CN103613268A - 一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法 - Google Patents

一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于城市生活污水污泥处理技术领域,涉及一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。本发明公开了一种新型的污泥调理剂,该污泥调理剂包括煤的热解产物半焦和聚丙烯酰胺。同时,公开了一种采用该调理剂对污泥进行处理的方法:首先采用该调理剂对污泥进行浓缩脱水,浓缩脱水后的上清液的BOD、COD及SS均能达到污水排放二级标准,浓缩后污泥的含水率小于80%,再将浓缩脱水后的污泥直接进行压滤脱水,处理后的污泥的含水率小于50%。本发明所用的污泥调理剂吸附能力极强,成本低,性能优良;污泥处理工艺简单,脱水时间短,污泥含水率低;脱水后的污泥不需要干燥脱水就可直接资源化利用,具有很好的应用前景。

Description

一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法
技术领域
本发明属于城市生活污水污泥处理技术领域,涉及一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展,城市污水的处理量在不断的增长,在污水的处理过程中,会产生大量的污泥,由于我国污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象,导致大量的污泥“积压”,未能够得到恰当安全的处置。没有经恰当处理的污泥进入环境后,直接给环境带来严重的二次污染,不仅降低了污水处理系统的有效处理能力,而且对生态环境和人类生活构成了严重的威胁。随着人们对污泥有害性认识的提高, 如何妥善处理处置污泥已成为各国学者共同关注的问题。
经过浓缩处理后的污泥,含水率高达95%-99%,仍为流动状,易腐败发臭,不利于运输及处置,所以常需要进一步的脱水处理。现有的污泥调质技术,主要是添加絮凝剂等药剂对污泥进行调质再机械脱水,经过机械脱水后污泥的含水率一般为 70%-80% ,仍然不利于污泥的资源化利用,若要作为燃料使用还需要对污泥进行干化处理,污泥的干燥处理成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案为:一种污泥调理剂,包含半焦和聚丙烯酰胺,其中半焦为褐煤或长焰煤在500℃-650℃下热解1.0-2h得到的产物,半焦的粒度为0.045mm - 0.425mm;所用聚丙烯酰胺为颗粒状固体,相对分子质量为800万-1200万。
一种利用上述污泥调理剂的深度脱水方法,包括如下步骤:
(1)污泥调质:在含水污泥中加入半焦,半焦的投加量为含水污泥重量的2%-4%,搅拌10-20min,然后再加入聚丙烯酰胺,搅拌5-10 min,聚丙烯酰胺的投加量为含水污泥重量的0.0001%-0.0004%;
(2)脱水:将调质好的污泥在沉淀池中静置15-20 min,然后从沉淀池底部抽出浓缩污泥送入压滤机进行压滤脱水,在0.8-3MPa的压力下保持20-40min,脱水后污泥的含水率为40%-50%。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)本发明采用化学调质与机械脱水相结合的方法,工艺简单,所采用的调理剂为半焦和聚丙烯酰胺,成本低,且加入的聚丙烯酰胺的量很少,对环境的危害较小;
(2)本发明调理剂所用的半焦孔隙发达,通过吸附架桥作用,能破坏污泥胶体颗粒的稳定性,使分散的小颗粒聚集成大颗粒,而后加入的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺通过自身的桥联作用,网捕污泥颗粒一同下沉,缩短了沉降时间。调质后,污泥沉降速率明显加快,前20min的沉降速率由调质前的3.03 L/min提高到调质后的 4.37 L/min,达到更好的调质效果;
(3)本发明污泥脱水后泥饼的含水率降到50%以下,达到了污泥的减量化处理的目的,污泥中因加入了半焦,热值提高,故脱水后的污泥可以直接掺混水煤浆燃烧,为污泥的资源化利用提供了条件,大大节约了成本,具有很好的应用前景;
(4)本发明浓缩脱水后的上清液中的SS、BOD、COD等指标达到了污水处理排放标准,可直接排放。
具体实施方式
下面通过具体实施例来对本发明作进一步详细的描述,其中,所述的原料份数除特别说明外,均为重量份数。
实施例1
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解1.0 h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045 mm-0.425 mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%,充分搅拌10 min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0001%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置15 min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在0.8 MPa的压力下保持20 min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为49.8%。
实施例2
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解1.0 h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045 mm-0.425 mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%,充分搅拌10 min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%,搅拌10 min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20 min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在2.0 MPa的压力下保持20 min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为49.2%。
实施例3
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解1.0h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的3%,充分搅拌15min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在3.0MPa的压力下保持30min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为45.9%。
实施例4
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解1.5h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的3%,充分搅拌15min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在3.0MPa的压力下保持40min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为45.1%。
实施例5
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解2.0h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的3%,充分搅拌15min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在3.0MPa的压力下保持20min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为44.5%。
实施例6
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入陕西煤在650℃热解2.0h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的4%,充分搅拌20min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机,在3.0MPa的压力下保持20min。
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为41.0%。
实施例7
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入云南煤在500℃热解1.0h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的3%,充分搅拌10min;
2)继续加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在2.0MPa的压力下保持20min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为45.3%。
实施例8
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入云南煤在500℃热解1.5h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%,充分搅拌15min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在2.0MPa的压力下保持30min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为48.7%。
实施例9
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入云南煤在500℃热解2.0h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%,充分搅拌15min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在2.0MPa的压力下保持30min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为48.4%。
实施例10
1)取湘潭污水处理厂污泥,其含水率为98%,然后加入云南煤在500℃热解1.5h得到的产物半焦,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%,充分搅拌20min;
2)随后加入聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0004%,搅拌10min。
3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后,从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入板框式压滤机进行压滤脱水,在3.0MPa的压力下保持20min;
4)卸压放料。
脱水后的泥饼含水率为48.0%。

Claims (4)

1.一种污泥脱水调理剂,其特征在于:包括煤的热解产物半焦和聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的污泥脱水调理剂,其特征在于:所述半焦为褐煤或长焰煤在500℃-650℃下热解1.0-2.0h得到的产物,半焦的粒度为0.045mm-0.425mm;所述聚丙烯酰胺相对分子质量为800万-1200万。
3.一种利用权利要求1所述调理剂的污泥深度脱水方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)污泥调质:在含水污泥中加入半焦,半焦的投加量为含水污泥重量的2%-4%,搅拌均匀,然后再加入聚丙烯酰胺,搅拌均匀,聚丙烯酰胺的投加量为含水污泥重量的0.0001%-0.0004%;
(2)脱水:将步骤(1)中调质好的污泥在沉淀池中静置15-20min,然后从沉淀池底部抽出浓缩污泥,引入压滤机进行压滤脱水,在0.8-3MPa的压力下保持20-40min,保压完成后卸压放料。
4.根据权利要求3所述的污泥深度脱水方法,其特征在于:所述的压滤机为板框式压滤机。
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