申请日2013.01.15
公开(公告)日2013.05.01
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明提供了一种基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：将湿污泥与磁性超强吸水剂按照100:0.1～100:3的质量比，在5～90℃的条件下拌混5～60分钟，制得破胶调理污泥;将破胶调理污泥与胶体脱水剂按照2:1～2:4的质量比，在0～90℃的条件下搅拌5～30分钟，制得悬浮混合物;将悬浮混合物进行过滤或离心分离，得到含有磁性超强吸水剂的滤饼和含有胶体脱水剂的滤液;采用磁性分离机将滤饼中的磁性超强吸水剂进行分离，分离出的磁性超强吸水剂经再生处理后重复使用，经分离后的滤饼残留物用于资源化利用。本发明提供的方法能够在不增加化学有害物、不减少污泥有机质含量的基础上，使污泥深度脱水。
权利要求书
1.一种基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其特征在于包括以 下步骤：
(1)将湿污泥与磁性超强吸水剂按照100:0.1～100:3的质量比，在5 ～90℃的条件下拌混5～60分钟，制得破胶调理污泥;
(2)将破胶调理污泥与胶体脱水剂按照2:1～2:4的质量比，在0～90 ℃的条件下搅拌5～30分钟，制得悬浮混合物;
(3)将悬浮混合物进行过滤或离心分离，得到含有磁性超强吸水剂的 滤饼和含有胶体脱水剂的滤液;
(4)采用磁性分离机将滤饼中的磁性超强吸水剂进行分离，分离出的 磁性超强吸水剂经再生处理后重复使用，经分离后的滤饼残留物用于 资源化利用;选取部分滤液用于重新配置胶体脱水剂，剩余滤液经由 污水处理系统进行处理。
2.根据权利要求1所述的基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其 特征在于：所述的磁性超强吸水剂为磁性膨胀吸附复合材料和/或磁性 膨胀吸附树脂。
3.根据权利要求1所述的基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其 特征在于：所述的湿污泥的含水率为75%～85%，所述的滤饼残留物的 含水率为30%～60%。
4.根据权利要求1所述的基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其 特征在于：所述的胶体脱水剂由水和水溶性化合物混合配制而成，其 渗透势为-0.5MPa～-10MPa。
5.根据权利要求4所述的基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其 特征在于：水溶性化合物为水溶性无机物、水溶性有机物或两者的混 合物，其中水溶性无机物为水溶性无机盐，水溶性有机物为可溶性醇 、醛或酸。
6.根据权利要求5所述的基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，其 特征在于：所述水溶性无机物为氯化钠、硫酸钠、氯化钙或硫酸铝中 的一种以上，所述水溶性有机物为甲醇、乙醇、甲醛、醋酸或醋酸盐 中的一种以上。
说明书
基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法
技术领域
本发明提供了一种污泥深度脱水的方法，尤其涉及一种基于磁性超强 吸水剂使污泥深度脱水方法，属于环境保护领域。
背景技术
我国城镇污水厂普遍采用机械方式对污泥进行脱水，得到的污泥含水 率一般在75～85%，呈假凝胶状态，称之为“湿污泥”。湿污泥含水 率高，有机物含量高，重金属含量较高，病菌、寄生虫(卵)含量高 。湿污泥倘若不经过无害化处理任意弃置或简单填埋，容易污染空气 、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全，待造成二次污染后再 去治理，将付出更高代价。所以，必须对污水处理厂的湿污泥进行减 量化、无害化、稳定化、资源化处理及处置。
