申请日2018.04.27
公开(公告)日2018.09.07
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明公开了一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法，按照重量份数，将待处理污泥100份与固体无机盐或其过饱和溶液在室温条件下进行混合，拌混10～30min后静置10‑30min，其中固体无机盐或其过饱和溶液的加入量为污泥重量的10%‑50%;然后采用机械压滤方式将混合污泥固液分离，回收分离出的滤液进行浓缩得到过饱和溶液后重复使用。本发明污泥深度脱水方法能够在不添加有毒有害化学品、基本不增加能耗和不增加新设备的基础上，使污泥进行深度脱水，具有较高的经济效益、社会环境效益和较大的市场应用前景。
权利要求书
1.一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法，利用无机盐或其过饱和溶液作为添加剂进行污泥脱水，步骤如下：
1)常温常压下，按照重量份数，在含水率80～85%的待处理污泥100份中加入添加剂，缓慢搅拌10-30min使其充分混合，并静置10-30min获得混合污泥，所述添加剂为无机盐固体或其过饱和溶液，添加剂的加入量为待处理污泥的10%-50%，其中，所述无机盐为硝酸铵、氯化铵、氯化锌、甲酸铵和硫氰酸铵其中的一种或几种;
2)将步骤1)获得的混合污泥导入压滤装置中进行脱水处理，获得滤液和脱水污泥滤饼;
3)将步骤2)获得的滤液导入蒸发器中进行蒸发浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收无机盐过饱和溶液循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法，其特征在于，所述压滤装置为板框压滤机。
3.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法，其特征在于，所述步骤2)中混合污泥导入压滤装置进行脱水处理前添加回收无机盐过饱和溶液把污泥混合成浆状，所述无机盐过饱和溶液的添加量为待处理污泥重量的10%～20%。
说明书
一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法
技术领域
本发明属于环境工程和污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥深度脱水方法及其添加剂回收方法。
背景技术
近年来，我国在污水处理方面取得了长足的发展，城镇污水处理厂在其中起到了至关重要的作用，在一定程度上缓解了我国的水污染危机。然而，污水处理过程产生的污泥问题也日益突出。同时我国工业企业污水处理厂在缓解水污染危机过程中也起着非常重要的作用，由此产生的工业污泥问题也日益突出。污泥含有大量难降解有机物、重金属、其他可能的有毒有害物质以及病原微生物和虫卵等，若不妥善处理将造成严重的二次污染。
剩余污泥，即污水处理后产生的污泥，最主要的特征就是含水率高，甚至高达99%，实现污泥减量化最直接方法就是有效去除污泥中的水分。由于污泥中有机质与水的相互作用的存在造成污泥脱水性能极差，直接进行机械脱水，泥饼含水率仍高达80%左右，这远远低于我国固体垃圾填埋标准，因此降低污泥的含水率显得尤为关键(下文所说污泥为含水80%左右的污泥)。
目前，常见的污泥脱水方法有烘干法、芬顿试剂法、水热法等。烘干法是采用加热的方法使得污泥中的水分快速被蒸发掉的一种方法，虽然脱水效率高，脱水后的污泥含水率可降到非常低，但是投资较大，运行费用较高，产生的挥发性有机物对周围环境影响较大。芬顿试剂法，以及各种衍生的芬顿试剂方法中，核心思想是用氧化物将胞外聚合物氧化实现有效的脱水，缺点是为达到有效降低污泥含水率，芬顿试剂投入量相对较大，造成成本相对较大，因此目前工业应用上相对较少，芬顿试剂法在污水处理阶段相对较多。在水热法中，通过将污泥在密闭条件下进行加热，在一定温度和压力下促进污泥中有机质水解到水相中，从而达到破坏污泥絮凝体结构，改善污泥脱水性能的一种方法，一般情况，随着温度的提高，污泥脱水性能会提高，常用的温度范围在150度～200度。部分专利报道了添加部分无机盐进行污泥深度脱水的方案，CN 103663920A,CN 105314815A和CN 102108003A，其本质是钙基化合物进行污泥脱水。目前报道的其他方案中比如微波法、超声法、水蒸气爆炸法等，虽然这些方法中能有效的进行污泥脱水，但是距离真正工业化应用距离仍比较远。
发明内容
针对上述现有污泥脱水效率低、可能产生的二次环境污染等问题，本发明提供一种在常温常压下进行污泥脱水的方法，脱水率高，成本低，工业化应用率高。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种污泥深度脱水处理及其添加剂回收方法，利用无机盐或其过饱和溶液作为添加剂进行污泥脱水的方法，步骤如下：
1)在常温常压下，按照重量份数，在含水率80～85%的待处理污泥100份中加入添加剂，缓慢搅拌10-30min使其充分混合，并静置10-30min获得混合污泥，所述添加剂为无机盐固体或其过饱和溶液，其中，添加剂的加入量为待处理污泥重量的10%-50%，其中，所述无机盐为硝酸铵、氯化铵、氯化锌、甲酸铵和硫氰酸铵其中的一种或几种;
2)将步骤1)获得的混合污泥导入压滤装置中进行脱水处理，获得滤液和脱水污泥;
3)将步骤2)获得的滤液导入蒸发器中进行蒸发浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收无机盐过饱和溶液循环使用;
进一步的，所用的压滤装置为板框压滤机。
