申请日2011.10.25
公开(公告)日2012.04.25
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明是一种包含破壁-渗透-压滤过程的污泥深度脱水方法，一、破壁：在含水率为90~97%的污泥中加入有机破壁药剂，混合搅拌时间不少于五分钟，二、渗透：在破壁后的污泥中加入粉末状渗透药剂，混合搅拌时间不少于十分钟;三、压滤：将经破壁和渗透后的污泥用泵输送至板框压滤机中，压滤后的污泥含水率45-50%。优点：采用有机药剂三乙醇胺，不仅添加量极低，而且在焚烧处置时能够彻底烧掉，不会产生增容问题以及影响污泥的热值。渗透系统采用添加少量的粉煤灰、煤粉等，形成渗透的通道，保证污泥中的水分能自由流动;压滤采用常规的板框压滤机，将添加破壁药剂和粉剂调理后的污泥送入板框压滤机进行压滤，污泥脱水至50%以下。
权利要求书
1.一种包含破壁-渗透-压滤过程的污泥深度脱水方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：
一、破壁：在含水率为90%~97%的污泥中加入有机破壁药剂，混合搅拌时间不少于五分钟，该有机破壁药剂是三乙醇胺，三乙醇胺占污泥重量的万分之三~万分之五;
二、 渗透：在破壁后的污泥中加入粉末状渗透药剂，混合搅拌时间不少于十分钟，该渗透的粉末渗透药剂是粉煤灰或煤粉，粉煤灰或煤粉占污泥重量的千分之一~千分之二;
三、 压滤：将经过破壁和渗透工艺步骤的污泥用柱塞泵将污泥输送至板框压滤机中，其进料泵的压力在0.2 MPa~0.5MPa，在1.5 MPa~3.0MPa的压力下保持30min~90min;压滤后的污泥含水率为45%-50%。
说明书
一种包含破壁-渗透-压滤过程的污泥深度脱水方法
技术领域
本发明涉及一种利用特殊药剂和工艺过程对污泥进行深度脱水的方法，能够实现污泥的减量化并未后续处置提供条件，减少因处理污泥处理处置过程中产生的臭气、运输、含水率过高等问题。通过本方法处理后的污泥含水率降至50%以下，处理后的污泥不仅降低了运输成本，而且可以实现安全填埋或焚烧处置。该发明属于资源利用于环境保护技术领域。
背景技术
随着城市化进程加快和环境标准的日益严格，国家和企业加大了环境治理投资力度，新建了一大批污水处理厂，污泥产生量逐年提高。截至2010年底，全国已建成城市污水处理厂3000多座，全国城镇污水处理厂产生含水80%污泥900万吨/年;预计未来5年内，每年将产生含水80%污泥2700万吨。由于污泥含水率较高，难以满足堆肥、填埋、热解、焚烧等后续处置要求，而且减量化不显著，增加了运输成本以及难度，因此环保部已将污泥含水率的出厂贮存标准提高到50%。寻求新的污泥深度脱水技术，实现污泥的减量化，已经成为制约污水处理行业的瓶颈问题。污泥深度脱水困难的主要原因是由于污泥中生物细胞及胶体含有大量的“间隙水”(约占总含水70%)无法通过传统机械脱水的压力全部挤出，同时污泥含水率在60%～65%之间时呈粘浆状，水分子被一层胶体包裹，这个区域称之为污泥的“粘胶相区”，是污泥脱水最难的阶段，按传统的机械脱水的方法是很难进一步脱除的。
发明内容
本发明提出的是一种包含破壁-渗透-压滤过程的污泥深度脱水方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，不仅具有一般常规深度污泥脱水技术的特点，而且产用的破壁调理药剂以及渗透药剂添加量较常规脱水技术极低，避免了污泥的增量化，不会对后续处置途径产生不利影响，解决了常规深度脱水技术所不能解决的瓶颈问题。
本发明的技术解决方案：该方法包括如下工艺步骤：
一、破壁：在含水率为90%~97%的污泥中加入有机破壁药剂，混合搅拌时间不少于五分钟，该有机破壁药剂是三乙醇胺，三乙醇胺占污泥重量的万分之三~万分之五;
二、 渗透：在破壁后的污泥中加入粉末状渗透药剂，混合搅拌时间不少于十分钟，该渗透的粉末渗透药剂是粉煤灰或煤粉，粉煤灰或煤粉占污泥重量的千分之一~千分之二;
三、 压滤：将经过破壁和渗透工艺步骤的污泥用柱塞泵将污泥输送至板框压滤机中，其进料泵的压力在0.2 MPa~0.5MPa，在1.5 MPa~3.0MPa的压力下保持30min~90min;压滤后的污泥含水率为45.3%-48.2%。
本发明的优点：本专利的破壁药剂采用有机药剂三乙醇胺，不仅添加量极低，而且在焚烧处置时能够彻底烧掉，不会产生增容问题以及影响污泥的热值。三乙醇胺的工作原理类似于表面活性剂的效果，能够分散解体污泥的絮体结构，使絮体内部的结合水被释放出来，而且能够改变污泥的表面电荷，促进胞外聚合物(EPS)水解，降低了对水的亲和力，诱导污泥毛细水向污泥间隙游离水转化，降低污泥的粘性;渗透系统采用添加少量的粉煤灰、煤粉等粉剂，形成渗透的通道，保证污泥中的水分能够自由流动;压滤采用常规的板框压滤机，将添加破壁药剂和粉剂调理后的污泥送入板框压滤机进行压滤，可以将污泥脱水至50%以下。
具体实施方式
实施例1
(1) 破壁，将含水率81.5%的污泥加水调理到含水率94%;
(2) 渗透，按照重量比将占污泥重量万分之三的三乙醇胺加入污泥中，搅拌10分钟;
(3) 压滤，按照重量比将占污泥重量的千分之一的煤粉加入污泥中，搅拌时间10分钟;
(4) 将经破壁、渗透、压滤后的污泥采用柱塞泵在0.3MPa的压力下输送至板框压滤机，在2.2MPa的压力下压滤30min;
(5) 压滤后的污泥含水率为45%。
实施例2
(1) 破壁，将含水率81.5%的污泥加水调理到含水率97%;
(2) 渗透，按照重量比将占污泥重量万分之五的三乙醇胺加入污泥中，搅拌8分钟;
(3) 压滤，按照重量比将占污泥重量的千分之二的煤粉加入污泥中，搅拌时间13分钟;
(4) 将经破壁、渗透、压滤后的污泥采用柱塞泵在0.5MPa的压力下输送至板框压滤机，在3.0MPa的压力下压滤90min;
(5) 压滤后的污泥含水率为50%。
避免了常规技术需要添加大量无机材料的问题，本专利的破壁药剂采用有机药剂三乙醇胺，不仅添加量极低，而且在焚烧处置时能够彻底烧掉，不会产生增容问题以及影响污泥的热值。三乙醇胺的工作原理类似于表面活性剂的效果，能够分散解体污泥的絮体结构，使絮体内部的结合水被释放出来，而且能够改变污泥的表面电荷，促进胞外聚合物(EPS)水解，降低了对水的亲和力，诱导污泥毛细水向污泥间隙游离水转化，降低污泥的粘性;渗透系统采用添加少量的粉煤灰、煤粉等粉剂，形成渗透的通道，保证污泥中的水分能够自由流动;压滤采用常规的板框压滤机，将添加破壁药剂和粉剂调理后的污泥送入板框压滤机进行压滤，可以将污泥脱水至50%以下。