申请日2014.08.04
公开(公告)日2016.02.10
IPC分类号C02F11/12; C02F11/06; C02F11/14
摘要
本发明公开了一种污泥催化脱水方法，包括将待处理污泥置入催化氧化装置内后，与氧化剂充分混合，并在电催化的作用下进行充分催化氧化，再对催化氧化后的污泥进行絮凝、压滤处理;所述催化氧化装置包括催化氧化室、阴极、阳极、直流电源，所述催化氧化室具有物料进口和物料出口，所述阴极和所述阳极与所述直流电源相应极相联置于所述催化氧化室内;所述待处理污泥从所述物料进口进入，由所述物料出口输出;根据本发明,很少产生二次污染且能量效率高;反应器设备规模小，占地小，装置启动和关停方便，杀菌除臭作用明显。
权利要求书
1.一种污泥催化脱水方法，包括：
将待处理污泥置入催化氧化装置内后，与氧化剂充分混合，并在电催化的作用下进行充分催化氧化，再对催化氧化后的污泥进行絮凝、压滤处理;
其中，所述催化氧化装置包括催化氧化室、阴极、阳极、直流电源，所述催化氧化室具有物料进口和物料出口，所述阴极和所述阳极与所述直流电源相应极相联置于所述催化氧化室内;
所述待处理污泥从所述物料进口进入，由所述物料出口输出。
2.根据权利要求1所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述电催化作用中的阳极为形稳性阳极或活性阳极。
3.根据权利要求1所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述电催化作用中的电压梯度为1-30V/cm。
4.根据权利要求3所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述电催化作用中的电压梯度为6-26V/cm。
5.根据权利要求4所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述电催化作用中的电压梯度为10-20V/cm。
6.根据权利要求1所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢。
7.根据权利要求6所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的0.5%-15%之间。
8.根据权利要求7所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的2%-12%之间。
9.根据权利要求8所述的污泥催化脱水方法，其特征在于，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的6%-10%之间。
说明书
一种污泥催化脱水方法
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其是涉及一种污泥处理方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展和人们生活质量的逐渐提高，工业废水和生活废水的排放量日益增大。活性污泥法是目前各污水处理厂普遍采用的工艺，它具有技术成熟、工艺稳定、处理效率高、运行费用低等特点，但同时也会产生一定量的剩余污泥，且剩余污泥的处置费用占到整个污水处理厂运行费用的50%以上。
根据中国水网《中国污泥处理处置市场分析报告(2013版)》显示，到2015年我国每年剩余污泥(含80%水分)产量将超过3000万吨。
目前，我国污泥处理处置的主要技术路线：1)卫生填埋。其优点是简单易行、方法成熟，不足是大量占用土地、有二次污染，存在安全隐患;2)堆肥利用。其优点是污泥可以实现资源化利用，不足是污泥中的有毒有害、重金属等污染物难以去除;3)干化焚烧。其优点是有毒有害物质可以完全消灭，污泥体积大量减少，不足是存在二次污染、成本较高。
不论是卫生填埋、堆肥利用还是干化焚烧，都要求泥饼有较低的含水率。而板框压滤、带式压滤、离心分离等机械的污泥催化脱水方法已经较普及，这些方法一般只能将污泥的含水率降到70%。所以开发一种对脱水前的污泥进行预处理以改善污泥脱水性能的方法就显的尤为重要。
污泥中的水分有间隙水、表面吸附水、毛细结合水和胞内水四种。间隙水和表面吸附水较易脱除，而毛细结合水和胞内水的脱除就需要改变污泥表面结构、剥离细胞外聚合物、破坏细胞壁。
哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司在专利申请(公布号CN103011548A)中提到用PAM、PAC、木屑对污泥进行调质预处理，湖南品铸科技发展有限公司在专利申请(公布号CN103193374A)中提到用PAM、PAC、粉煤灰、十六烷基三甲基溴化铵对污泥进行调质预处理，中冶天华工程技术有限公司在专利申请(公布号CN103214158A)中提到用氢氧化钙、二氧化硅、三氯化铝、氯化钙对污泥进行调质预处理，广州泰历盟环保科技有限公司在专利申请(公布号CN103663920A)中提到用硫酸亚铁、氧化钙、氧化镁对污泥进行调质预处理，华东理工大学在专利申请(公布号CN103787570A)中提到用壳聚糖、三价铁盐、改性凹凸棒土、表面活性剂对污泥进行调质预处理。以上方法都尝试通过药剂对污泥胶体颗粒的静电中和、吸附架桥、卷扫凝聚和骨架支撑作用来改变污泥的脱水性能，并没有改变污泥颗粒的微观结构，同时也存在加药量大、增加污泥绝对量、引入新的污染物、增加污泥燃烧灰分等问题。
中国专利(授权公告号CN201648201U)发明了一种电渗透污泥脱水机，中国专利(授权公告号CN102115302B)发明了一种电解式滤榨一体化污泥脱水机。上述两项发明都是利用电场力来改变污泥中水分的分布同时将该作用协同于压滤过程来降低泥饼的含水率的。电流作用的对象是经初步压滤后的泥饼，其原理是在电场力作用下水分子显阳性并向阴极移动。上述两种发明可以有效的降低污泥的含水率，并且采用一种连续的操作方式，有效节约了设备成本。存在不足是设备结构较复杂，电流作用时间有限，电流利用效率较低，没有有效改变污泥微观结构、剥离细胞外聚合物、破坏细胞壁。
发明内容
有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种污泥催化脱水方法，该方法可以在不增加污泥绝对量和燃烧灰分的同时，能有效剥除污泥中胞外聚合物、破坏细胞结构、释放细胞内部水分、改善污泥脱水性能，且经济实效。
根据本发明，提供了一种污泥催化脱水方法，包括将待处理污泥置入催化氧化装置内后，与氧化剂充分混合，并在电催化的作用下进行充分催化氧化，再对催化氧化后的污泥进行絮凝、压滤处理;
所述催化氧化装置包括催化氧化室、阴极、阳极、直流电源，所述催化氧化室具有物料进口和物料出口，所述阴极和所述阳极与所述直流电源相应极相联置于所述催化氧化室内;
所述待处理污泥从所述物料进口进入，由所述物料出口输出。
所述催化氧化装置在氧化剂充分混合后，由电催化方式进行辅助，无论在处理时间上还是处理效果上都更加明显。
在本发明的污泥催化脱水方法中，通过将待处理污泥置于催化氧化装置内，与氧化剂充分混合，通过催化氧化装置对待处理污泥催化氧化，更进一步地，使用电催化的方式对待处理污泥进行充分氧化，如此很少产生二次污染且能量效率高;反应器设备规模小，占地小，装置启动和关停方便，杀菌除臭作用明显。
进一步地，所述电催化作用中的阳极为形稳性阳极或活性阳极。
更进一步地，所述电催化作用中的电压梯度为1-30V/cm。
优选地，所述电催化作用中的电压梯度为6-26V/cm。
进一步优选地，所述电催化作用中的电压梯度为10-20V/cm。
进一步地，所述氧化剂为过氧化氢。
更进一步地，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的0.5%-15%之间。
更进一步地，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的2%-12%之间.
优选地，所述过氧化氢的用量为污泥干基质量的6%-10%之间.
进一步地，所述污泥催化脱水方法还具有流动搅拌装置，所述流动搅拌装置使待处理污泥能够进行流动并与提供催化作用电极板充分接触;
更进一步地，所述流动是循环流动，包括所述催化氧化装置的内外循环或所述催化氧化装置内部的内循环。