申请日2016.05.31
公开(公告)日2016.07.27
IPC分类号C02F11/14; C02F11/12
摘要
本申请中污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，所述的污泥浓缩药剂包括浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂包括转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂;所述的污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：A.污泥输送与浓缩;B.污泥输送与管式反应;C.浓缩泥的浓缩脱水;D.浓缩脱水泥输送与搅拌;E.污泥输送与调理反应;F.将调理后污泥输送并压滤脱水;G.最后将脱水干泥输送到干泥库房;至少具有常温低压条件下将污泥中水分进一步分离，脱水干泥含水率为46～40%，运行成本低，能耗低，投资省的效果。
摘要附图
权利要求书
1.污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂。
2.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述浓缩药剂A为阴离子型PAM或/和PAC;浓缩药剂B为阴离子型PAM或/和PAFS;浓缩药剂C为阳离子型PAM，PAM为聚丙烯酰胺，PAC为聚合氯化铝。
3.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述浓缩药剂A为阴离子型PAM和PAC时，需先加PAC(按有效氧化铝含量10%计)，加入量为污泥量的0.01～0.12%(污泥含水率以80%计，下同);后加阴离子型PAM(按固体物计，下同)加入量为污泥量的0.005～0.06%。
4.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述转化调理药剂为烷基磺酸类表面活性剂和可溶性硫酸盐复配而成，含固率为3～20%，加入量为污泥量的0.5～10.0%;
所述烷基磺酸类表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十烷基萘磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠和中的一种或几种;
所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝钾中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：作为优选，所述转化调理药剂中可加入次氯酸钙氧化剂，加入量为污泥量的0.01～0.2%。
6.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述稳定化调理药剂为氧化钙、硫酸钙和碳酸钙粉中的一种或几种，稳定化调理药剂配制成含固率10～25%的灰乳，加入量为污泥量的1.0～10.0%。
7.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水药剂，其特征在于：所述改性调理药剂为活性硅藻土与活性炭按2～5:1复配而成，改性调理药剂加入量为污泥量的0.02～1.0%。
8.污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂，所述污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：
A.将含水率为99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A(1)，并投加浓缩药剂A使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%;将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B(2)，投加浓缩药剂B使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%，分离出的清液输送至污水预处理系统(w)进行处理;
B.二次浓缩釜A(1)与二次浓缩釜B(2)中的污泥由泵输送到管式反应器(3)，加入浓缩药剂C，使污泥在管式反应器(3)内混合絮凝反应;
C.将絮凝的浓缩泥送入浓缩器(4)进行浓缩脱水，得到含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥，分离出的清液输送至污水预处理系统(w)进行处理;
D.将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥输送至转化调理釜(5)，并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时;
E.经转化调理釜(5)处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜(6)，并投加稳定化调理药剂，反应0.5～8小时;
F.经稳定化调理釜(6)处理后的污泥用泵输送到改性调理釜(7)，投加改性调理药剂，反应0.5～5小时;改性调理药剂可吸附污泥中少量未水解的阳离子PAM絮凝剂等粘性物质和其他小分子污染物;
G.用离心泵或螺杆泵将污泥输送至隔膜式压滤机(8)压滤脱水，分离出污泥中水份;得到的脱水滤液输送至污水预处理系统(w)进行处理;
H.污泥进入隔膜式压滤机(8)0.5～2.0小时后，用压缩空气或加压水对压滤机的隔膜进行加压，得到含水率为46～40%的脱水干泥;
I.最后通过干泥输送器(9)将脱水干泥输送到干泥库房(10)。
9.根据权利要求8所述的污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：所述步骤D中，可将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥与含水率80.0%湿泥按1:0.1～3的比例输送至转化调理釜(5)。
10.根据权利要求8所述的污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：所述步骤D、步骤E、步骤F和步骤I中，污泥中的恶臭性气体和处理产生的废气通过尾气导流系统导流到尾气处理系统(g)处理后达标排放;所述步骤H中，隔膜式压滤机(8)内的隔膜内压控制为0.6～1.0MPa，保压时间为0.5～2.0小时。
说明书
污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法
技术领域
