CN107032580A - 一种污泥脱水药剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污泥脱水药剂，其由助滤剂、絮凝剂和过氧化物组成，可以显著降低污泥比阻，而且污泥脱水药剂本身又可以作为脱水后污泥进一步好氧堆肥处理的辅料，减少堆肥阶段的辅料消耗，由于孔隙率高，可以减少翻抛次数，降低堆肥耗电量，一举多得；不含石灰等影响后续资源化利用的物质；不含氯化铁，对钢结构不产生腐蚀，过氧化物改变污泥胶质结构，大幅减少助滤剂的加入量。本发明还涉及一种污泥脱水药剂的使用方法，包括以下步骤，先把浓缩污泥加热到40℃‑50℃，再加入过氧化物，然后加入絮凝剂和助滤剂，经过处理的污泥，经过机械压滤，含水率降到70％以下。

Description

一种污泥脱水药剂及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种污泥处理药剂，具体涉及一种污泥脱水药剂及其使用方法。
背景技术
20世纪八十年代以来，随着我国经济的腾飞和城镇化建设的发展，大型工业园区不断涌现，主城区面积也越来越大，人口密度却始终有增无减。在经济快速发展的同时，伴随着产生了大量的生活污水、工业污泥。城市污泥处理与再利用需要污水处理厂建设污泥处理系统，在实现污水处理的同时保证后续污泥也能环保处理。
污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。
近年来，越来越多的企业与相关部门意识到污泥问题的严重性，陆续增建污水处理厂、污泥处理厂，并完善已有污水处理厂的污泥处置设施。一般污水厂沉淀池污泥经简单浓缩以后，污泥含水率高达95％-99％。不论后续采用何种方式处置，污泥脱水是污泥处理处置的首先需要解决的问题。而且目前污水厂污泥脱水环节普遍存在药剂投加量大，含氯化铁，对钢结构产生腐蚀，经过处理的污泥，经污泥含水率高，能耗高，滤液难处理等问题。
污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是:单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。如何降低污泥比阻，提高脱水性能且对设备没有腐蚀是目前急需解决的问题。
CN106277706A公开了一种污泥深度脱水调理剂。为了使污泥的比阻值在适合机械脱水的范围内，采用浓硫酸、助脱剂、氯化钙、双氧水加入污泥中。采用浓硫酸作为催化剂，能加快助脱剂的作用，进而促进污泥脱水，节约时间，其次，浓硫酸能与污泥中的钙离子、镁离子等结合，使钙离子、镁离子等生成沉淀，从而加速了污泥的沉淀。钙盐、双氧水通过改变污泥颗粒表面的物化性质和组分，破坏污泥的胶体结构，减小与水的亲和力，提高颗粒之间的空隙率，从而改善脱水性能。采用浓硫酸作为催化剂，对设备有腐蚀作用。
CN105753296A公开了一种生物基剩余污泥深度脱水调理剂。为了减少污泥脱水过程产生的污染采用使用竹粉、氯化铁、聚丙烯酰胺作为调理剂加入污泥中。该药剂投加量大，含氯化铁，对钢结构产生腐蚀。
CN103880259A公开了一种使用过氧化钙促进污泥水解并提高污泥厌氧消化效果的方法。为了降低污泥水解的成本，将污泥经浓缩后进入过氧化钙处理装置，再流入厌氧消化罐。其中，过氧化钙与污泥的质量比为0.01:1—0.6:1。该方法没有涉及污泥脱水性能的改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥脱水药剂，用于改善污泥脱水性能，而且调理剂又可以作为脱水后污泥进一步好氧堆肥处理的辅料，减少堆肥阶段的辅料消耗，一举多得；本发明还提供一种污泥脱水药剂的使用方法。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种污泥脱水药剂，其由助滤剂、絮凝剂和过氧化物组成。
进一步，所述助滤剂为硅藻土、锯末、废旧活性炭、珠光体、酸性白土、污泥焚烧灰、电厂粉尘、石灰和贝壳粉中的至少一种。所述助滤剂本身有骨架结构，可以增加过滤污泥的孔隙率，方便水分子通过，通过这种方式降低污泥比阻。
进一步，所述的絮凝剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或两种。聚丙烯酰胺(PAM)，能够捕捉水中的大颗粒污泥分子；聚合硫酸铁可以对污泥进行电性中和、脱稳和吸附架桥作用生成粗颗粒絮凝体。
进一步，所述的过氧化物为过氧化钙和过氧化钠中的至少一种。也可以使用其他过氧化物，或者其他类型氧化剂都可以。过氧化物溶解导致pH值显著升高并伴有羟基自由基等强氧化剂的产生，改变污泥胶质结构，破坏污泥中微生物细胞壁，释放出胞内物质，将难降解的固体物质氧化为易降解的溶解性物质，从而使污泥比阻下降。
进一步，所述助滤剂为硅藻土、锯末和废旧活性炭；优选地，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭的质量比为(0.5～1.5)：(1～3)：(0.5～1.5)；更优选地，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭的质量比为1：2：1。