要解决污水处理厂湿污泥处理处置问题，首先要突破湿污泥低成本深 度脱水技术瓶颈，将其含水率由80%左右降至60%以下，实现减量化， 否则难以实现资源化利用。CN201010289929.2公开了一项发明专利， 包括：a.将浓缩污泥用酸调节pH值到2.5～3.5;b.加铁盐,加H2O2或过 氧乙酸后快速搅拌;c.加骨架材料,将污泥pH值调至6.8～7.2;d.污泥 脱水。该发明申请内容主要有三点，调pH值后加入化学试剂，加骨架 材料，调回pH值后机械脱水。缺点是既要消耗酸碱、化学试剂，又加 入无机物骨架材料，降低了污泥有机质含量，还需要进行机械脱水。 CN201110367035.5发明以纳米磁性Fe3O4、阴离子聚丙烯酰胺(PAM)和 二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为原料制备了一种用于污泥深度脱水 的磁性污泥改性剂。该改性剂脱水后可以回收利用，只是污泥脱水效 果有限，污泥脱水成本高。CN201110153981.X公开了一项 “污泥深 度脱水系统及污泥深度脱水方法” 发明专利申请，通过添加絮凝剂 对污泥进行调质处理，再进行机械脱水处理。CN201110279623.3发明 用固体废弃物做污泥调理剂进行的深度脱水方法。调理剂由重量百分 比为40～70%的菱苦土与重量百分比为30～60%的石灰石研磨成粉后 在900～1000℃灼烧1～2h后制成。使用上述污泥调理剂的深度脱水方 法使污泥含水率快速降低至60%以下，但是缺点是显著降低了污泥有 机质的含量。
围绕污泥深度脱水，我国已有的发明专利，要么采用机械力和热力进 行强制脱水，能耗高，效果有限;要么用化学药剂、絮凝剂进行调质 ，再进行机械强制脱水，有加入大量化学药剂可能产生后续未知不利 影响之虞，而且能耗较高;要么加入大量无机物，降低了污泥中有机 质含量，使其资源化利用价值大打折扣。
发明内容
本发明提供了一种基于磁性超强吸水剂使污泥深度脱水的方法，解决 了背景技术中的不足，该方法不增加化学有害物、不减少污泥有机质 含量，在非机械强制脱水和非热力脱水条件下使污泥深度脱水。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
(1)将湿污泥与磁性超强吸水剂按照100:0.1～100:3的质量比，在5 ～90℃的条件下拌混5～60分钟，制得破胶调理污泥;
(2)将破胶调理污泥与胶体脱水剂按照2:1～2:4的质量比，在0～90 ℃的条件下搅拌5～30分钟，制得悬浮混合物;
(3)将悬浮混合物进行过滤或离心分离，得到含有磁性超强吸水剂的 滤饼和含有胶体脱水剂的滤液;
(4)采用磁性分离机将滤饼中的磁性超强吸水剂进行分离，分离出的 磁性超强吸水剂经再生处理后重复使用，经分离后的滤饼残留物用于 资源化利用;选取部分滤液用于重新配置胶体脱水剂，剩余滤液经由 污水处理系统进行处理。
所述的磁性超强吸水剂为磁性膨胀吸附复合材料和/或磁性膨胀吸附树 脂。
所述的湿污泥的含水率为75%～85%，所述的滤饼残留物的含水率为30 %～60%。
所述的胶体脱水剂由水和水溶性化合物混合配制而成，其渗透势为-0 .5MPa～-10MPa。
水溶性化合物为水溶性无机物、水溶性有机物或两者的混合物，其中 水溶性无机物为水溶性无机盐，水溶性有机物为可溶性醇、醛或酸。
所述水溶性无机物为氯化钠、硫酸钠、氯化钙或硫酸铝中的一种以上 ，所述水溶性有机物为甲醇、乙醇、甲醛、醋酸或醋酸盐中的一种以 上。
本发明提供的技术方案有以下优点：1、本发明中所添加的所采用的磁 性膨胀吸附复合材料为专利CN 201210045129.5中所提供材料，磁性 膨胀吸附树脂为专利CN 201210045128.0中所提供材料，上述材料无 毒性，不会增加化学有害物质，不会造成二次污染，并且能够回收重 复使用。2、本发明中添加的磁性超强吸水剂在处理污泥过程没有化学 或生物氧化还原过程，因此不会减少污泥中有机质含量。3、本发明中 不需要进行机械和热力强制脱水，因此能耗较低。4、本发明中将浸虑 后所得的滤液补充添加水溶性物质后可重新制胶体脱水剂，重复使用 ，因此处理成本较低。