进一步的，所述步骤2)中混合污泥导入压滤装置进行脱水处理前可根据压滤机要求添加回收无机盐过饱和溶液把污泥搅拌成浆状，所述无机盐过饱和溶液的添加量为待处理污泥重量的10%～20%。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的污泥深度脱水及添加剂回收方法比较简单，利用现有的污泥压滤系统和浓缩蒸发系统，在污泥中直接加入无机盐固体或其过饱和溶液充分搅拌混匀，然后直接进行固液分离获得滤饼和滤液，脱水过程未增加固定投资;工艺简单，经济风险小;滤液回收浓缩后可作为添加剂二次使用，降低污泥脱水成本，且在整个脱水过程中无二次污染，同时本发明添加剂为普通工业品，易于购买，价格低廉;本发明的污泥深度脱水及添加剂回收方法在常温常压下进行，脱水率高，成本低，具有很强的工业化应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，本发明所述的污泥为市政污泥或工业污泥，添加剂为普通的工业品，易于购买，价格低廉。
实施例1：常温常压下，按照重量份数，取含水率85%工业污泥(农药污泥)100份，加入固体硝酸铵20份，缓慢搅拌10min，并静置20min，制得混合污泥;再加入回收的硝酸铵过饱和溶液10份，充分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为45%的农药污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收硝酸铵过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收硝酸铵过饱和溶液中硝酸铵的回收率为40%(以硝酸铵固体计)。
实施例2：常温常压下，按照重量份数，取含水率80%工业污泥(农药污泥)100份，加入固体氯化铵50份，缓慢搅拌30min，并静置30min，制得混合污泥;再加入回收的氯化铵过饱和溶液20份，充分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为38%的农药污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收氯化铵过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收氯化铵过饱和溶液中氯化铵的回收率为50%(以氯化铵固体计)。
实施例3：常温常压下，按照重量份数，取含水率85%工业污泥(聚氨酯污泥)100份，加入固体硫氰酸铵30份，缓慢搅拌20min，并静置10min，制得混合污泥;再加入回收的硫氰酸铵过饱和溶液20份，充分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为45%的聚氨酯污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收硫氰酸铵铵过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收硫氰酸铵铵过饱和溶液中硫氰酸铵的回收率为50%(以硫氰酸铵固体计)。
实施例4：常温常压下，按照重量份数，取含水率85%工业污泥(聚氨酯污泥)100份，加入固体甲酸铵和硫氰酸铵混合物(质量比1:1)10份，缓慢搅拌10min，并静置10min，制得混合污泥;再加入回收的甲酸铵和硫氰酸铵混合物的过饱和溶液20份，充成分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为55%的聚氨酯污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收甲酸铵和硫氰酸铵混合物的过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收甲酸铵和硫氰酸铵混合物的过饱和溶液中回收甲酸铵和硫氰酸铵混合物的回收率为45%(以回收甲酸铵和硫氰酸铵混合物固体计)。
实施例5：常温常压下，按照重量份数，取含水率80%市政污泥100份，加入固体甲酸铵50份，缓慢搅拌20min，并静置30min，制得混合污泥物;再加入回收的甲酸铵过饱和溶液10份，充分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为53%的市政污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收甲酸铵过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收甲酸铵过饱和溶液中硫氰酸铵的回收率为40%(以硫氰酸铵固体计)。
实施例6：常温常压下，按照重量份数，取含水率85%市政污泥100份，加入氯化锌过饱和溶液30份，缓慢搅拌30min并静置10min，制得混合污泥物;然后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为58%的市政污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收氯化锌过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收氯化锌过饱和溶液中氯化锌的回收率为30%(以氯化锌固体计)。
实施例7：常温常压下，按照重量份数，取含水率80%市政污泥100份，加入固体硝酸铵和氯化铵混合物(质量比1:1)10份，缓慢搅拌10min并静置20min，制得混合污泥;再加入回收硝酸铵和氯化铵混合物过饱和溶液20份，充分搅拌混合后用板框压滤机压滤脱水，得到含水率为42%的市政污泥滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收硝酸铵和氯化铵混合物过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收硝酸铵和氯化铵混合物过饱和溶液中硝酸铵和氯化铵混合物的回收率35%(以硝酸铵和氯化铵混合物固体计)。
实施例8：常温常压下，按照重量份数，取含水率80%市政污泥100份，加入固体硝酸铵10份，缓慢搅拌10min并静置10min，制得混合污泥;然后用板框压滤机压滤，得到含水率为50%市政污泥的滤饼和滤液，回收滤液并在三效多级蒸发器中进行浓缩直至滤液中出现浑浊后停止，回收浑浊滤液作为回收硝酸铵过饱和溶液以备后期重复使用，其中，回收硝酸铵过饱和溶液中硝酸铵的回收率28%(以硝酸铵固体计)。