芬頓反應(yīng))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(shù)低、沉降時間長。磁化技術(shù)是利用磁場的生物效應(yīng)，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(zhì)，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(dāng)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。
[0005]聯(lián)合多種調(diào)理方式、開發(fā)污泥脫水復(fù)合調(diào)理劑，提高污泥的沉降速率與脫水性能，已成為實現(xiàn)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(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)合多種調(diào)理方式的污泥高干度調(diào)理脫水的方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種污泥高干度調(diào)理脫水的方法，包括以下步驟:
(I)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(yīng)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(yīng)5~15min，完成調(diào)理；
(4)對調(diào)理后的污泥進行脫水。
[0008]優(yōu)選的，步驟(I )，污泥為含水率不大于98wt%的濃縮污泥。
[0009]優(yōu)選的，步驟(1)，攪拌速度為100~200rpm。
[0010]優(yōu)選的，步驟(2)，攪拌速度為200~300rpm。
[0011]優(yōu)選的，步驟(2)，添加磁粉后，攪拌5~lOmin，然后添加無機混凝劑，繼續(xù)攪拌5 ~IOmin0
[0012]優(yōu)選的，步驟(3)，攪拌速度為50~70rpm。
[0013]優(yōu)選的，步驟(3)，將陽離子聚丙烯酰胺配制成0.05~0.lwt%的水溶液，然后加入污泥。
[0014]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I~2v/v%。
[0015]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。
[0016]優(yōu)選 的，所述磁粉細度> 200目。磁粉優(yōu)選為磁鐵礦粉。
[0017]優(yōu)選的，步驟(I )，采用工業(yè)級濃硫酸將污泥酸化。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用復(fù)合調(diào)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(jié)合:污泥絮體顆粒經(jīng)硫酸亞鐵和雙氧水產(chǎn)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(jié)合成比重較大、緊密的復(fù)合磁絮凝體。本發(fā)明通過協(xié)同發(fā)揮各調(diào)理劑的優(yōu)勢，有效改善污泥結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，釋放污泥細胞內(nèi)水及胞外聚合物表面結(jié)合水，顯著改善了污泥的脫水性能，實現(xiàn)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(xiàn)有脫水水平含水率80%時的藥劑成本約30元/噸相當(dāng))的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0020]以下實施例中所用磁粉為粉末狀的磁鐵礦粉，細度大于200目。
[0021]實施例1
(1)取IOOmL濃縮活性污泥(含水率97.5%)，用工業(yè)硫酸酸化至pH=5，以150rpm的速度攪拌酸化污泥，按污泥干重的6%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥體積計添加雙氧水800mg/L，繼續(xù)攪拌反應(yīng)15min ；
(2)以250rpm的速度攪拌污泥,添加磁粉100mg/L,繼續(xù)攪拌IOmin,然后添加聚合硫酸鐵150 mg/L，繼續(xù)攪拌10 min，使混凝劑與污泥微粒充分混合； (3)以60rpm的速度攪拌污泥，加入體積為污泥1.5v/v%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)水溶液(將陽離子聚丙烯酰胺預(yù)先配制成0.1被％的水溶液，溶解I小時以上)，攪拌反應(yīng)lOmin，完成調(diào)理；
(4)將調(diào)理后的污泥均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF )、濾餅體積與含水率。
[0022]實施例2
(1)取IOOmL濃縮活性污泥(含水率96.2%)，用工業(yè)硫酸酸化至pH=5，以150rpm的速度攪拌酸化污泥，按污泥干重的4%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥體積計添加雙氧水600mg/L，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10min ；
(2)提高攪拌速度至250rpm,添加磁粉50mg/L,繼續(xù)攪拌IOmin,然后添加聚合氯化鐵200 mg/L，繼續(xù)攪拌10 min，使混凝劑、磁粉、污泥微粒充分混合；
(3)降低攪拌速度至60rpm，加入體積為污泥l(xiāng)v/v%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)水溶液(將陽離子聚丙烯酰胺預(yù)先配制成0.lwt%的水溶液，溶解I小時以上)，攪拌反應(yīng)5min，完成調(diào)理；
(4)將調(diào)理后的污泥均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF )、濾餅體積與含水率。
[0023]實施例3
(1)取IOOmL濃縮活性污泥(含水率97.3%)，用工業(yè)硫酸酸化至pH=5，以150rpm的速度攪拌酸化污泥，按污泥干重的4%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥體積計添加雙氧水600mg/L，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min ；
