CN102381828B - 一种污泥脱水复合调理剂及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污泥脱水复合调理剂及其应用方法。该污泥脱水复合调理剂包括芬顿试剂或/和类芬顿试剂以及骨架构建体,芬顿试剂或/和类芬顿试剂与骨架构建体的重量比为1∶0.05~300;骨架构建体为粉体。其应用方法包括的步骤有:向污泥浆中添加芬顿试剂或/和类芬顿试剂,搅拌混合,并进行氧化反应;向添加有加芬顿试剂或/和类芬顿试剂的污泥浆中添加骨架构建体,搅拌混合。本发明污泥脱水复合调理剂通过芬顿试剂或/和类芬顿试剂与粉体的骨架构建体协同作用,能有效的破坏污泥中胞外聚合物,降低有机质的可压缩性,能大幅度提高污泥脱水性能的污泥脱水复合调理剂。其应用方法工序简单,条件易控,缩短了污泥的脱水时间,可实现污泥的规模化处理。
Description
技术领域
本发明属于污水污泥处理技术领域,具体地说是一种污泥脱水复合调理剂及其应用方法。
背景技术
随着我国对水环境质量要求的提高,污水处理量逐年增长,副产物污泥的产生量不断上升。污泥在进行焚烧、填埋、堆肥或建材化利用等处置前,通常需对其进行调理脱水。常规废水处理期间产生的含水率高达97%左右的污泥,并且是以胞外聚合物(EPS)为主体的亲水性有机聚集体,具有类似绒毛的分支与网状结构,颗粒形状不规则,孔隙率大;有机物含量高,容易腐化发臭;含水率高、不易脱水。
目前,已公开且涉及EPS溶解的技术并不多见:一种技术方案是使用α-淀粉酶来增强污泥的脱水性能;另一种是通过超声波作用,调整了污泥絮体结构和颗粒的排列方式,在改变污泥粒径大小的同时使污泥颗粒得到重组,同时破坏污泥的菌胶团结构,使结合水转化为自由水得以释放;第三种技术方案是添加生物酶来实现造纸生化污泥的深度脱水;第四种技术方案是公开了一种包含高锰酸钾杀菌剂、氯化铁、生石灰、煤矸石等组分的复合调理剂,调理后的污泥在6.5MPa压力下压榨20min,泥饼含水率低于40%。但是,本发明人在研究中发现,上述现有物理、化学调理只能解决空隙水和毛细水的脱除问题,不能破坏污泥高度水化的带电絮体基质和不能破坏EPS,不能改变絮体的压缩性能,正是由于现有污泥压滤脱水中过程中,有机质因可压缩而导致污泥中的污水流出通道被堵塞,从而导致污泥絮体网格中所含的水分不能最大程度释放出来,即不能实现污泥的深度脱水。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种能有效破坏污泥中胞外聚合物,降低有机质的可压缩性,能大幅度提高污泥脱水性能的污泥脱水复合调理剂。
本发明的另一目的在于提供上述污泥脱水复合调理剂的应用方法。
为了实现上述发明目的,本发明实施例的技术方案如下:
一种污泥脱水复合调理剂,包括芬顿试剂或/和类芬顿试剂以及骨架构建体,所述芬顿试剂或/和类芬顿试剂与骨架构建体的重量比为1∶0.05~300;所述骨架构建体为粉体。
以及,上述污泥脱水复合调理剂的应用方法,包括如下步骤:
向污泥浆中添加所述芬顿试剂或/和类芬顿试剂,搅拌混合,并进行氧化反应;
向添加有所述加芬顿试剂或/和类芬顿试剂的污泥浆中添加所述骨架构建体,搅拌混合,所述骨架构建体的添加量为污泥浆干基重量的5%~150%。
上述污泥脱水复合调理剂通过芬顿试剂或/和类芬顿试剂与粉体的骨架构建体协同作用,能有效的破坏污泥中胞外聚合物,降低有机质的可压缩性,能大幅度提高污泥脱水性能的污泥脱水复合调理剂。其中,芬顿试剂或/和类芬顿试剂的高级氧化作用有效的破坏了EPS,使污泥中键合态的水被释放出来;骨架构建体在污泥中形成坚硬网格骨架,因此,即使在高压作用下仍然保持多孔结构,有效地解决了污泥中有机质可压缩性问题,改善了污泥的脱水性能,此外,骨架构建体还可以破坏污泥中的絮体结构,释放颗粒内部水,突破传统脱水技术的脱水上限,骨架中硬质点可以增强对污泥中有机絮体的挤压、破碎作用,增强脱水效果。
上述污泥脱水复合调理剂的应用方法,通过先后向污泥浆中添加芬顿试剂或/和类芬顿试剂、骨架构建体,使得污泥中的胞外聚合物被氧化破坏,降低污泥中有机质的可压缩性,实现污泥的深度脱水。该应用方法工序简单,条件易控,缩短了污泥的脱水时间,可实现污泥的规模化处理。
附图说明
图1是本发明实施例处理后的不可压缩泥饼与传统的可压缩泥饼的效果示意图;
