CN103058472A - 一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于方法按如下步骤进行：将剩余污泥置于SBR反应器内，用电动搅拌器进行搅拌，在室温下采用先酸(pH＝3.0)后碱(pH＝10.0)的两段控制方式(每段8d)对污泥进行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液进行pH值调节；每2d取一次样，保存于4℃环境下；用布氏漏斗法测污泥比阻；用卤素快速水分测定仪测滤饼含固率；结合测定的比阻值和滤饼含固率分析经先酸后碱调节后污泥的脱水性能。本发明提供了一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，不仅能够改善污泥的脱水性能，而且能够促进污泥中有机质的大量释放，其被回收利用后可以解决污水厂碳源不足的问题，从而能降低污水厂日常运行的成本。

Description

一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法

技术领域

本发明涉及一种改善城市污水处理厂剩余污泥脱水性能的化学调理方法，属于资源与环境技术领域。

背景技术

随着现代化进程的加快和城市污水处理行业的不断发展，城市污水处理厂的污泥处置压力越来越大，这部分污泥含水量高达95％～99.5％。

污泥处理首要考虑的是减少污泥体积，这就要求进行污泥脱水处理。由于污泥颗粒的特殊结构及其高度亲水性，污泥颗粒中包含了大量的间隙水和表面水等难脱去的水分，污泥中的有机质大部分是微生物的细胞物质，被微生物细胞壁所包裹，难以为厌氧微生物所利用，于是限制了污泥的厌氧消化，造成了这部分结合水很难被脱去。污泥脱水前进行的一系列减量手段，虽然含水率有一定的下降，但含水率仍在95％以上，脱水性能差，因此，在机械脱水前必须进行污泥调理，使比阻值达到适合机械脱水的范围内，经化学调理后的污泥脱水性能得到改善，机械脱水后污泥体积减少很多，为后续处理处置打下良好的基础，这对环境保护事业也具有重要的现实意义。

目前常用的化学调理方法主要有酸、碱处理、臭氧法等。例如，谢敏等采用HCl和NaOH单独调节污泥，结果表明，随着pH值的升高，污泥比阻增大，脱水性能变差。目前，关于多种化学调理方法联合调节污泥脱水的研究还很少。

发明内容

本发明针对剩余污泥的初始特性与现有方法调节污泥脱水性能难以令人满意的不足，提供了一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，该方法不仅能够改善污泥的脱水性能，而且能够促进污泥中有机质的大量释放，其被回收利用后可以解决污水厂碳源不足的问题，从而能降低污水厂日常运行的成本。

本发明提供的技术方案是一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于方法按如下步骤进行：

1)将剩余污泥置于SBR反应器内，用电动搅拌器对污泥进行搅拌，速度控制在70～90r/min，使污泥能够搅拌均匀但不产生漩涡，在室温环境下采用先酸(pH＝3.0)后碱(pH＝10.0)的两段控制方式(每段8d)对剩余污泥进行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液进行pH值调节。

2)每2d取一次样，并将样保存于4℃的环境下；

3)用布氏漏斗法测污泥比阻；

4)用卤素快速水分测定仪测滤饼含水率，计算出滤饼含固率；

5)结合测定的比阻值和滤饼含固率分析经先酸后碱调节后剩余污泥的脱水性能。

本发明的有益效果是：

1)在酸调节阶段，由于H⁺与污泥的结合，改变了污泥的表面电荷特性，促进了污泥絮体间的进一步絮凝，从而破坏了污泥絮体结构，改变了污泥中水分分布，减少了污泥结合水含量，提高了污泥可脱水程度，从而改善了脱水效果，在碱调节阶段，有机质大量释放，使细胞中的结合水含量进一步降低，脱水程度大大提高。

2)在试验的整个过程中，调节为碱阶段的第4d比阻达到最小值0.342×10¹³m/kg，处于中难度脱水范围内。

附图说明

本发明的附图为实施例的工艺流程图。

图中标号：1.电动搅拌器，2.布氏漏斗，3.滴定管，4.真空表，5.真空调节阀，6.吸滤瓶，7.真空泵，8.加热筒，9.不锈钢衬盘，10.水平泡。

具体实施方式

取某污水处理厂(采用多点进水A/O工艺)回流污泥泵房的剩余污泥，置于剩余污泥水解酸化装置内，控制搅拌速度在70～90r/min的范围内(此时剩余污泥能够搅拌均匀但不至于产生漩涡)，使用30％HCl和20％NaOH溶液进行pH值调节，初期每2h调节一次，稳定后每12h调节一次。在前8d内调节污泥为酸性(pH＝3.0)，在第8d取完样后调节污泥为碱性(pH＝10.0)，在室温环境下进行反应，反应共进行16d，每2d定时从反应器的上、中、下三个口取样，混合均匀后测定相关指标，直至反应周期结束。用布氏漏斗法测得比阻系数b，将其带入下式(1)中

$\mathrm{SRF}=\frac{{2\mathrm{PA}}^{2}b}{\mathrm{\μ\ω}}---\left(1\right)$

式中，SRF为污泥的过滤比阻，s²/g；μ为滤液动力粘滞系数，g/(cm·s)；P为真空度，即过滤压力差，g/cm²；A为过滤面积，cm²；w为单位体积滤液在过滤介质上截留的滤饼干固体质量，g/cm³；b为t/V-V曲线的斜率(V为滤液的体积，cm³；t为过滤时间，s)。用卤素快速水分测定仪测滤饼含水率，计算出滤饼含固率，结合测定的比阻值和滤饼含固率分析经先酸后碱调节后剩余污泥的脱水性能。

Claims (4)

1.一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于方法按如下步骤进行：

1)将剩余污泥置于SBR反应器内，用电动搅拌器对污泥进行搅拌，速度控制在70～90r/min，使污泥能够搅拌均匀但不产生漩涡，在室温环境下采用先酸(pH＝3.0)后碱(pH＝10.0)的两段控制方式(每段8d)对剩余污泥进行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液进行pH值调节；

2)每2d取一次样，并将样保存于4℃的环境下；

3)用布氏漏斗法测污泥比阻；

4)用卤素快速水分测定仪测滤饼含水率，计算出滤饼含固率；

5)结合测定的比阻值和滤饼含固率分析经先酸后碱调节后剩余污泥的脱水性能。

2.根据权利1要求所述的一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于：将剩余污泥置于SBR反应器内，用电动搅拌器对污泥进行搅拌，速度控制在70～90r/min，使污泥能够搅拌均匀但不产生漩涡，在室温环境下采用先酸(pH＝3.0)后碱(pH＝10.0)的两段控制方式(每段8d)对剩余污泥进行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液进行pH值调节。

3.根据权利1要求所述的一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于：每2d取一次样，并将样保存于4℃的环境下，用布氏漏斗法测污泥比阻，用卤素快速水分测定仪测滤饼含水率，计算出滤饼含固率，分析剩余污泥的脱水性能。

4.根据权利1要求所述的一种改善剩余污泥脱水性能的化学调理方法，其特征在于：在试验的整个过程中，调节为碱阶段的第4d比阻达到最小值0.342×10¹³m/kg，处于中难度脱水范围内。

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