申请日2018.12.07
公开(公告)日2019.02.15
IPC分类号C02F11/12; C02F11/06; C02F11/122; C02F11/14
摘要
本发明涉及一种污泥脱水的方法，尤其是涉及一种污泥深度脱水的在线调理方法。其主要是解决现有技术所存在的污泥处理系统使得污泥的热值下降较多，污泥的含水率不稳定，难以大规模生产，处理需要消耗大量的化学药剂，引起污泥固体物含量增高，不利于后续污泥的处置，处理成本较高等的技术问题。本发明将污水处理厂二次沉淀池中的污泥通过泵送入到污泥重力浓缩池进行浓缩，浓缩至含水率97‑95%;在污泥中加入氧化调理剂A，充分混合均匀，反应充分后，加入氧化调理剂B，充分混合均匀，反应充分后，再加入pH值调节剂C，调节污泥至中性;将调理后的污泥通过泵抽入到板框压滤机中进行压滤，即可得到含水率低于60%的二次脱水滤饼。
权利要求书
1.一种污泥深度脱水的在线调理方法，其特征在于所述的方法包括：
a.将污水处理厂二次沉淀池中的污泥通过泵送入到污泥重力浓缩池进行浓缩，浓缩至含水率97-95%;
b.在污泥中加入氧化调理剂A，充分混合均匀，反应充分后，加入氧化调理剂B，充分混合均匀，反应充分后，再加入pH值调节剂C，调节污泥至中性;
c.将调理后的污泥通过污泥泵抽入到板框压滤机中进行压滤，即可得到含水率低于60%的二次脱水滤饼。
2.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的在线调理方法，其特征在于所述的氧化调理剂A为过乙酸钠，氧化调理剂B为过碳酸钠， pH值调节剂C为石灰。
3.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的在线调理方法，其特征在于所述的氧化调理剂A与氧化调理剂B的添加的重量比为A:B=1:1-1:2, 氧化调理剂A和B的添加量都为污泥干基重量的2-6%，pH值调节剂C的添加量为污泥干基重量的5%以内。
4.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的在线调理方法，其特征在于所述的氧化调理剂A、氧化调理剂B与污泥分别反应的时间都为5-20min，pH值调节剂C的反应时间为5-30min。
说明书
一种污泥深度脱水的在线调理方法
技术领域
本发明涉及一种污泥脱水的方法，尤其是涉及一种污泥深度脱水的在线调理方法。
背景技术
截至2010年底，全国已建成污水处理厂3000多座，污水处理量超过1亿吨/日。目前采用的水处理工艺中以好氧生化处理系统为主，在消耗大量曝气能量的同时也产生了大量的污泥需要处理和处置。目前污水处理厂产生的污泥量超过了3000万吨/年(按含水率80%算)，大量含水率高的污泥没有得到规范化的处理处置，给环境带来“二次污染”的风险，是对生态环境安全的严重威胁。
目前，污泥处理处置的费用约占污水处理厂营运费用的20-50%，因而如何有效地提高污泥脱水絮凝剂的效率、降低营运费用，成为业内关注的重点问题。
污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关，还与脱水机械种类有关，其中对污泥性质的认识和对污泥调理的方法的选择直接关系到污泥脱水的程度。在污泥脱水前进行处理，改变污泥粒子的物化性质，破坏其胶体结构，减少其与水的亲和力，从而改善脱水性能，这一过程称为污泥的调理或调质。污泥深度脱水就是将传统污泥机械脱水后的污泥(约80%含水率)进一步脱水到60%含水率以下。目前，国内将污泥处理到含水率低于60%以下的主要方法有：加热干化、添加药剂固化、采用特殊的压滤机、超声波破壁等手段，但绝大多数涉及污泥调理药剂的筛选，没有涉及具体的药剂调理的方法和条件，如申请号为ZL200610123552.7的专利一种污泥深度脱水的方法，该采用铁和钙离子的化学药剂对污泥进行调质后，采用1.5Mpa-2.5Mpa的压滤机对调质后的污泥进行脱水，针对一些特定的污泥效果较好，但是存在无机絮凝剂添加量较高而导致处理后污泥的热值下降较多的问题。