图2是本发明实施例污泥脱水复合调理剂的应用方法工艺流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种能有效破坏污泥中胞外聚合物,降低有机质的可压缩性,能大幅度提高污泥脱水性能的污泥脱水复合调理剂。该污泥脱水复合调理剂包括芬顿试剂或/和类芬顿试剂(Fenton’s reagent)以及骨架构建体(Skeleton builder),该芬顿试剂或/和类芬顿试剂与骨架构建体的重量比为1∶0.05~300;所述骨架构建体为粉体。这样,上述污泥脱水复合调理剂(污泥脱水F-S复合调理剂)通过芬顿试剂或/和类芬顿试剂与粉体的骨架构建体协同作用,能有效的破坏污泥中胞外聚合物,降低有机质的可压缩性,能大幅度提高污泥脱水性能的污泥脱水复合调理剂。其中,芬顿试剂或/和类芬顿试剂的高级氧化作用有效的破坏了胞外聚合物(EPS),使污泥中键合态的水被释放出来;骨架构建体在污泥中形成坚硬网格骨架,因此,即使在高压作用下仍然保持多孔结构,有效地解决了污泥中有机质可压缩性问题,改善了污泥的脱水性能,此外,骨架构建体还可以破坏污泥中的絮体结构,释放颗粒内部水,突破传统脱水技术的脱水上限,骨架中硬质点可以增强对污泥中有机絮体的挤压、破碎作用,保证污泥中水分流出通道的畅通,增强脱水效果,有效的克服了上述现有技术存在的如水分流出通道被堵塞不足。本发明实施例污泥脱水复合调理剂处理后污泥泥饼与传统的方法处理后污泥泥饼效果示意图如图1所示,其中,图1(a)为本发明实施例污泥脱水复合调理剂处理后污泥泥饼效果示意图,图1(b)为传统的方法处理后污泥泥饼效果示意图。由图1可知,发明实施例污泥脱水复合调理剂处理后污泥在压缩过程,污泥中形成的坚硬网格骨架有效的保证污泥中水分流出通道的畅通,使得水分能最大限度的脱除,实现污泥的深度脱水;而传统的方法处理后污泥在压缩过程,有机质被压缩变形,从而堵塞了水分的过滤通道,导致水分无法流出。经检测得知,经上述污泥脱水复合调理剂调理、脱水后,污泥的比阻降低率超过80%,CST降低率高于50%,泥饼含水率可降至30%~60%。
具体的,当本发明实施例污泥脱水复合调理剂含有上述芬顿试剂时,该芬顿试剂优选包括如下三类组分:
第一类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第二类组分:FeCl2和/或FeSO4;
第三类组分:H2O2;
其中,以污泥干基为基准,所述第二类组分为污泥干基重量的0.5%~50%,所述第三类组分为污泥干基重量的0.1%~60%。
或/和,当本发明实施例污泥脱水复合调理剂含有上述类芬顿试剂时,该类芬顿试剂优选包括如下三类组分:
第四类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第五类组分:FeCl3、Fe2(SO4)3、CuCl2、CuSO4、ZnCl2、ZnSO4中的一种或几种;
第六类组分:H2O2;
其中,以污泥干基为基准,所述第五类组分为污泥干基重量的0.5%~50%,所述第六类组分为污泥干基重量的0.1%~60%。
上述优选的芬顿试剂或/和类芬顿试剂更能有效的引起污泥絮体中的EPS的氧化和重组,破坏EPS。同时,上述优选的芬顿试剂或/和类芬顿试剂还能同时氧化分解溶解在污水中的有机物降解有毒有机物,将污染物完全降解成无害的化合物,如CO2、H2O和无机盐,从而进一步降低了污泥脱水后的污水对环境的危害。其中,第一类组分或/和第四类组分为芬顿试剂或/和类芬顿试剂的氧化反应提供了一个有利的反应环境,提高了氧化反应效率;第二类组分或/和第五类组分能有效的激发催化第三类组分或/和第六类组分即H2O2分解成高活性的·OH。
上述芬顿试剂的氧化具体过程如下:
Fe2++H2O2→Fe3++·OH+OH- 链起始反应(1)
k1≈70M-1s-1
·OH+Fe2+→OH-+Fe3+ 链终止反应(2)
k2=3.2×108M-1s-1
上述类芬顿试剂的氧化具体过程如下:
k3=0.001-0.01M-1s-1
Fe-OOH2+→HO2·+Fe2+ (4)
Fe2++HO2·→Fe3++HO2 - (5)
k5=1.3×106M-1s-1(pH=3)
Fe3++HO2·→Fe2++O2+H+(6)
k6=1.2×106M-1s-1(pH=3)
·OH+H2O2→H2O+HO2· (7)
k7=3.3×107M-1s-1
·OH能与芳环或杂环(以及不饱和烯烃或炔烃)碳链发生反应。·OH还能通过吸引质子产生R·来氧化有机物:
RH+·OH→H2O+R·→深度氧化 (8)
如果反应物的浓度没有限制,有机物可以完全被降解成H2O、CO2、无机盐。反应(8)中生成的R·可能被Fe3+氧化:
R·+Fe3+→R++Fe2+ (9)
反应(1)、(2)、(8)、(9)构成了芬顿反应链。其中,(1)、(2)反应生成的Fe3+会催化H2O2分解成H2O和O2,即所谓“类芬顿反应”。