本申请涉及一种污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，用于污泥处理领域中。
背景技术
城市生活污水处理厂进水COD含量为300mg/L左右时的污泥产生量一般为污水处理量的千分之一左右(以机械脱水后含水率80%左右的污泥计)，高浓度的工业污水处理厂的污泥产生量可达污水处理量的千分之三至千分之五，如处理印染、造纸行业的污水处理厂，其污泥的产生量可达进厂污水量的千分之四左右。污泥不稳定、易腐败、有恶臭性气味，主要成分除了难降解的有机物和氮、磷等营养物质外，还存在重金属、致病菌和寄生虫(卵)等生物污染源，是一项较难处理的半固态污染物。污泥未经处理或处理不当，会成为严重的环境隐患，对土壤、水源甚至食物链带来污染。
污泥处理处置的目标是使污泥减量化、稳定化和无害化，并尽可能使污泥得到综合利用而实现资源化，污泥处理处置已成为当前环境科学研究中的重要课题。
目前污泥减量化的主要方法有热干化与冷态脱水两类技术。
热干化是用热能将污泥水分蒸发的处理工艺，热干化在污泥减量化、稳定化与资源化方面存在一定的优点，是一种国际上的较普遍的污泥处理技术，但热干化项目投资大、能耗高、设备复杂、连续稳定运行困难。
冷态脱水主要有碱性脱水和深度脱水等方法。碱性脱水是采用氯化铁(或硫酸铁、聚合硫酸铁)加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质进行调质，利用强碱性杀灭微生物、降低恶臭和钝化重金属，然后在较高压力条件下压榨脱水。碱性脱水由于外加的固体物质较多，虽然干泥的含固率有所提高，但污泥减量效果不明显。深度脱水技术是通过加入污泥调理药剂，改变污泥中水分存在形式，将污泥中的水分以液态形式分离的一种新型污泥脱水减量技术。
本发明可在常温低压条件下将污泥中水分进一步分离，干泥的含水率可降低至46～40%，污泥的减量比达到3:1，且具有投资小、建设期短、运行成本低、能耗低、可避免二次污染等优点。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，所述污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂。
所述浓缩药剂A为阴离子型PAM或/和PAC;浓缩药剂B为阴离子型PAM或/和PAFS;浓缩药剂C为阳离子型PAM。PAM为聚丙烯酰胺，PAC为聚合氯化铝。
所述浓缩药剂A为阴离子型PAM和PAC时，需先加PAC(按有效氧化铝含量10%计)，加入量为污泥量的0.01～0.12%(污泥含水率以80%计，下同);后加阴离子型PAM(按固体物计，下同)加入量为污泥量的0.005～0.06%。
所述转化调理药剂为烷基磺酸类表面活性剂和可溶性硫酸盐复配而成，含固率为3～20%，加入量为污泥量的0.5～10.0%;
所述烷基磺酸类表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十烷基萘磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠和中的一种或几种;
所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝钾中的一种或几种。
作为优选，所述转化调理药剂中可加入次氯酸钙氧化剂，加入量为污泥量的0.01～0.2%。
所述稳定化调理药剂为氧化钙、硫酸钙和碳酸钙粉中的一种或几种。稳定化调理药剂配制成含固率10～25%的灰乳，加入量为污泥量的1.0～10.0%。。
所述改性调理药剂为活性硅藻土与活性炭按2～5:1复配而成，改性调理药剂加入量为污泥量的0.02～1.0%。
一种基于污泥浓缩与深度脱水药剂的污泥浓缩与深度脱水方法，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂，所述污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：
A.将含水率为99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A，并投加浓缩药剂A使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%;将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B，投加浓缩药剂B使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%，分离出的清液输送至污水预处理系统进行处理;
B.二次浓缩釜A与二次浓缩釜B中的污泥由泵输送到管式反应器，加入浓缩药剂C，使污泥在管式反应器内混合絮凝反应;
C.将絮凝的浓缩泥送入浓缩器进行浓缩脱水，得到含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥，分离出的清液输送至污水预处理系统进行处理;
D.将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥输送至转化调理釜，并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时;
E.经转化调理釜处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜，并投加稳定化调理药剂，反应0.5～8小时;
F.经稳定化调理釜处理后的污泥用泵输送到改性调理釜，投加改性调理药剂，反应0.5～5小时;改性调理药剂可吸附污泥中少量未水解的阳离子PAM絮凝剂等粘性物质和其他小分子污染物;
G.用离心泵或螺杆泵将污泥输送至隔膜式压滤机压滤脱水，分离出污泥中水份;得到的脱水滤液输送至污水预处理系统进行处理;
H.污泥进入隔膜式压滤机0.5～2.0小时后，用压缩空气或加压水对压滤机的隔膜进行加压，得到含水率为46～40%的脱水干泥;
I.最后通过干泥输送器将脱水干泥输送到干泥库房。
所述步骤D中，可将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥与含水率80.0%湿泥按1:0.1～3的比例输送至转化调理釜。
所述步骤D、步骤E、步骤F和步骤I中，污泥中的恶臭性气体和处理产生的废气通过尾气导流系统导流到尾气处理系统(g)处理后达标排放;所述步骤H中，隔膜式压滤机内的隔膜内压控制为0.6～1.0MPa，保压时间为0.5～2.0小时。
本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：
1、污泥经处理后得到的干泥含水率为46～40%;
2、脱水后的污泥可用于焚烧、生产水泥、制砖或填埋处置;
3、实现了在常温低压条件下对污泥的深度脱水，且脱水效果好;
4、运行成本低、投资省，实现了污泥的无害化和资源化。