CN103058489B - 一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，首先将具有胶体离子改性的气泡与脱水污泥按照体积比为0.3:1~2:1的比例混合搅拌均匀形成气泡污泥浆体；然后泵送到板框压滤机内进行压滤得到污泥饼；最后利用气压反冲的方式对双层布袋结构的滤布进行清洗。提高了板框压滤机的处理效率，实现了脱水污泥可以在不改变其含水率的状态下的泵送，防止了板框压滤设备中滤布的堵塞，降低了板框压滤后污泥饼的燃烧热值损失率。

Description

一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法

技术领域

本发明涉及一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

脱水污泥(含水率80%左右)是污水处理厂在污水处理过程中所产生的固体废弃物，其成分复杂，是有多种微生物形成的菌胶团及其吸附的有机物和无机物组成的集合体。污泥中除含有大量的水分外，还含有重金属、难降解有机物和盐类，以及病原菌、病毒微生物和寄生虫卵等，具有易发臭、易腐烂的性质。因此，如果不对污泥进行妥善处理和处置，将会对环境造成二次污染。随着当今人口增加和全球社会的逐渐城镇化，城市污水产生量越来越大，生态环境遭到日益严重的破坏，因此，城市污水的处理势在必行。

针对脱水污泥的处理方法，常规的有垃圾填埋场填埋、堆肥利用和焚烧处理等方法。由于我国大多数污水处理厂使用了压滤脱水机械和离心脱水机械，得到的脱水污泥含水率在77～83％之间。这种脱水污泥强度非常低，无法进行直接填埋。进行焚烧处理时也会由于含水率高、热值低而需要很大的处理费用。一部分来源于生活污水厂的污泥，原本可以进行有效的堆肥利用，也会因为含水率过高需要增加大量的水分调节材料，不但增加了堆肥的费用，也降低了堆肥的效率。因此，对于脱水污泥进行进一步的脱水—深度脱水，不但可以大大减少污泥的体积，从含水率减少、强度增加、热值提高等几个方面都能为污泥的最终处理创造重要的条件。因此，深度脱水得到了广泛的关注。

目前国内外已有和正在研发的污泥深度脱水技术多是基于板框脱水机械进行展开。一般是将77～83％的脱水污泥经过加水调浆处理，使其达到板框脱水机械能够操作的流动状态，并增加絮凝剂使其形成絮体，然后进行板框机械压滤。为了进一步提高脱水效果，有些方法在形成絮体之前进行溶脱处理。也就是通过加入溶脱剂将污泥中细胞水释放出来的方法。这一类的深度脱水方法虽然能够将污泥的水分降低到60%以下，但由于添加物的影响深度脱水污泥的成分更加复杂，有机物损失很大降低了热值，对后续的处理、利用不利。同时，由于经过了加水调浆的处理，处理量大大增加，处理效率大大降低，并出现大量的废水需要处理的问题。

发明内容

   本发明的目的是为了解决深度脱水中存在的以下问题：(1)污水厂脱水污泥(含水率80%左右)在板框压滤进行深度脱水过程需要重新加入大量水分进行调泥而产生的增量问题；(2)增加各种絮凝剂、溶脱剂而造成的脱水污泥有机质大量损失、成分复杂的问题；(3)产生大量废水需要后续处理的问题，提供一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，提高了低含水率污泥的流动性、脱水性，避免了大量废水的产生、复杂成分的加入和热值的损失。

   为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，包括如下步骤：

1) 将气泡调浆剂放入发泡装置，利用空压机产生的气体作为动力源制作气泡；

2) 将气泡与脱水污泥按比例混合搅拌，得到气泡污泥浆体；经过与气泡混合以后的污泥具有足够的流动性并通过气泡极强的表面活性性质形成稳定的絮体。

3) 利用柱塞泵、螺旋输送泵等泵送装置将气泡污泥浆体输送到板框压滤机内进行压滤形成污泥饼，压滤机采用常规板框压滤机，压滤滤布为双层布袋结构，调整压滤时间使压滤后的污泥饼的含水率小于60%；

4) 将压滤完成的污泥饼取出，对压滤机的滤布进行气压反冲和清洗；由于污泥的颗粒粒径较小，很容易造成压滤设备滤布的堵塞，本发明将滤布改良为双层的布袋结构，在每次压滤完成后首先利用气压对滤布进行反冲洗，然后再进行水洗，可有效的对滤布进行清洗，防止滤布淤堵发生；

5) 对滤布清洗液和压滤过程中产生的压滤液收集后集中处理后达标排放。

步骤1)中所述气泡调浆剂由发泡剂、稳泡剂和助剂组成，发泡剂、稳泡剂和助剂的质量比为1:0.5~1.5:0.2~0.4。

所述发泡剂为直链烷基硫酸盐，稳泡剂为烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的混合物，助剂为氯化钙，其中稳泡剂中烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比为1：1~2。气泡调浆剂经发泡装置生成具有胶体离子改性的气泡。