具体地,上述骨架构建体实质是粉体细骨料,均为惰性材料,本身不起混凝作用,因此也称为物理调理剂(physical conditioner)。该骨架构建体优选为石灰、粉煤灰、菱镁矿、僵烧氧化镁、垃圾飞灰、生物质颗粒、赤泥、水泥、磷石膏、石膏、碳粉、煤粉中的一种或几种。该优选的骨架构建体更能有效的在污泥中形成坚硬网格骨架,破坏污泥中的絮体结构,解决了污泥中有机质可压缩性问题,更加保证污泥中污水流出通道的畅通。另外,该优选的骨架构建体还能在一定程度的固定了重金属,长时间的改变污泥中酸碱性条件,阻止或大幅度延迟了臭素和细菌污染源产生的微生物反应,使污泥中微生物群体失活,从而减少有毒物质的产生。例如,当骨架构建体为石灰时,该石灰能一定程度上提高污泥的pH,创造碱性条件,同时产生热量。该高pH可使水溶性的金属离子转化为不溶性的金属氢氧化物,从而一定程度固定了重金属。
主要反应过程如下:
CaO+H2O=Ca(OH)2+热量 (10)
Ca2++2HCO3 -+CaO→2CaCO3+H2O (11)
2PO4 3-+6H++3CaO→Ca3(PO4)2+3H2O (12)
CO2+CaO→CaCO3(13)
有机酸(RCOOH)+CaO→RCOOHCaOH (14)
脂肪+CaO→脂肪酸 (15)
当本发明实施例污泥脱水复合调理剂含有类芬顿试剂时,类芬顿试剂中的铁盐与石灰应生成的Fe(OH)3,对活性污泥颗粒具有非常强吸附能力,能显著提高脱水程度。
另外,本发明实施例还提供了上述污泥脱水复合调理剂的应用方法。该污泥脱水复合调理剂的应用方法的工艺流程如图2所示,包括如下步骤:
步骤S01:向污泥浆中添加芬顿试剂或/和类芬顿试剂,搅拌混合,并进行氧化反应;
步骤S02:向添加有加芬顿试剂或/和类芬顿试剂的污泥浆中添加骨架构建体,搅拌混合,所述骨架构建体的添加量为污泥浆干基重量的5%~150%。
具体地,上述步骤S01中,污泥浆可以是不同来源、不同泥质的污泥,包括混合污泥(含水率为95%~99%)、脱水污泥(含水率80%左右)、造纸污泥等。为了使得步骤S01中的芬顿试剂或/和类芬顿试剂和步骤S02中的骨架构建体能与污泥更加充分的混合和反应,当所选用的污泥含水率较低时,如PAM脱水污泥时,可先将该污泥进行加水浆化处理,将污泥浆的含水率调制90wt%~99wt%。
该步骤S01中,芬顿试剂或/和类芬顿试剂的配方组分如上文所述,为了节约篇幅,在此不再赘述。其中,芬顿试剂或/和类芬顿试剂向污泥浆添加的步骤优先按如下顺序进行:
步骤S011:将第一类组分或/和第四类组分加入到污泥浆中,并将污泥浆的pH调至2~7;
步骤S012:向pH为2~7的污泥浆中添加第二类组分或/和第五类组分,并搅拌1~3分钟;
步骤S013:向添加有第二类组分或/和第五类组分的污泥浆中添加第三类组分或/和第六类组分,并搅拌10~90分钟。
该芬顿试剂或/和类芬顿试剂向污泥浆中优选的添加步骤能使得芬顿试剂或/和类芬顿试剂充分的与污泥中的相关物质如EPS之间发生氧化反应,更加彻底的破坏EPS,使污泥中键合态的水被释放出来。
上述步骤S02中,骨架构建体搅拌混合的时间优选为1min~20min,该优选的混合时间能使得骨架构建体与污泥充分混合,并于充分破坏污泥中的絮体结构。该骨架构建体优选的种类如上文所述。
另外,步骤S02中,骨架构建体具体成分可根据后续处置方式的不同进行灵活选择,有利于焚烧、填埋、堆肥、建材化利用等各种处置。
上述污泥脱水复合调理剂的应用方法,通过先后向污泥浆中添加芬顿试剂或/和类芬顿试剂、骨架构建体,使得污泥中的胞外聚合物被氧化破坏,降低污泥中有机质的可压缩性,实现污泥的深度脱水。该应用方法工序简单,条件易控,缩短了污泥的脱水时间,提高了污泥处理效率,降低了污泥处理成本,可实现污泥的规模化处理。
现以具体的污泥脱水复合调理剂及其应用方法为例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为18∶23芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为石灰粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法如下:
步骤S11:取城市污水处理厂含水率为99.0%的混合污泥,向污泥中添加H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿试剂,添加该芬顿试剂的步骤为:
步骤S111:向96.0%的浓缩污泥中加入浓度为50%的H2SO4溶液,调节污泥pH=5;
步骤S112:向pH=5的污泥中添加FeSO4的水溶液,FeSO4的添加量为污泥干基的3.0wt%,并搅拌2分钟,使得FeSO4与污泥充分混合;
步骤S113:向含有FeSO4污泥中加入H2O2,H2O2投加量为污泥干基的12.5wt%,并搅拌50分钟,使得芬顿试剂与污泥充分混合,并发生氧化反应;
