CN105800909B

CN105800909B - 污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法

Info

Publication number: CN105800909B
Application number: CN201610374115.6A
Authority: CN
Inventors: 何小瑜; 陈柏校; 王成; 陈鑫波; 夏玉坤; 殷松平
Original assignee: Hangzhou Guotai Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: SHAOXING TAIPU ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2018-09-07
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: CN105800909A

Abstract

本申请中污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，所述的污泥浓缩药剂包括浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂包括转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂；所述的污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：A．污泥输送与浓缩；B．污泥输送与管式反应；C．浓缩泥的浓缩脱水；D．浓缩脱水泥输送与搅拌；E．污泥输送与调理反应；F.将调理后污泥输送并压滤脱水；G.最后将脱水干泥输送到干泥库房；至少具有常温低压条件下将污泥中水分进一步分离，脱水干泥含水率为46～40%，运行成本低，能耗低，投资省的效果。

Description

污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法

技术领域

本申请涉及一种污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，用于污泥处理领域中。

背景技术

城市生活污水处理厂进水COD含量为300mg/L左右时的污泥产生量一般为污水处理量的千分之一左右（以机械脱水后含水率80%左右的污泥计），高浓度的工业污水处理厂的污泥产生量可达污水处理量的千分之三至千分之五，如处理印染、造纸行业的污水处理厂，其污泥的产生量可达进厂污水量的千分之四左右。污泥不稳定、易腐败、有恶臭性气味，主要成分除了难降解的有机物和氮、磷等营养物质外，还存在重金属、致病菌和寄生虫(卵)等生物污染源，是一项较难处理的半固态污染物。污泥未经处理或处理不当，会成为严重的环境隐患，对土壤、水源甚至食物链带来污染。

污泥处理处置的目标是使污泥减量化、稳定化和无害化，并尽可能使污泥得到综合利用而实现资源化，污泥处理处置已成为当前环境科学研究中的重要课题。

目前污泥减量化的主要方法有热干化与冷态脱水两类技术。

热干化是用热能将污泥水分蒸发的处理工艺，热干化在污泥减量化、稳定化与资源化方面存在一定的优点，是一种国际上的较普遍的污泥处理技术，但热干化项目投资大、能耗高、设备复杂、连续稳定运行困难。

冷态脱水主要有碱性脱水和深度脱水等方法。碱性脱水是采用氯化铁（或硫酸铁、聚合硫酸铁）加入石灰、水泥窑灰或飞灰等碱性物质进行调质，利用强碱性杀灭微生物、降低恶臭和钝化重金属，然后在较高压力条件下压榨脱水。碱性脱水由于外加的固体物质较多，虽然干泥的含固率有所提高，但污泥减量效果不明显。深度脱水技术是通过加入污泥调理药剂，改变污泥中水分存在形式，将污泥中的水分以液态形式分离的一种新型污泥脱水减量技术。

本发明可在常温低压条件下将污泥中水分进一步分离，干泥的含水率可降低至46～40%，污泥的减量比达到3:1，且具有投资小、建设期短、运行成本低、能耗低、可避免二次污染等优点。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术中存在的技术问题，而提供一种污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，所述污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂。

所述浓缩药剂A为阴离子型PAM或/和 PAC；浓缩药剂B为阴离子型PAM或/和PAFS；浓缩药剂C为阳离子型PAM。PAM为聚丙烯酰胺，PAC为聚合氯化铝。

所述浓缩药剂A为阴离子型PAM和 PAC时，需先加PAC（按有效氧化铝含量10%计），加入量为污泥量的0.01～0.12%（污泥含水率以80%计，下同）；后加阴离子型PAM（按固体物计，下同）加入量为污泥量的0.005～0.06%。

所述转化调理药剂为烷基磺酸类表面活性剂和可溶性硫酸盐复配而成，含固率为3～20%，加入量为污泥量的0.5～10.0%；

所述烷基磺酸类表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十四烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十烷基萘磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠和中的一种或几种；

