CN103739186B

CN103739186B - 一种污泥调制改性的方法

Info

Publication number: CN103739186B
Application number: CN201410015243.2A
Authority: CN
Inventors: 庞仲达
Original assignee: FOSHAN JKD FILTRATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: Guangdong jinkaidi filtration equipment Co.,Ltd.
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: CN103739186A

Abstract

本发明涉及污泥压滤脱水领域，采用“以废治废”提高市政污泥脱水性能的一种污泥调制改性的方法,包括以下步骤：a.取含水量为97-99.5%的污泥，一边搅拌污泥一边添加污泥改性剂，然后持续搅拌10分钟以上，其中污泥改性剂包括：废酸、废碱、FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及煤炭燃烧后的灰渣，FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣的总量与绝干污泥的重量比值为14.5-21%；b.压榨脱水，制成污泥滤饼，使污泥滤饼的含水量达到50%以下；c.将污泥滤饼在常温下自然干化24小时以上，使污泥滤饼含水量达到40%以下。本发明部分污泥改性剂以工业废弃物作为原料，通过超高压压榨机对污泥进行深度脱水，为资源化利用提供条件。

Description

一种污泥调制改性的方法

技术领域

本发明涉及污泥压滤脱水领域，采用“以废治废”提高市政污泥脱水性能的一种污泥调制改性的方法。

背景技术

污泥的水分主要有毛细结构水、空隙水、表面吸附水及结合水四种存在形式。其中，表面吸附水和结合水约占污泥中水分的10%，各类毛细结合水约占污泥中水分总量的20%，间隙水约占污泥水分总量的70%。

市政污水处理厂污泥大多为活性污泥，活性污含水率高达99%，有机物含量高、沉降性能差；污泥处理时不易成型，脱水效果很差。为了减少污泥的含水率，就要进行脱水处理，这需要消耗更大量的絮凝剂和电能，这样势必增加污水处理厂的运行成本。

专利号：CN103130396A公开了一种利用烟道灰、石灰改性及PAM调制的改性方法，利用以上药剂改性调制经过带式压滤机及板框压滤机处理，将污泥的含水量降低至70-75%，不仅运输成本高，且处理污泥含水率不能达到《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》标准中≤50%要求。

同时市政污泥中含有大量病微生物、寄生虫卵及多种有害的有机污染物浓度高，并散发出强烈恶臭，这些问题若不能及时解决，不仅会阻碍污泥的资源化利用，也会给环境和人类健康带来严重危害。特别是恶臭问题，因其易于传播且对环境空气污染显著，容易引起扰民的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，而提供“以废治废”的一种污泥调制改性的方法，部分污泥改性剂以工业废弃物作为原料，通过超高压压榨机对污泥进行深度脱水，为资源化利用提供条件。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种污泥调制改性的方法，包括以下步骤：

a.取含水量为97-99.5%的污泥，一边搅拌所述污泥一边添加污泥改性剂，然后持续搅拌10分钟以上，其中污泥改性剂包括：废酸、废碱、FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及煤炭燃烧后的灰渣，所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣的总量与绝干所述污泥的重量比值为14.5-21%；

b.使用污泥压榨机对所述污泥进行压滤脱水，再进行压榨脱水，制成污泥滤饼，使污泥滤饼的含水量达到50%以下；

c.将所述污泥滤饼在常温下自然干化24小时以上，使污泥滤饼含水量达到40%以下。

进一步，所述污泥改性剂的添加步骤为：

①.向所述污泥中添加FeCl₃药剂，调节所述污泥的pH值达到2-3；若pH值＞3，则用废酸进行调节,直至污泥pH达到2-3；

②.向所述污泥中添加氧化钙添加剂，调节所述污泥的pH值达到7-7.5；若pH值<7，则用废碱进行调节,直至污泥pH达到7-7.5；

③.向所述污泥中添加灰渣。

优选的，所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣与绝干所述污泥的重量比值分别为5-8%、9-12%和0.5-1%。

优选的，所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣的总量与绝干所述污泥的重量比值范围为19.5-21%。

优选的，所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣与绝干所述污泥的重量比值分别为8%、11%、0.5%。

优选的，所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣与绝干所述污泥的重量比值分别为8%、11%、1%。

进一步，所述氧化钙添加剂中氧化钙的净含量为60%。

本发明的有益效果在于：通过“以废治废”对污泥进行改性，使极难脱水的污泥在低投入、低运行成本的情况下，通过本发明的工艺使污泥含水量降至40%以下，通过废弃再次利用降低污泥含水率，并最终确定污泥资源化利用途径。本发明所述污泥改性剂为废酸、废碱、FeCl₃药剂、氧化钙添加剂及废弃灰渣，通过机械压滤将污泥中的水分脱至小于50%，再通过自然干化可使污泥中的水分进一步降低，自然干化24小时，污泥含水量达到40%以下。本发明工艺设备投入大幅低于所有污泥处理工艺，且运行成本极低，每处理一吨含水率80%污泥成本约20-35元左右。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的一种污泥调制改性的方法，包括以下步骤：