步骤S12:50分钟之后,向污泥中为污泥干基的23wt%的石灰粉体,搅拌混合至均匀。
经本实施例1预处理后的污泥进行板框压滤脱水后,对污泥分别进行比阻、CST(毛细吸水时间)测定,其中污泥比阻测定方法为:采用0.08MPa的真空度进行污泥脱水试验。记录过滤时间t和相应时刻的滤液量V以及滤液总体积,进行计算得出污泥比阻。CST(毛细吸水时间)测定方法为:采用CST仪(304M,Triton Electronics),开启仪器,按下reset键,将少量污泥样品至于漏斗中(d=10mm)中,第一次报警声响起开始计时,至第二次报警声响起停止,读取显示屏上的CST值。经测定得知,脱水后的污泥比阻降低率为88.5%,CST降低率为58%。
实施例2
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为17∶23芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为1∶1的石灰和赤泥混合粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为95.9%;H2SO4溶液的浓度为98%,且其调节污泥的pH=3.5;添加石灰和赤泥混合粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例2预处理后的污泥进行板框压滤脱水后,脱水后的污泥比阻降低率为89%,CST降低率为61%。
实施例3
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为17∶23芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为1∶1的石灰和磷石膏混合粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为95.9%;H2SO4溶液的浓度为98%,且其调节污泥的pH=5;添加石灰和磷石膏混合粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例3预处理后的污泥进行板框压滤脱水后,脱水后的污泥比阻降低率为90%,CST降低率为63%。
实施例4
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为16∶30芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为水泥。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为96.4%;H2SO4溶液的浓度为98%,且其调节污泥的pH=5;水泥的添加量为污泥干基的30wt%,添加水泥后搅拌混合至均匀。
经本实施例4预处理后的污泥进行板框压滤脱水后,脱水后的污泥比阻降低率为90%,CST降低率为62%。
实施例5
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为95∶50类芬顿试剂和骨架构建体,其中,类芬顿试剂包含HNO3/CuSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为1∶1的菱镁矿与生物质颗粒混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为97.2%;HNO3溶液的浓度为20%,且其调节污泥的pH=4;CuSO4、H2O2的添加量分别为污泥干基的39wt%、45wt%,添加CuSO4、H2O2后分别搅拌3分钟、90分钟;菱镁矿与生物质颗粒混合物粉体的添加量为污泥干基的50wt%,添加菱镁矿与生物质颗粒混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例5预处理后的污泥进行板框压滤脱水后,脱水后的污泥比阻降低率为87%,CST降低率为57%。
实施例6
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为34∶50类芬顿试剂和骨架构建体,其中,类芬顿试剂包含HNO3/CuSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为1∶3的菱镁矿与磷石膏混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,HNO3溶液的浓度为70%,且其调节污泥的pH=2;CuSO4、H2O2的添加量分别为污泥干基的5.4wt%、25wt%;菱镁矿与磷石膏混合物粉体的添加量为污泥干基的50wt%,添加菱镁矿与磷石膏混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例6预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.9MPa压力压榨40分钟,再经1.1MPa压力隔膜压榨5分钟,脱水泥饼含水率为53.5%。放置一周后,泥饼含水率降至10.9%。
