CN102897987A - 一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸废水污泥处理技术领域，具体说涉及一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，原料重量百分含量如下：表面活性剂0.95-0.99％，生物酶0.01～0.05％，余量为水，生物酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶，按照质量比1:1:1:1:1混合得到。取造纸废水处理工艺中的污泥浓缩池污泥，加入污泥调理剂，污泥调理剂有效成分占绝干污泥重量的0.05%～0.5%，在30～40℃条件下处理，经过沉淀后进行压滤。本发明的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂清洁环保，不会产生二次污染，投资少，能耗低，脱水效果显著。

Description

一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂及处理方法

技术领域    

本发明涉及造纸废水污泥处理技术领域，具体说涉及一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，还涉及使用此造纸污泥脱水复合生物酶处理剂的处理方法。

背景技术   

我国在《国民经济和社会发展十二五规划纲要》中明确要求 “轻纺行业要强化环保”、“推进大宗工业固体废物的资源化利用”。 造纸工业大宗固体废弃物污染主要来源于造纸污泥, 据悉，我国每年排放30%干度的造纸污泥约3000万吨，造纸污泥的处置问题已成为当今世界研究的重要课题。近年来，对造纸污泥的资源化和能源化利用主要包括造纸污泥焚烧、生产有机-无机肥料、制备活性炭、建筑材料、造纸填料和复合材料等高值技术的研发和应用。在造纸工业大宗固体废弃物资源化和能源化中的最关键的技术问题之一是如何将造纸污泥中的结合水转化为自由水，并将自由水顺畅的排出，提高污泥的深度脱水性能，从而大幅度降低造纸污泥深度脱水过程中消耗的化学药剂和能源。

造纸污泥中微生物胞外聚合物( Extracellular Polymeric Substances, 简称EPS)的存在严重影响了造纸污泥的深度脱水性能，EPS是微生物产生的含水量极高的有机高分子混合物，它粘附在造纸污泥中细小纤维、菌胶团和造纸填料的表面，易吸附造纸污泥中的过渡金属离子和阴离子垃圾，不但使微生物内部和其本身水分难以脱除，而且也阻碍了污泥中自由水的迁移，使得造纸污泥深度脱水极其困难，因此，如何筛选合适的造纸污泥调质技术以使污泥中EPS结构组成与分布发生较大变化，改善污泥脱水性能，是发展新的造纸污泥脱水技术时要解决的关键问题。

在造纸污泥调质技术研究方面，长期以来人们一直在寻找物理的或化学的途径来破坏污泥中的EPS，例如，用超声波、冷冻和加热调质造纸污泥，可使EPS破裂，释放出蛋白质和胶质，胶体结构被破坏，释放出内部结合水，但投资大、能耗高，世界上应用的较少。用醋酸和盐酸溶液和辣木(Moringa oleifera)抽提液来调质污泥，虽然能破坏EPS，提高污泥脱水性能，但消耗过多的化学药品，造成严重的二次污染。采用电厂飞灰、粉煤灰和石灰来破坏造纸污泥中EPS，从而增加污泥脱水性能等方面的研究和报道较多，但对EPS破坏程度低，实际脱水效果不明显，同时还增大了污泥中的无机成分，降低了污泥的热值，限制了资源化利用的途径。

发明内容   

为了解决解决以上造纸污泥后处理过程中的物理途径投资大、能耗高，化学途径化学品消耗大、二次污染严重，脱水效果不明显的问题，本发明提供了一种投资小、消耗少、清洁环保、脱水效果明显的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂。

本发明还提供了一种使用上述造纸污泥脱水复合生物酶处理剂的造纸污泥脱水处理方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，原料重量百分含量如下：

表面活性剂 0.95-0.99％，生物酶 0.01～0.05％，余量为水，

生物酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶，按照质量比1:1:1:1:1混合得到的，纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶的酶活均为10000-30000IU/g。

表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷缩合物和十六烷基三甲基溴化胺按照质量比1:1:1混合得到的。

所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，烷基酚聚氧乙烯醚为OP-10，脂肪醇与环氧乙烷缩合物为O-25。

所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，将原料混合后在温度30～50℃，搅拌速度80～120rpm下搅拌90～180分钟混合均匀。

所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂的处理方法，取造纸废水处理工艺中的污泥浓缩池污泥，加入污泥调理剂，污泥调理剂固形物占绝干污泥重量的0.05%～0.5%，在30～40℃条件下处理，经过沉淀后进行压滤。