国内专利申请号为200810198538.2的专利采用表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵对污泥处理，可有效降低污泥的比阻，但该表面活性剂价格较为昂贵，处理成本较高。国内专利申请号96103773.3采用直流电场对污泥进行处理，但该方法处理后的污泥的含水率不稳定，难以大规模生产。国内专利申请号为200810048825.5和专利申请号为200710150706.6的专利采用无机复合调理剂对污泥进行处理，处理效果较好，但存在添加量较高亦存在处理后污泥的热值下降较多的问题。专利申请号为200810198539.7采用了复合式污泥调理方式，在污泥中分别添加了表面活性剂1227，絮凝剂和助剂(食用菇采摘后的培养基)，达到了污泥深度脱水的效果，但是仍存在添加量较高的问题。
综上述，目前公开发表的文章和专利主要采用絮凝剂和一些表面活性剂对污泥进行调质后再脱水，其基本过程是在铝盐、铁盐等化学絮凝剂在一定的条件下使得污泥破壁，再通过进一步添加高分子絮凝剂，脱去大部分自由态水，再通过板框压滤机压滤污泥至含水率60%以下，但需要消耗大量的化学药剂，引起污泥固体物含量增高，不利于后续污泥的处置。
发明内容
本发明是提供一种污泥深度脱水的在线调理方法，其主要是解决现有技术所存在的污泥处理系统使得污泥的热值下降较多，污泥的含水率不稳定，难以大规模生产，处理需要消耗大量的化学药剂，引起污泥固体物含量增高，不利于后续污泥的处置，处理成本较高等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的一种污泥深度脱水的在线调理方法，其特征在于所述的方法包括：
a.将污水处理厂二次沉淀池中的污泥通过泵送入到污泥重力浓缩池进行浓缩，浓缩至含水率97-95%;
b.在污泥中加入氧化调理剂A，充分混合均匀，反应充分后，加入氧化调理剂B，充分混合均匀，反应充分后，再加入pH值调节剂C，调节污泥至中性;
c.将调理后的污泥通过泵抽入到板框压滤机中进行压滤，即可得到含水率低于60%的二次脱水滤饼。
经过本发明方法处理后的压滤出水澄清，其中的污泥经过氧乙酸以及过碳酸钠的消毒和氧化反应，污泥破壁改性，此时污泥的pH值一般为酸性，需要添加pH值调节剂C石灰中和至污泥的pH值至中性。
污泥的破壁压滤脱水工艺，目前现有技术的机理主要涉及加酸、碱或者氧化剂等破壁方式，本发明具体需要考察两个方面：1)加酸、碱或者氧化剂等药剂可对污泥产生破壁作用，其中药剂对污泥的破壁程度对污泥的压滤过程是最重要的影响因素之一，需要考察加酸、碱或者氧化剂等药剂添加量和药剂组合对污泥破壁程度的影响。2)破壁的污泥经压滤后含水率降低，该过程一般涉及到压滤设备的选型。目前没有科学量化指标用于污泥破壁程度的表征，因而大多数采用污泥比阻，或者是污泥加药后溶出COD的量等间接性指标来表征污泥的破壁程度，这对污泥破壁技术的研究开发造成了很大影响，特别是进行多药剂组合试验的条件下需要进行大量的现场试验。在实际生产过程中，操作工人一般在污泥压滤脱水效果不好的情况下，会增加药剂的用量以期望达到提高污泥脱水效果的目的，污泥的破壁程度随着药剂量的增大而增加，增加药剂量“应该会使得污泥更容易压滤”，这是常规思维。但是本发明人在实践中发现，药剂添加量大会导致污泥破壁程度太高，污泥胞内物质如多糖类物质等会大量溶出，反而使得污泥的粘性变大，不利于污泥的后续压滤脱水。所以，污泥的脱水工艺实际上存在一个污泥破壁药剂的最佳用量(比例)范围，本发明即是通过系统研究发现了药剂的最佳添加量和最佳添加配比，从而实现了污泥脱水工艺的经济高效。
作为优选，所述的氧化调理剂A为过乙酸钠，氧化调理剂B为过碳酸钠， pH值调节剂C为石灰。
作为优选，所述的氧化调理剂A与氧化调理剂B的添加的重量比为A:B=1:1-1:2,氧化调理剂A和B的添加量为污泥干基重量的2-6%，pH值调节剂C石灰的添加量与污泥的缓冲能力有关，因此pH值调节剂C的添加量为污泥干基重量的5%以内。
因此，本发明工艺稳定且不需要复杂的工艺流程，工艺较简单;添加物经过反应后产生的固体物量少，污泥的热值保存率较高，有利于后续污泥的处置焚烧等;污泥经过过氧乙酸以及过碳酸钠的二次消毒，病原菌等被杀灭，有利于污泥后续的堆肥利用等。