所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝钾中的一种或几种。

作为优选，所述转化调理药剂中可加入次氯酸钙氧化剂，加入量为污泥量的0.01～0.2 %。

所述稳定化调理药剂为氧化钙、硫酸钙和碳酸钙粉中的一种或几种。稳定化调理药剂配制成含固率10～25%的灰乳，加入量为污泥量的1.0～10.0%。

所述改性调理药剂为活性硅藻土与活性炭按2～5:1复配而成，改性调理药剂加入量为污泥量的0.02～1.0%。

一种基于污泥浓缩与深度脱水药剂的污泥浓缩与深度脱水方法，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂，所述污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：

A．将含水率为99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A，并投加浓缩药剂A使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%；将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B，投加浓缩药剂B使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%，分离出的清液输送至污水预处理系统进行处理；

B．二次浓缩釜A与二次浓缩釜B中的污泥由泵输送到管式反应器，加入浓缩药剂C，使污泥在管式反应器内混合絮凝反应；

C．将絮凝的浓缩泥送入浓缩器进行浓缩脱水，得到含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥，分离出的清液输送至污水预处理系统进行处理；

D．将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥输送至转化调理釜，并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时；

E．经转化调理釜处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜，并投加稳定化调理药剂，反应0.5～8小时；

F. 经稳定化调理釜处理后的污泥用泵输送到改性调理釜，投加改性调理药剂，反应0.5～5小时；改性调理药剂可吸附污泥中少量未水解的阳离子PAM絮凝剂等粘性物质和其他小分子污染物；

G. 用离心泵或螺杆泵将污泥输送至隔膜式压滤机压滤脱水，分离出污泥中水份；得到的脱水滤液输送至污水预处理系统进行处理；

H. 污泥进入隔膜式压滤机0.5～2.0小时后，用压缩空气或加压水对压滤机的隔膜进行加压，得到含水率为46～40%的脱水干泥；

I. 最后通过干泥输送器将脱水干泥输送到干泥库房。

所述步骤D中，可将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥与含水率80.0%湿泥按1:0.1～3的比例输送至转化调理釜。

所述步骤D、步骤E、步骤F和步骤I中，污泥中的恶臭性气体和处理产生的废气通过尾气导流系统导流到尾气处理系统（g）处理后达标排放；所述步骤H中，隔膜式压滤机内的隔膜内压控制为0.6～1.0MPa，保压时间为0.5～2.0 小时。

本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：

1、污泥经处理后得到的干泥含水率为46～40%；

2、脱水后的污泥可用于焚烧、生产水泥、制砖或填埋处置；

3、实现了在常温低压条件下对污泥的深度脱水，且脱水效果好；

4、运行成本低、投资省，实现了污泥的无害化和资源化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请中工艺过程的示意图；

附图标记：二次浓缩釜A为1、二次浓缩釜B为2、管式反应器为3、浓缩器为4、转化调理釜为5、稳定化调理釜为6、改性调理釜为7、隔膜式压滤机为8、干泥输送器为9、干泥库房为10、尾气处理系统为g、污水预处理系统为w。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，所述的污泥浓缩药剂包括浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂包括转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂；所述的污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤：A．将99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A中，并投加浓缩药剂A，将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B中，并投加浓缩药剂B；B．二次浓缩釜中的污泥由泵输送到管式反应器，加入浓缩药剂C；C．将絮凝的浓缩泥送入浓缩器进行浓缩脱水；D．将浓缩脱水泥输送至转化调理釜，并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时；E．经转化调理釜处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜，反应0.5～8小时；F.经稳定化调理釜处理后的污泥用泵输送到改性调理釜；G.将污泥输送至隔膜式压滤机压滤脱水，H.污泥进入隔膜式压滤机0.5～2.0小时后加压脱水；I.最后通过干泥输送器将脱水干泥输送到干泥库房；至少具有常温低压条件下将污泥中水分进一步分离，脱水干泥含水率为46～40%，运行成本低，投资省的效果。

本申请实施例中，

参见图1中所示，为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

污泥浓缩与深度脱水药剂，所述污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂。

所述浓缩药剂A为阴离子型PAM和 PAC时，需先加PAC按有效氧化铝含量10%计，加入量为污泥量的0.01～0.12%（污泥含水率以80%计，下同）；后加阴离子型PAM（按固体物计，下同）加入量为污泥量的0.005～0.06%。

所述可溶性硫酸盐为硫酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝钾中的一种或几种；

其中，氧化剂能有效杀死微生物、细菌类，破坏污泥中的微生物体腔结构，破坏污泥胶体颗粒的稳定性，使污泥内部水与吸附水释放；能使污泥中H₂S、硫醇等恶臭成分得到氧化分解，降低脱水干泥的恶臭性气味；从而实现对污泥杀菌消毒作用。