所述的处理方法，在30～40℃条件下处理为在搅拌速度40～80转/分钟条件下搅拌120～240分钟。

本发明的有益效果：

（1）本发明的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂对造纸污泥中的胞外聚合物EPS进行破坏，使污泥结合水含量减少，使一部分难机械脱出的水分（结合水）变成了易脱出的水分（自由水），同时增加了污泥中水的过滤速度，调理剂处理后，经压滤脱水处理可将造纸污泥干度大幅度提高；

（2）采用本发明所用的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂清洁环保，不会产生二次污染，投资少，能耗低，脱水效果显著。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实例来进一步说明，但本发明所适用范围并不局限于本实施例所记载的范围。

实施例1：

造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，原料重量百分比如下：

表面活性剂 0.95％，生物酶 0.01％，余量为水，

生物酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶，按照质量比1:1:1:1:1混合得到的，纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶的酶活分别为10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g。

表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷缩合物和十六烷基三甲基溴化胺按照质量比1:1:1混合得到的。

烷基酚聚氧乙烯醚有很多种型号，使用在本发明的复合生物酶处理剂中都可以达到效果，在本实施例中使用的是OP-10；

脂肪醇与环氧乙烷缩合物也有很多种型号，使用在本发明的复合生物酶处理剂中都可以达到效果，在本实施例中使用的是O-25。

实施例2：

造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，原料重量百分比如下：

表面活性剂0.99％，生物酶0.05％，余量为水，

生物酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶，按照质量比1:1:1:1:1混合得到的，纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶的酶活分别为30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g、10000IU/g、30000IU/g。

表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷缩合物和十六烷基三甲基溴化胺按照质量比1:1:1混合得到的。

烷基酚聚氧乙烯醚有很多种型号，OP-9,OP-10使用在本发明的复合生物酶处理剂中都可以达到效果，在本实施例中使用的是OP-9；

脂肪醇与环氧乙烷缩合物也有很多种型号，O-15,O-25,O-30;使用在本发明的复合生物酶处理剂中都可以达到效果，在本实施例中使用的是O-15。

实施例3：

称取待调理的造纸污泥样品于2000mL的烧杯中，造纸污泥取自制浆造纸废水处理流程中的污泥浓缩池，加入实施例1制备的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，其中复合生物酶处理剂的固形物占绝干污泥重量的0.05%，在30℃条件下连续搅拌120分钟，搅拌速度为60转/分钟，沉淀后用实验室自制压滤设备进行挤压，压强控制在5.6Kgf/cm²,压滤时间为4分钟，每次试验用含水污泥为1000g，绝干污泥量为20g。实验结果表明，未经复合生物酶处理剂处理的污泥压滤后干度为25-30%，经复合生物酶处理剂处理后的污泥压滤后干度为35-40%。

实施例4：

称取待调理的造纸污泥样品于2000mL的烧杯中，造纸污泥取自脱墨废水处理流程中的污泥浓缩池，加入实施例2制备的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，其中复合生物酶处理剂的固形物占绝干污泥重量的0.5%，在40℃条件下连续搅拌240分钟，搅拌速度为40转/分钟，沉淀后用实验室自制压滤设备进行挤压，压强控制在5.6Kgf/cm²,压滤时间为4分钟，每次试验用含水污泥为1000g，绝干污泥量为20g。实验结果表明，未经复合生物酶处理剂处理的污泥压滤后干度为30-35%，经复合生物酶处理剂处理后的污泥压滤后干度为40-45%。

Claims (5)

1.一种造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，其特征在于原料重量百分含量如下：

表面活性剂 0.95-0.99％，生物酶 0.01～0.05％，余量为水，

生物酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶，按照质量比1:1:1:1:1混合得到的，纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、漆酶和脂肪酶的酶活均为10000-30000IU/g，

表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷缩合物和十六烷基三甲基溴化胺按照质量比1:1:1混合得到的。

2.根据权利要求1所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，其特征在于烷基酚聚氧乙烯醚为OP-10，脂肪醇与环氧乙烷缩合物为O-25。

3.根据权利要求1或2所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂，其特征在于将原料混合后在温度30～50℃，搅拌速度80～120rpm下搅拌90～180分钟混合均匀。

4.一种使用权利要求1或2所述的造纸污泥脱水复合生物酶处理剂的处理方法，其特征在于取造纸废水处理工艺中的污泥浓缩池污泥，加入污泥调理剂，污泥调理剂固形物占绝干污泥重量的0.05%～0.5%，在30～40℃条件下处理，经过沉淀后进行压滤。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于在30～40℃条件下处理为在搅拌速度40～80转/分钟条件下搅拌120～240分钟。