CN102923930A

CN102923930A - 污泥化学干化中的复合药剂

Info

Publication number: CN102923930A
Application number: CN201210444773XA
Authority: CN
Inventors: 傅金祥; 李俊逸; 谭明; 唐香玉; 唐玉兰; 于鹏飞; 张荣新
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: CN102923930B

Abstract

本发明涉及一种污泥化学干化中的复合药剂，利用不同化学试剂的相关特性通过不同的比例混合投加到经初步脱水的污泥中，经过设备搅拌，自然放置等过程后，达到《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》（GB/T23485-2009）。配方包括CaO、MgSO₄、CaCl₂、氨基磺酸，各成分的组成分别以所处理的污泥量为基数，CaO8%-10%，MgSO₄0.5%-1.5%，CaCl₂0.5%-1%，氨基磺酸0.1%-0.5%，它们均是以所处理的污泥量为标准。通过该配方处理后的污泥含水率降低至40%-50%左右，污泥中灰分的比例升高至65%左右，重金属的含量均达到填埋标准，污泥在堆放一段时间后pH值也出现了较大的降幅，配方中以氨基磺酸为主要处理药剂针对不同污泥泥质改变氧化钙等药的比例能够对不同污泥均达到很好的处理效果，根据污泥不同的处置情况改变配方的投加比例，使得污泥在后续资源化的使用过程中更加的高效。经处理完的泥放置4-7天基本达到污泥的填埋标准。

Description

污泥化学干化中的复合药剂

技术领域

本发明涉及环保技术领域，是一种污泥化学干化技术中的复合药剂配方—污泥化学干化

中的复合药剂，针对不同污水处理工艺及污泥处理处置要求，确定不同药剂的投加比例，经过设备搅拌及自然晾晒，可达到国家污泥处理处置相关标准。

背景技术

经统计，目前全国运营投产的污水处理厂每年将会产生含水率约为80%的污泥4500万t，污水处理厂侧重于污水处理工艺，污泥处理的工艺较为简单，大部分污水处理厂对污泥仅进行离心脱水等物理工艺，未针对污泥中不同的污染物质做出相应的处理技术，因此污水处理厂中的剩余污泥容易对环境造成二次污染。目前国内有污泥处理工艺的污水处理厂占20%左右，大多数的污水处理厂将剩余污泥直接弃置，由此造成污染的案例频繁出现，为了降低污水处理厂剩余污泥对环境的危害，国家针对污泥处理处置出台了相应的规范标准。

目前，我国针对污泥处理的主要方法是化学干化和热干化，热干化中转鼓干化技术和流化床干化技术作为主流工艺被广泛使用，虽然这两种技术处理的效果较好，出口污泥已达到填埋要求，但存在运行费用、额外耗能费用相对较高，处理后污泥的返水性强等特点，因而无法被污水处理厂应用。近两年污水处理厂广泛使用污泥化学干化处理技术，投药主要以CaO为主，污泥在处理后pH值高、重金属稳定性差、污泥抗压性差，污泥在后续处置过程中存在较多问题。

因此，针对污泥的特点及污水处理厂在处理污泥工作中的实际情况，开发出针对不同泥质的复合药剂配方，通过复合配方的投加及机械设备搅拌，最大限度的降低污水处理厂污泥对环境的危害，同时也可达到减量化、稳定化等效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥化学干化中的复合药剂，根据不同的泥质及药品名称确定配方名称为CMA4，该配方选取CaO为主药，MgSO₄、CaCl₂、氨基磺酸为辅药，主要针对有机质含量高、病原菌及有害微生物富集、重金属含量较大、对填埋污泥pH值有一定要求的污泥。

CaO的投药比例确定为所需处理污泥量的8%-10%，污泥中游离水、间隙水等与CaO反应，释放热，导致大部分微生物、病原菌失活；在反应过程中pH的升高还可导致污泥中部分残存的细胞失活，使得胞内水释放成为游离水，通过此种方式降低污泥的含水率。

CaCl₂的投加比例确定为所需处理污泥量的0.5-1%，CaCl₂主要作为食品和部分工业药品干燥剂，能吸收大量的水分和氨气，使用在污泥的干化过程中可以促进CaO的放热反应，同时由于CaCl₂的加入使得污泥间隙增大，CaO与污泥的接触面积增大，加速污泥与CaO的反应。氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙，反应过程中能加速有机物的消耗，使得反应方程式向有利反应方向移动，由于一定温度的影响，生成的八氨合氯化钙迅速分解，氨气又被释放到空气中，反应过程中，CaCl₂的投加能有效的促进污泥中有机质的消耗。