实施例7
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为1.5∶50芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含H2SO4/FeSO4/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为5∶1的垃圾飞灰与菱镁矿混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,H2SO4溶液的浓度为30%,且其调节污泥的pH=4;FeSO4、H2O2的添加量分别为污泥干基的0.5wt%、0.5wt%,添加FeSO4、H2O2后分别搅拌1分钟、90分钟;垃圾飞灰与菱镁矿混合物粉体的添加量为污泥干基的50wt%,添加垃圾飞灰与菱镁矿混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例7预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.9MPa压力压榨40分钟,再经1.1MPa压力隔膜压榨5分钟,脱水泥饼含水率为48.6%。放置一周后,泥饼含水率降至9.5%。
实施例8
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为85∶20芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含HCl/FeCl2/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为5∶1的石灰与磷石膏混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为95.6%;HCl溶液的浓度为10%,且其调节污泥的pH=6;FeCl2、H2O2的添加量分别为污泥干基的48wt%、35wt%,添加FeCl2、H2O2后分别搅拌1分钟、40分钟;石灰与磷石膏混合物粉体的添加量为污泥干基的20wt%,添加石灰与磷石膏混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例8预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.9MPa压力压榨40分钟,再经1.1MPa压力隔膜压榨5分钟,脱水泥饼含水率为40.6%。放置一周后,泥饼含水率降至10.1%。
实施例9
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为80∶16类芬顿试剂和骨架构建体,其中,类芬顿试剂包含CH3COOH/Fe2(SO4)3/H2O2类芬顿体系,骨架构建体为重量比为2∶1的菱镁矿与水泥混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,污泥为含水率为80.0%污泥进行浆化,其含水量为95%;CH3COOH溶液的浓度为80%,且其调节污泥的pH=6.5;Fe2(SO4)3、H2O2的添加量分别为污泥干基的15wt%、60wt%,添加Fe2(SO4)3、H2O2后分别搅拌2分钟、80分钟;菱镁矿与水泥混合物粉体的添加量为污泥干基的16wt%,添加菱镁矿与水泥混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例9预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0~1.0MPa压力压榨40分钟,再经1.2~1.7MPa压力隔膜压榨30分钟,脱水泥饼含水率为57.5%。
实施例10