同时氧化剂与转化调理药剂产生协同作用，使污泥中更大比例的结合水得以分离。

所述稳定化调理药剂为氧化钙、硫酸钙和碳酸钙粉中的一种或几种，稳定化调理药剂配制成含固率10～25%的灰乳，加入量为污泥量的1.0～10.0%。

污泥浓缩与深度脱水方法，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥浓缩药剂为浓缩药剂A、浓缩药剂B和浓缩药剂C，所述污泥浓缩与深度脱水方法的污泥深度脱水药剂为转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂，所述污泥浓缩与深度脱水方法包括以下步骤，其包括以下步骤：

A．将含水率为99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A1，并投加浓缩药剂A使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%；将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B2，投加浓缩药剂B使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%。

B．二次浓缩釜A1与二次浓缩釜B2中的污泥由泵输送到管式反应器3，加入浓缩药剂C，使污泥在管式反应器3内混合絮凝反应，得到絮凝的浓缩泥。同时，得到清液，清液输送至污水预处理系统w进行处理。

C．将絮凝的浓缩泥送入浓缩器4进行浓缩脱水，得到含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥。

浓缩器4优先采用低转速转鼓式浓缩机，经高效絮凝的污泥通过重力与离心力作用分离污泥絮体中的水份，污泥絮体在浓缩器4内停留时间较短，这样不仅可降低浓缩药剂C的加入量，吨泥脱水电耗可比传统离心式脱水机节省50%左右。脱水得到的清液输送至污水预处理系统进行处理。

D．将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥输送至转化调理釜5，并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时。

转化调理药剂为含0.2%烷基磺酸的弱酸性表面活性剂与可溶性硫酸盐，转化调理药剂可有效破坏污泥原有絮凝状态，同时可部分水解污泥中残留的少量PAM，加入可溶性硫酸盐能破坏污泥混合液电解质平衡，使微生物体腔水部分渗透分离出来，从而使污泥中的大部分结合水转化为自由态水。

E．经转化调理釜5处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜6，并投加稳定化调理药剂，反应0.5～8小时。

通过投加稳定化调理药剂，使转化后污泥反应生成对污泥有助滤效果的烷基磺酸钙、硫酸钙沉淀，该沉淀物在污泥混合液中均匀分布并形成污泥过滤过程的骨架，使转化为流动态污泥中的有机物、无机物、已被灭杀的微生物个体与少量活体以及重金属物质重新凝聚结合，使污泥中重金属成分与有机污染物在污泥脱水过程尽可能固定于污泥颗粒中，从而使污泥中的污染物尽可能在固液分离时可留存于脱水泥饼中。

F. 经稳定化调理釜6处理后的污泥用泵输送到改性调理釜7，投加改性调理药剂，改性调理药剂可吸附污泥中少量未水解的阳离子PAM絮凝剂等粘性物质和其他小分子污染物。

进而改善污泥脱水性能，提高污泥脱水效率，最终实现在常温低压条件下对污泥进行压滤脱水。

上述污泥调理过程使混合污泥的体积增加5～25%，对污泥起到稀释作用增加流动性，便于污泥搅拌、泵输送与降低输送管道压力。

G. 用离心泵或螺杆泵将污泥输送至隔膜式压滤机8压滤脱水，分离出污泥中水份；得到的脱水滤液输送至污水预处理系统w进行处理。

H. 污泥进入隔膜式压滤机8达0.5～2.0小时后，用压缩空气或加压水对压滤机的隔膜进行加压，得到含水率为46-40%的脱水干泥。

I. 最后通过干泥输送器9将脱水干泥输送到干泥库房10。

作为优选，步骤D中，可将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水泥与含水率80.0%湿泥按1:0.1～3的比例输送至转化调理釜5。

作为优选，步骤D、步骤E、步骤F和步骤I中，污泥中的恶臭性气体和处理产生的废气通过尾气导流系统导流到尾气处理系统（g）处理后达标排放。

作为优选，步骤H中，隔膜式压滤机8内的隔膜内压控制为0.6～1.0MPa，保压时间为0.5～2.0 小时。

按照本发明的污泥浓缩与深度脱水药剂及其污泥浓缩与深度脱水方法，可以将城市生活污水污泥经处理后得到的干泥含水率为46～40%，可用于焚烧、生产水泥、制砖或填埋处置。