氨基磺酸及其盐类的投药比例确定为所需处理污泥量的0.1-0.5%，氨基磺酸盐常用于水泥凝固中所使用的减水剂，该配方中加入氨基磺酸及其盐类可加速污泥与复合药剂搅拌过程中的流动性，使得反应更加完全，在污泥的后续干化中也起到了相同的减水作用，对污泥在后续放置过程中的板结作用起到了很好的促进，使污泥的含水率在短时间内下降的更快，无侧限抗压力的提升幅度更大，通过温度的测定发现氨基磺酸及其盐类的加入使得污泥在初始搅拌时温度有了小幅上升，氨基磺酸又称之为固体硫酸，使用到配方中能够有效的降低污泥的后续pH值，污泥在放置一段时间后pH维持在9左右。

MgSO₄的投药比例确定为所需处理污泥量的0.5-1.5%，镁盐的投加主要是为了重金属的钝化及无侧限抗压力的提高，污泥干化过程中镁盐与污泥中部分金属离子发生胶凝反应后形成晶体，晶体形态主要为针状、长柱状，并且彼此相互交叉连结成网状结构，缩短了固化时间，构成固化体的骨架结构，提高固化污泥试样的密实性，促进了其早期强度的发展，固化骨架结构的形成钝化了部分金属，因此加入少量的MgSO₄可极大的提高污泥干化后无侧限抗压力，对污泥中有害重金属的钝化也起到了积极的作用。

通过分析该配方内各种药剂的不同作用，针对泥质及处置方式的不同确定复合药剂的投加顺序。针对以细胞水和结合水为主的泥质，考虑到药剂在加入后的混匀问题，可优先加入MgSO₄，再加入CaO、CaCl₂及氨基磺酸等复合药剂，通过该投加顺序处理后的污泥适合作为垃圾填埋土。针对病原菌、初始含水率较高的污泥，优先加入CaO和CaCl₂的混合药剂，然后加入MgSO₄及氨基磺酸，通过反应产热阶段、提升pH阶段有效的将污泥中的病原菌灭活，含水率也明显降低。为了使得污泥在短时间内达到干化的效果，投加顺序为MgSO₄、CaO、氨基磺酸及CaCl₂，通过硫酸镁及氧化钙的作用加速整个反应过程。

针对原始化学干化中污泥处理后pH较高的现象做出了有效的解决方案，通过氨基磺酸等复合药剂的添加，使得污泥在处理后pH达到12，经过自然堆放14-18d后pH降低至9以下，同时还提高了污泥的抗压性，污泥中重金属的残渣态提升60%左右，污泥的含水率降低至50%左右。该配方具有可调节性，使用范围广等优点。

具体实施方式

污泥化学干化中的复合药剂，包括CaO、MgSO₄、CaCl₂、氨基磺酸，各成分的组成分别以所处理的污泥量为基数，CaO 8%-10%，MgSO₄ 0.5%-1.5%，CaCl₂ 0.5%-1%，氨基磺酸 0.1%-0.5%，它们均是以所处理的污泥量为标准。

实施例1：

1、根据搅拌设备确定每小时处理的污泥量，通过污泥量计算出相应的复合药剂投加量。

2、将相应MgSO₄投加至污泥中，搅拌完全后，投入按顺序依次投入CaO、CaCl₂及氨基磺酸，持续搅拌。

3、经搅拌处理后的污泥，自然堆放。

实施例2：复合药剂投药顺序CaO和CaCl₂的混合药剂，然后加入MgSO₄及氨基磺酸，其他同实施例1.

实施例3：复合药剂投药顺序MgSO₄，然后加入CaO、氨基磺酸及CaCl₂，其他同实施例1.

使用投入方法：

复合药剂按如下顺序添加MgSO₄、CaO 、CaCl₂、氨基磺酸至有机质含量较高的污泥中；或按如下顺序添加CaO 和CaCl₂混合物，MgSO₄、氨基磺酸至重金属含量较高的污泥中；或按如下顺序添加MgSO₄、CaO 、氨基磺酸、CaCl₂至泥体较松散的污泥中。

Claims

1.污泥化学干化中的复合药剂，其特征在于，包括CaO、MgSO₄、CaCl₂、氨基磺酸，各成分的组成分别以所处理的污泥量为基数，CaO 8%-10%，MgSO₄ 0.5%-1.5%，CaCl₂ 0.5%-1%，氨基磺酸 0.1%-0.5%，它们均是以所处理的污泥量为标准。

2.一种如权利要求1所述的污泥化学干化中的复合药剂的添加方法，其特征在于：复合药剂按如下顺序添加MgSO₄、CaO 、CaCl₂、氨基磺酸至有机质含量较高的污泥中；或按如下顺序添加CaO 和CaCl₂混合物，MgSO₄、氨基磺酸至重金属含量较高的污泥中；或按如下顺序添加MgSO₄、CaO 、氨基磺酸、CaCl₂至泥体较松散的污泥中。