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为28∶75类芬顿试剂和骨架构建体,其中,类芬顿试剂包含H2SO4/ZnSO4/H2O2类芬顿体系,骨架构建体为重量比为2∶1的煤粉与石灰混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,污泥为含水率为80.7%污泥进行浆化,其含水量为93%;H2SO4溶液的浓度为30%,且其调节污泥的pH=4;ZnSO4、H2O2的添加量分别为污泥干基的19wt%、6wt%,添加Fe2(SO4)3、H2O2后分别搅拌2分钟、90分钟;煤粉与石灰混合物粉体的添加量为污泥干基的75wt%,添加煤粉与石灰混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例10预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.3~0.7MPa压力压榨42分钟,再经0.7~5.0MPa压力隔膜压榨30分钟,脱水泥饼含水率为46.7%。
实施例11
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为15∶50芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含HCl/FeCl2/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为2∶1的菱镁矿及粉煤灰混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,污泥为79.0%~85.0%的造纸污泥进行浆化,其含水量为90%;HCl溶液的浓度为20%,且其调节污泥的pH=4;FeCl2、H2O2的添加量分别为污泥干基的10wt%、4wt%,添加FeCl2、H2O2后分别搅拌1分钟、20分钟;菱镁矿及粉煤灰混合物粉体的添加量为污泥干基的50wt%,添加菱镁矿及粉煤灰混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例11预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.4~0.8MPa压力压榨25分钟,再经1.5MPa压力隔膜压榨15分钟,脱水泥饼含水率为31.4%。
实施例12
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为20∶40芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含HCl/FeCl2/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为3∶2∶5的生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,污泥为79.0%~85.0%的造纸污泥进行浆化,其含水量为95%;HCl溶液的浓度为20%,且其调节污泥的pH=4;FeCl2、H2O2的添加量分别为污泥干基的10wt%、4wt%,添加FeCl2、H2O2后分别搅拌1分钟、20分钟;生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体的添加量为污泥干基的40wt%,添加生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例12预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.4~0.8MPa压力压榨25分钟,再经1.5MPa压力隔膜压榨15分钟,脱水泥饼含水率为55%。
实施例13
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为1.5∶300芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含HCl/FeCl2/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为3∶2∶5的生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,污泥为79.0%~85.0%的造纸污泥进行浆化,其含水量为90%;HCl溶液的浓度为20%,且其调节污泥的pH=7;FeCl2、H2O2的添加量分别为污泥干基的0.35wt%、0.25wt%,添加FeCl2、H2O2后分别搅拌1分钟、20分钟;生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体的添加量为污泥干基的150wt%,添加生物质颗粒、碳粉和粉煤混合物的粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例13预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.4~0.8MPa压力压榨25分钟,再经1.5MPa压力隔膜压榨15分钟,脱水泥饼含水率为45.2%。
