CN102001810A

CN102001810A - 一种亲水性有机污泥脱水的方法

Info

Publication number: CN102001810A
Application number: CN 201010513164
Authority: CN
Inventors: 李翠梅
Original assignee: Suzhou University of Science and Technology
Current assignee: Suzhou University of Science and Technology
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明公开了一种亲水性有机污泥脱水的方法，其中，具体步骤为：1)均匀投加强碱溶液，至pH值控制在12±0.5；2)投加聚丙烯酰胺溶液；3)投加三氯化铁溶液作为助凝剂；4)投加强酸溶液，至pH值下降到5.5±0.5；5)常温下搅拌，静沉10分钟；6)进行板框压滤。本发明的脱水方法，使亲水性有机污泥的脱水率达到92％，且脱水后上清液浊度低，色度也明显降低，上清液与干燥后的泥饼均无恶臭。本发明为解决亲水性有机污泥脱水提供了一种方法，为污泥资源化利用奠定基础，具有良好的经济、社会效益。

Description

一种亲水性有机污泥脱水的方法

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物资源化领域，具体的涉及一种亲水性有机污泥脱水的方法。

背景技术

亲水性有机污泥中水的存在形式大致上有三种：存在于污泥颗粒间隙中的水为游离水、间隙水；存在于颗粒间的毛细管中，称为毛细水；存在于污泥颗粒内部(包括细胞内的水)的内部水和粘附于表面的附着水。一般情况下游离水，间隙水，可以通过重力沉降和自然脱水等重力浓缩脱水方法脱除，而毛细结合水不施以更大的离心力和压力，则无法去除。固体表面的吸附水，空隙部分的间隙水分别残留着，它们都与粒子群表面的化学结合力很强，用机械方法去除一般来说几乎是不可能的。因此，通过调整固体粒子群性状及其排列状态，使之适合于各种不同的浓缩脱水条件，无疑将改善浓缩脱水效率或提高装置性能。这是污泥脱水调质的关键，也是今年来国内外污泥脱水研究所采用的主要理论。

通过使用价格便宜的混凝剂、助凝剂，改变污泥颗粒形状及其排列，变亲水性为憎水性，一直是国内外研究的主流方向。但是在脱水调质过程中，由于未考虑其pH值的控制及其作用，存在使用药剂量大、脱水机电耗大、泥饼含水率大、脱水效率低的“三大一低”的普遍现象。

基于以上原因，发明一种亲水性有机污泥脱水的方法，以解决亲水性有机污泥脱水率低甚至不脱水、脱水后的泥饼含水率仍然较高、造成泥饼量大、后续干化、填埋、焚烧等处理费用居高不下的问题已成为本技术领域中亟待解决的技术问题。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提出一种亲水有机污泥脱水的方法，解决了亲水有机污泥脱水率低、脱水后的泥饼含水率较高的问题，提供极高亲水性有机污泥脱水率的方法，为实现污泥资源化奠定基础。

为解决上述技术问题，达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种亲水性有机污泥脱水的方法，其中，具体步骤为：