(2)提高攪拌速度至250rpm,添加磁粉50mg/L,繼續(xù)攪拌IOmin,然后添加聚合氯化鐵200 mg/L，繼續(xù)攪拌10 m in，使混凝劑、磁粉、污泥微粒充分混合；
(3)降低攪拌速度至60rpm，加入體積為污泥2v/v%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)水溶液(將陽離子聚丙烯酰胺預(yù)先配制成0.lwt%的水溶液，溶解I小時以上)，攪拌反應(yīng)5min，完成調(diào)理；
(4)將調(diào)理后的污泥均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF )、濾餅體積與含水率。
[0024]實施例4
(1)取IOOmL濃縮活性污泥(含水率97.2%)，用工業(yè)硫酸酸化至pH=4，以IOOrpm的速度攪拌酸化污泥，按污泥干重的6%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥體積計添加雙氧水800mg/L，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min ；
(2)提高攪拌速度至200rpm,添加磁粉100mg/L,繼續(xù)攪拌8min,然后添加聚合氯化鐵100 mg/L,繼續(xù)攪拌8 min,使混凝劑、磁粉、污泥微粒充分混合；
(3)降低攪拌速度至50rpm，加入體積為污泥2v/v%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)水溶液(將陽離子聚丙烯酰胺預(yù)先配制成0.05wt%的水溶液,溶解I小時以上),攪拌反應(yīng)15min,完成調(diào)理；
(4)將調(diào)理后的污泥均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF )、濾餅體積與含水率。
[0025]實施例5
(I)取IOOmL濃縮活性污泥(含水率96.5%)，用工業(yè)硫酸酸化至pH=5，以200rpm的速度攪拌酸化污泥，按污泥干重的8%添加硫酸亞鐵，然后，按污泥體積計添加雙氧水1000mg/L，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10min ；
(2)提高攪拌速度至300rpm,添加磁粉150mg/L,繼續(xù)攪拌5min,然后添加硫酸亞鐵150mg/L,繼續(xù)攪拌5min,使混凝劑、磁粉、污泥微粒充分混合；
(3)降低攪拌速度至70rpm，加入體積為污泥1.5v/v%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)水溶液(將陽離子聚丙烯酰胺預(yù)先配制成0.lwt%的水溶液，溶解I小時以上)，攪拌反應(yīng)lOmin，完成調(diào)理；
(4)將調(diào)理后的污泥均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF )、濾餅體積與含水率。
[0026]對比例I
步驟(2)不添加磁粉，其他步驟同實施例1。
[0027]對比例2
步驟(1)不添加硫酸亞鐵與雙氧水，其他步驟同實施例1。
[0028]對比例3
取IOOmL濃縮活性污泥(含水率97.5%)，均勻倒入布氏漏斗中，真空抽濾脫水(抽濾壓力為0.03MPa)，測定污泥比阻(SRF)、濾餅體積與含水率。
[0029]污泥脫水效果如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種污泥高干度調(diào)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(yīng)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(yīng)5~15min，完成調(diào)理； (4)對調(diào)理后的污泥進行脫水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)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(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)理脫水的方法，其特征在于:步驟(1)，攪拌速度為 100 ~200rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)理脫水的方法，其特征在于:步驟(2)，攪拌速度為 200 ~300rpm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的污泥高干度調(diào)理脫水的方法，其特征在于:步驟(2)，添加磁粉后，攪拌5~IOmin,然后添加無機混凝劑,繼續(xù)攪拌5~lOmin。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)理脫水的方法，其特征在于:步驟(3)，攪拌速度為50~70rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)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.lwt%的水溶液，然后加入污泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥高干度調(diào)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I~2v/v%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)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(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高干度調(diào)理脫水的方法，其特征在于:所述磁粉細度≥200目。
【文檔編號】C02F11/14GK103771682SQ201410017487
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】張知隼 申請人:廣州華晟環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司