实施例14
一种污泥脱水复合调理剂,包括重量比为100∶5芬顿试剂和骨架构建体,其中,芬顿试剂包含HCl/FeCl2/H2O2芬顿体系,骨架构建体为重量比为5∶1的石灰与磷石膏混合物粉体。
该污泥脱水复合调理剂的应用方法参见实施例1中的步骤S11至步骤S12,不同之处在于,浓缩污泥含水率为95.6%;HCl溶液的浓度为10%,且其调节污泥的pH=2;FeCl2、H2O2的添加量分别为污泥干基的55wt%、35wt%,添加FeCl2、H2O2后分别搅拌1分钟、40分钟;石灰与磷石膏混合物粉体的添加量为污泥干基的5wt%,添加石灰与磷石膏混合物粉体后搅拌混合至均匀。
经本实施例14预处理后的污泥进行板框压滤脱水,经0.4~0.8MPa压力压榨25分钟,再经1.5MPa压力隔膜压榨15分钟,脱水泥饼含水率为59.1%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种污泥脱水复合调理剂,包括芬顿试剂或/和类芬顿试剂以及骨架构建体,所述芬顿试剂或/和类芬顿试剂与骨架构建体的重量比为1:0.05~300;所述骨架构建体为粉体,且所述骨架构建体为石灰、粉煤灰、菱镁矿、僵烧氧化镁、垃圾飞灰、生物质颗粒、赤泥、水泥、磷石膏、石膏、碳粉、煤粉中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的污泥脱水复合调理剂,其特征在于:所述芬顿试剂包括如下三类组分:
第一类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第二类组分:FeCl2和/或FeSO4;
第三类组分:H2O2;
其中,以污泥干基为基准,所述第二类组分为污泥干基重量的0.5%~50%,所述第三类组分为污泥干基重量的0.1%~60%。
3.根据权利要求1所述的污泥脱水复合调理剂,其特征在于:所述类芬顿试剂包括如下三类组分:
第四类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第五类组分:FeCl3、Fe2(SO4)3、CuCl2、CuSO4、ZnCl2、ZnSO4中的一种或几种;
第六类组分:H2O2;
其中,以污泥干基为基准,所述第五类组分为污泥干基重量的0.5%~50%,所述第六类组分为污泥干基重量的0.1%~60%。
4.一种如权利要求1所述的污泥脱水复合调理剂的应用方法,包括如下步骤:
向污泥浆中添加所述芬顿试剂或/和类芬顿试剂,搅拌混合,并进行氧化反应;
向添加有加芬顿试剂或/和类芬顿试剂的所述污泥浆中添加所述骨架构建体,搅拌混合,所述骨架构建体的添加量为污泥浆干基重量的5%~150%。
5.根据权利要求4所述的污泥脱水复合调理剂应用方法,其特征在于:
所述芬顿试剂包括如下三类组分:
第一类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第二类组分:FeCl2、FeSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3、CuCl2、CuSO4、ZnCl2、ZnSO4的一种或几种;
第三类组分:H2O2;
所述类芬顿试剂包括如下三类组分:
第四类组分:HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH中的至少一种;
第五类组分:FeCl3、Fe2(SO4)3、CuCl2、CuSO4、ZnCl2、ZnSO4中的一种或几种;
第六类组分:H2O2;
其中,以污泥浆干基为基准,所述第二类组分或/和第五类组分添加量为污泥浆干基重量的0.5%~50%,所述第三类组分或/和第六类组分添加量为污泥浆干基重量的0.1%~60%。
6.根据权利要求5所述的污泥脱水复合调理剂应用方法,其特征在于:所述芬顿试剂或/和类芬顿试剂添加的步骤为:
将所述第一类组分或/和第四类组分加入到污泥浆中,并将污泥浆的pH调至2~7;
向pH为2~7的污泥浆中添加所述第二类组分或/和第五类组分,并搅拌1~3分钟;
向添加有所述第二类组分或/和第五类组分的污泥浆中添加所述第三类组分或/和第六类组分,并搅拌10~90分钟。
7.根据权利要求4所述的污泥脱水复合调理剂应用方法,其特征在于:所述污泥浆中污泥为混合污泥、脱水污泥和/或造纸污泥。
8.根据权利要求4所述的污泥脱水复合调理剂应用方法,其特征在于:所述污泥浆的含水率为90wt%~99wt%。
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