步骤1)向污泥重力浓缩池中均匀投加强碱溶液，使污泥混合液的pH值控制在12±0.5；

步骤2)投加质量浓度为0.016％的聚丙烯酰胺作为有机高分子混凝剂溶液，用量为每吨污泥9克聚丙烯酰胺；

步骤3)投加三氯化铁作为铁盐助凝剂，用量控制在40g/吨污泥；

步骤4)投加强酸溶液，使经步骤3)处理的污泥混合液的pH值为5.5±0.5；

步骤5)室温下搅拌后，将经步骤4)处理的污泥混合液静置沉淀10分钟；

步骤6)用板框压滤机对经步骤5)处理的污泥混合液进行压滤。

优选的，所述的步骤1)中，强碱溶液为NaOH溶液。

优选的，所述的步骤4)中，强酸溶液为浓HCl溶液。

优选的，所述的步骤6)中，板框压滤的压力为4Kg/cm²。

本发明的反应机理为：

该污泥中有机固体粒子是水合物，细小而带电，所以污泥形成稳定的胶体悬浊液，和水有很大的亲和力，同时丝胶、油脂、色素、染料等物质的存在使该污泥呈胶质状，水和固体颗粒紧密地结合在一起，使污泥浓缩和脱水都很困难。为了解决这个问题，需要破坏污泥胶体的稳定性，进行投加强碱预处理，强碱快速降低了粒子和水分子的亲和力，使粒子增加凝聚力而粗大；同时由于污泥中分散相微粒都带有负电，造成相互之间的静电排斥，以维持其稳定的分散体系，两个胶体颗粒接近时，由于静电斥力大于范德华力不能结合而长成大颗粒，此时投加高分子混凝剂和高铁助凝剂，快速中和污泥颗粒所带电荷，压缩被颗粒吸附着的双电层厚度，使胶体颗粒快速相互凝聚。强酸的投加彻底改变了有机污泥的亲水性，研究发现，强酸投加后，污泥整体快速转变为憎水状态，在搅拌状况下即开始脱水。

与现有技术相比，本发明的亲水性有机污泥脱水的方法，具有如下优点：

1、本发明在亲水性有机污泥脱水过程中控制了pH值极其变化，降低了高分子混凝剂和高铁助凝剂的使用量，提高了亲水性有机污泥脱水率，降低了脱水机械的电耗，降低了泥饼含水率，是亲水性有机污泥处理减量化的新方法，为污泥处理资源化奠定了良好的基础，具有良好的社会、经济效益。

2、本发明可以在污泥浓缩池中直接进行，操作方便、简单易行，具有良好的应用前景。

下面结合具体实施方式对本专利作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1

一种亲水性有机污泥脱水的方法，对昆山市某绢纺厂污水处理站(处理水量：2000t/d，主体工艺为：低浓度时：调节池→生物接触氧化池→混凝气浮；高浓度时：污水→UASB→生物接触氧化池→混凝气浮)浓缩池污泥进行脱水处理。浓缩池污泥主要来自初沉池、调节池、接触氧化池和气浮池。由于该厂主要以废蚕茧为原料，绢纺污泥成分以有机物为主，并含有大量生丝含丝胶、少量油脂、色素。在织造过程中，化学染料、浆料、表面活性剂、整理剂的使用，又使污泥成分非常复杂。该污泥表观现象为：颗粒细致、密度小、含水率高、呈胶粘状、色度大(黑色)、易腐化发臭且臭味浓烈，是典型难处理的亲水性有机污泥。

本实施列试验了八种实验组合方案，如表1所示，有机高分子混凝剂都选用了聚丙烯酰胺，无机助凝剂分别采用了三氯化铁和碳酸钙，强酸分别采用了盐酸和硫酸，八种组合方案实验结果如表1所示。

表1污泥脱水调质实验表

注：沉淀栏中数字表示沉淀时间，其余栏中数字表示加药顺序。

先投加强碱NaOH，再投加聚丙烯酰胺的五种方案中，如果不继续加三氯化铁助凝剂和盐酸，则都不脱水或者脱水效果不好；如果加了三氯化铁和硫酸，则会产生大量气体，发生污泥膨胀。本实施例验证了本发明投加药剂的种类及其先后顺序的正确性。结合本实施例一实际药剂用量，经测算与本发明一致。

总结出的本发明的一种亲水性有机污泥脱水的方法，具体步骤为：

步骤1)向污泥重力浓缩池中均匀投加NaOH溶液，使污泥混合液的pH值控制在12±0.5；

步骤4)投加浓HC l溶液，使污泥混合液的pH值为5.5；

步骤5)室温下搅拌后，静置沉淀10分钟；

步骤6)用压力为4Kg/cm²的板框压滤机进行压滤。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种亲水性有机污泥脱水的方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤6)用板框压滤机对经步骤5)处理的污泥混合液进行压滤。

2.根据权利要求1所述的亲水性有机污泥脱水的方法，其特征在于，所述的步骤1)中，强碱溶液为NaOH溶液。

3.根据权利要求1所述的亲水性有机污泥脱水的方法，其特征在于，所述的步骤4)中，强酸溶液为浓HCl溶液。

4.根据权利要求1所述的亲水性有机污泥脱水的方法，其特征在于，所述的步骤6)中，板框压滤的压力为4Kg/cm²。