进一步，所述污泥改性剂的添加步骤为：

③.向所述污泥中添加灰渣。

进一步，所述氧化钙添加剂中氧化钙的净含量为60%。

通过以下实验对本发明作进一步说明。实验以本发明的方法为步骤，更改其中污泥改性剂添加量得到的实验结果，其中百分比(%)为所述项目与绝干所述污泥的重量比值，所述绝干污泥就是污泥中除去水分后纯固体的污泥。

实验一。

表1

如表1所示，FeCl₃药剂、氧化钙添加剂和灰渣的添加量越多，处理后污泥的含水率就越低。FeCl₃药剂、氧化钙添加剂和灰渣的添加量增加分别达到为5%、9%和0.5%时，处理后污泥的含水率低于50%的要求。FeCl₃药剂、氧化钙添加剂和灰渣的添加量再接着增加，当分别达到9%、13%和1.1%时，处理后污泥含水率降低较多，但是污泥改性剂添加越多，会造成成本太高，而且处理后污泥中含的污泥改性剂的比例也很大，失去了污泥调制改性的目的，所以综合考虑后确定FeCl₃药剂、氧化钙添加剂和灰渣的添加量分别为5-8%、9-12%和0.5-1%，污泥改性剂的添加量定为14.5-21%。

添加量分别为8%、11%和0.9%时，处理后污泥含水率减低的非常明显。下面固定FeCl₃药剂、氧化钙添加剂的添加量分别为8%和11%，改变灰渣的添加量做实验二。

实验二。

表2

如表2所示，FeCl₃药剂和氧化钙添加剂分别固定为8%和11%时，灰渣的添加量越多，处理后污泥的含水率就越少；添加量越大污泥泥质改变越大，不便于后续资源化利用。FeCl₃药剂、氧化钙添加剂和灰渣的添加比例分别为8%、11%和0.9-1%时为污泥含水率降低较多，综合考虑后此比率为最佳范围。

其中，各种污泥改性剂的作用如下：

废酸碱

提供氢离子及氢氧根离子，改变污泥酸碱条件，对pH值进行调节；对污泥中的微生物也有一定的抑制作用（耐酸碱微生物除外）。

氯化铁

Fe³⁺的水解：

Fe³⁺+3H₂O＝Fe(OH)₃+3H⁺

铁离子在水中水解成氢氧化铁絮状沉淀，可以通过扫集、网补等作用使得水中的悬浮物共同沉淀；由于加入电解质，通过压缩双电子层、吸附电中和等原理破坏水中胶体的稳定程度，使可溶性胶体不稳并产生沉淀一共去除。

氧化钙

氧化钙与污泥反应形成的高温和较高pH可以杀死大量病原菌，使微生物的细胞壁被大量破碎，促进了污泥中非自由水向自由水转化，有利于水分的后续处理；同时投加一定量的氧化钙使污泥呈碱性，部分金属离子会形成无害的化合物，达到钝化重金属离子的效果。加入氧化钙也提高污泥稳定性，对抑制污泥散发臭气有一定作用。

灰渣

灰渣作为一种助滤剂，用以减少滤饼阻力或过滤介质阻力的辅助物料。在过滤含有粘性细颗粒的悬浮液及污泥时，往往形成致密的滤饼层，添加助滤剂可改变滤饼结构，可通过灰渣按一定比例与污泥的悬浮液混合，然后一起过滤，减少滤饼阻力。

本发明的有益效果在于：通过“以废治废”对污泥进行改性，使极难脱水的污泥在低投入、低运行成本的情况下，通过本发明的工艺使污泥含水量降至40%以下，通过废弃再次利用降低污泥含水率，并最终确定污泥资源化利用途径。本发明所述污泥改性剂为废酸、废碱、FeCl₃药剂、氧化钙添加剂及废弃灰渣，通过机械压滤将污泥中的水分脱至小于50%，再通过自然干化可使污泥中的水分进一步降低，自然干化24小时，污泥含水量达到40%以下。本发明工艺设备投入大幅低于所有污泥处理工艺，且运行成本极低，每处理一吨含水率80%污泥成本约20-35元左右。处理之后的污泥已经经过了去水分和杀菌的处理，还可以资源再利用。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种污泥调制改性的方法，其特征在于包括以下步骤：

a.取含水量为97-99.5%的污泥，一边搅拌所述污泥一边添加污泥改性剂，然后持续搅拌10分钟以上，其中污泥改性剂包括：废酸、废碱、FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及煤炭燃烧后的灰渣；

所述污泥改性剂的添加步骤为：

③.向所述污泥中添加灰渣；

c.将所述污泥滤饼在常温下自然干化24小时以上，使污泥滤饼含水量达到40%以下；

所述FeCl₃药剂、氧化钙添加剂以及灰渣与绝干所述污泥的重量比值分别为8%、11%、1%；

所述氧化钙添加剂为工业石灰；

所述氧化钙添加剂中氧化钙的净含量为60%。