步骤2)中气泡与脱水污泥的体积比为0.3:1~2:1之间。

本发明利用具有胶体离子改性的气泡对城市污水厂脱水污泥进行改性。性质的改变主要在2个方面：

1)低含水率污泥在没有添加水的状态下具有了很好的流动性，可以直接进行板框压滤操作。其优点在于不改变其含水率的情况下降低脱水污泥的粘滞系数，从而满足脱水污泥泵送的要求；

2) 形成污泥絮体，具有胶体离子改性的气泡可以在不破坏或者少破坏污泥中细胞膜的前提下将已经打散的污泥颗粒重新形成大颗粒状态的絮凝体，改善污泥阻比（渗透系数），更利于絮凝体之间的间隙水的排除，且胶体离子改性气泡中的成分还可以中和污泥表面的电荷，减少了污泥颗粒表面的结合水量，使得这部分水转化为间隙水或自由水排出。

在以上2个改性实现的前提下，气泡与脱水污泥按比例混合得到气泡污泥浆体在板框的机械压力作用下实现污泥颗粒间隙水和自由水同污泥固体的分离，得到污泥饼的含水率小于60%，污泥饼的燃烧热值大于直接风干的污泥燃烧热值的80%。

有益效果：本发明提供的一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，采用气泡与脱水污泥按比例混合得到气泡污泥浆，使得污泥在无需添加水的状态下具有了很好的流动性，可以直接进行板框压滤操作，避免了深度脱水过程中重新加入水分进行调泥而产生的增量问题；提高了板框压滤机的处理效率，实现了脱水污泥可以在不改变其含水率的状态下的泵送，防止了板框压滤设备中滤布的堵塞，降低了板框压滤后污泥饼的燃烧热值损失率，避免了大量废水的产生、复杂成分的加入和热值的损失。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；其中：1、空压机；2、发泡装置；3、高压气体；4、气泡； 5、预处理搅拌装置；6、泵送装置；7、气泡污泥浆体；8、板框压滤机；9污泥饼；10、废水处理池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：

图1为本发明的工艺流程图，参照图1所示，一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，包括以下步骤：

(1) 在发泡装置2中加入气泡调浆剂，利用空压机1产生的高压气体作为动力源进行制泡并将气泡4输送到脱水污泥的预处理搅拌装置5中，搅拌，得到气泡污泥浆体，气泡和脱水污泥的混合的体积比为0.3:1；

气泡调浆剂由直链烷基硫酸盐、稳泡剂和氯化钙按质量比为1:0.5:0.2制成，稳泡剂为烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按1：1的质量比混合而成。

(2) 利用柱塞泵、螺旋输送泵等泵送装置6将气泡污泥浆体7泵送到板框压滤机8内进行压滤，压滤后的污泥饼9的含水率降低到60%以下；

(3) 将压滤后的污泥饼9从板框压滤机8内取出后外运；

(4) 利用空压机1产生的高压气体3对压滤设备的滤布进行气压反冲后再进行表面水洗；

(5) 将滤布清洗过程产生的清洗液和压滤过程中产生的压滤液收集后进入废水处理池10进行集中处理，实现清洁排放。

实施例2

本实施例与实施例1区别仅在于：步骤（1）中气泡和脱水污泥的混合的体积比为2:1；气泡调浆剂由直链烷基硫酸盐、稳泡剂和氯化钙按质量比为1:1.5:0.4制成，稳泡剂为烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按1：2（质量比）混合而成。

Claims (3)

1.一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，包括如下步骤：

1) 将气泡调浆剂放入发泡装置，制作气泡；

2) 将气泡与脱水污泥按比例混合搅拌，得到气泡污泥浆体；

3) 将气泡污泥浆体输送到板框压滤机内进行压滤形成污泥饼，污泥饼的含水率小于60%；

4) 对压滤机的滤布进行气压反冲和清洗；

5) 对滤布清洗液和压滤过程中产生的压滤液收集后集中处理后达标排放；其中：步骤1)中所述气泡调浆剂由发泡剂、稳泡剂和助剂组成，发泡剂、稳泡剂和助剂的质量比为1:0.5~1.5:0.2~0.4；步骤2)中气泡与脱水污泥的体积比为0.3:1~2:1之间。

2.根据权利要求1所述的一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，其特征在于：所述发泡剂为直链烷基硫酸盐，稳泡剂为烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的混合物，助剂为氯化钙；其中稳泡剂中烷基醇酰胺和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比为1：1~2。

3.根据权利要求1所述的一种使用气泡调浆的污泥板框压滤深度脱水的方法，其特征在于：步骤4)中的滤布为双层布袋结构。