本发明更佳的有益效果为：实现了在常温低压条件下对城市污泥的深度脱水，且脱水效果好、运行成本低、能耗低、投资省，本发明在把污泥减量最大化的同时，实现了污泥的无害化和资源化。

以上所述仅为本申请的实施例而已，而且，本申请中零部件所取的名称也可以不同，并不限制本申请中的名称。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims

1.污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：包括以下步骤：

A．将含水率为99.5～99.0%的初沉污泥和物化污泥经泵输送到二次浓缩釜A(1)，并投加浓缩药剂A使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%；将含水率为99.5～99.0%的活性污泥经泵输送到二次浓缩釜B(2)，投加浓缩药剂B使污泥絮凝浓缩至含水率98.5～97.5%，分离出的清液输送至污水预处理系统(w)进行处理；

B．二次浓缩釜A（1）与二次浓缩釜B（2）中的污泥由泵输送到管式反应器（3），加入浓缩药剂C，使污泥在管式反应器（3）内混合絮凝反应；

C．将絮凝的浓缩泥送入浓缩器（4）进行浓缩脱水，得到含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥，分离出的清液输送至污水预处理系统(w)进行处理；

D．将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥输送至转化调理釜（5），并加入转化调理药剂，在搅拌条件下反应0.5～5小时；

E．经转化调理釜（5）处理后的污泥用泵输送至稳定化调理釜（6），并投加稳定化调理药剂，反应0.5～8小时；

F. 经稳定化调理釜（6）处理后的污泥用泵输送到改性调理釜（7），投加改性调理药剂，反应0.5～5小时；改性调理药剂可吸附污泥中少量未水解的阳离子PAM絮凝剂、粘性物质和其他小分子污染物；

G. 用离心泵或螺杆泵将污泥输送至隔膜式压滤机（8）压滤脱水，分离出污泥中水份；得到的脱水滤液输送至污水预处理系统(w)进行处理；

H. 污泥进入隔膜式压滤机（8）0.5～2.0小时后，用压缩空气或加压水对压滤机的隔膜进行加压，得到含水率为46～40%的脱水干泥；

I. 最后通过干泥输送器（9）将脱水干泥输送到干泥库房（10）；

浓缩药剂A为阴离子型PAM或/和 PAC；浓缩药剂B为阴离子型PAM或/和PAFS；浓缩药剂C为阳离子型PAM，PAM为聚丙烯酰胺，PAC为聚合氯化铝；

浓缩药剂A为阴离子型PAM和 PAC时，需先加按有效氧化铝含量10%计的PAC，加入量为污泥量的0.01～0.12%；后加阴离子型PAM，按固体物计，加入量为污泥量的0.005～0.06%；

转化调理药剂为烷基磺酸类表面活性剂和可溶性硫酸盐复配而成，含固率为3～20%，加入量为污泥量的0.5～10.0%；

转化调理药剂中加入次氯酸钙氧化剂，加入量为污泥量的0.01～0.2 %；

稳定化调理药剂为氧化钙、硫酸钙和碳酸钙粉中的一种或几种，稳定化调理药剂配制成含固率10～25%的灰乳，加入量为污泥量的1.0～10.0%；

改性调理药剂为活性硅藻土与活性炭按2～5:1复配而成，改性调理药剂加入量为污泥量的0.02～1.0%；

污泥含水率均以80%计，转化调理药剂、稳定化调理药剂和改性调理药剂中各成分均按固体物计。

2.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：所述步骤D中，将含水率92.0～90.0%的浓缩脱水污泥与含水率80.0%湿泥按1:0.1～3的比例输送至转化调理釜（5）。

3.根据权利要求1所述的污泥浓缩与深度脱水方法，其特征在于：所述步骤D、步骤E、步骤F和步骤I中，污泥中的恶臭性气体和处理产生的废气通过尾气导流系统导流到尾气处理系统（g）处理后达标排放；所述步骤H中，隔膜式压滤机（8）内的隔膜内压控制为0.6～1.0MPa，保压时间为0.5～2.0 小时。