进一步，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭加入量为干基污泥3wt％-5wt％。
进一步，所述絮凝剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺(PAM)。
进一步，将所述聚丙烯酰胺(PAM)配置成质量浓度为1‰的聚丙烯酰胺(PAM)水溶液，将聚丙烯酰胺(PAM)水溶液加入到污泥中，聚丙烯酰胺(PAM)水溶液的加入量为污泥量的0.1wt％-0.3wt％；将聚合硫酸铁配置成质量浓度为20％的聚合硫酸铁水溶液，将聚合硫酸铁水溶液加入到污泥中，聚合硫酸铁水溶液的加入量为污泥量的0.05wt％-0.15wt％；优选地，聚丙烯酰胺(PAM)水溶液的加入量为污泥量的0.2wt％；优选地，聚合硫酸铁水溶液的加入量为污泥量的0.1wt％。
进一步，所述过氧化物为过氧化钙；优选地，所述过氧化钙的加入量为干基污泥的1wt％-3wt％。
一种污泥脱水药剂的使用方法，包括以下步骤，在含水率为93％-98％的浓缩污泥中，先把浓缩污泥加热到40℃-50℃，再加入过氧化物，然后加入絮凝剂和助滤剂，经过处理的污泥，经过机械压滤，含水率降到70％以下。
本发明运用新型的污泥脱水药剂对污泥进行改性，用助滤剂、絮凝剂和过氧化物组合，可以显著降低污泥比阻，而且污泥脱水药剂本身又可以作为脱水后污泥进一步好氧堆肥处理的辅料，减少堆肥阶段的辅料消耗，由于孔隙率高，可以减少翻抛次数，降低堆肥耗电量，一举多得。本发明中，助滤剂采用硅藻土、锯末和废旧活性炭等作为前期污泥改性的药剂，不但可以显著减低污泥比阻，而且也是后期污泥堆肥的原料；不含石灰等影响后续资源化利用的物质；不含氯化铁，对钢结构不产生腐蚀，改变污泥胶质结构，大幅减少助滤剂的加入量。经过处理的污泥，经过机械压滤，含水率可以降到70％以下。
具体实施方式
实施例：
在1t含水率96％的污泥中，加入0.6kg过氧化钙固体，搅拌2分钟，再加入硅藻土0.3kg，锯末0.6kg，废旧活性炭0.3kg，混合后再搅拌2分钟；
配置聚合硫酸铁水溶液，质量浓度为20％；
配置聚丙烯酰胺(PAM)水溶液，质量浓度为1‰；
在上述混合液中，加入1Kg的聚合硫酸铁水溶液；
在上述混合液中，加入2Kg的聚丙烯酰胺(PAM)水溶液；
充分搅拌10分钟后，进入板框压滤机，出来后污泥含水率可以低于70％。
采用板框压滤机的压滤过程如下：压紧滤板，污泥进料，隔膜压榨，松开滤板，卸料，清理滤板滤布，然后循环。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种污泥脱水药剂，其由助滤剂、絮凝剂和过氧化物组成。
2.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述助滤剂为硅藻土、锯末、废旧活性炭、珠光体、酸性白土、污泥焚烧灰、电厂粉尘、石灰和贝壳粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述的絮凝剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述的过氧化物为过氧化钙和过氧化钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述助滤剂为硅藻土、锯末和废旧活性炭；优选地，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭的质量比为(0.5～1.5)：(1～3)：(0.5～1.5)；更优选地，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭的质量比为1：2：1。
6.根据权利要求5所述的药剂，其特征在于，所述硅藻土、锯末和废旧活性炭加入量为干基污泥3wt％-5wt％。
7.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述絮凝剂为聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺(PAM)。
8.根据权利要求7所述的药剂，其特征在于，将所述聚丙烯酰胺(PAM)配置成质量浓度为1‰的聚丙烯酰胺(PAM)水溶液，将聚丙烯酰胺(PAM)水溶液加入到污泥中，聚丙烯酰胺(PAM)水溶液的加入量为污泥量的0.1wt％-0.3wt％；将聚合硫酸铁配置成质量浓度为20％的聚合硫酸铁水溶液，将聚合硫酸铁水溶液加入到污泥中，聚合硫酸铁水溶液的加入量为污泥量的0.05wt％-0.15wt％；优选地，聚丙烯酰胺(PAM)水溶液的加入量为污泥量的0.2wt％；优选地，聚合硫酸铁水溶液的加入量为污泥量的0.1wt％。
9.根据权利要求1所述的药剂，其特征在于，所述过氧化物为过氧化钙；优选地，所述过氧化钙的加入量为干基污泥的1wt％-3wt％。
10.权利要求1-9任一项所述的污泥脱水药剂的使用方法，包括以下步骤，在含水率为93％-98％的浓缩污泥中，先把浓缩污泥加热到40℃-50℃，再加入过氧化物，然后加入絮凝剂和助滤剂，经过处理的污泥，经过机械压滤，含水率降到70％以下。
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