CN107253812B - 一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法 - Google Patents

一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，包括如下步骤：调节污泥的pH；加纳米级蒙脱石粉；加混凝剂；加助凝剂；压滤脱水。由于污泥经过水解酸化提取碳源后非常难脱水，由污泥处理厂处理后的污泥含水率为80％左右，经本发明处理后的水解酸化后的污泥，大大降低了含水率。本发明具有药剂成本低，无腐蚀性，无毒害，脱水过程无需额外增加设备，使用操作流程简单，得到的碳源产品可以直接应用等优点，可以广泛应用于污泥水解酸化后的调理脱水工艺中。

Description

一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法
技术领域
本发明涉及一种污泥脱水性能的改善方法，尤其涉及一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法。
背景技术
随着生活污水的排放量日益增多，污水处理站里的剩余污泥产量也越来越多，如何有效经济地处理这些剩余污泥是环保行业面临的最重要的问题之一。另一方面，污水处理站也面临着提标升级的问题，严格控制氮的排放。综合这二个方面的问题，许多研究人员已经研究了把剩余污泥进行水解酸化，然后提取里面的碳作为外加碳源来解决低碳氮比污水生物脱氮过程中反硝化碳源不足的问题，通过污泥水解酸化来提取碳源，研究的成果已经可以进行工程应用。
因水解酸化过程会破坏原来污泥的性质，破碎了原本比较容易脱水的污泥颗粒，而产生大量的有机质溶解于泥水中，使得水解酸化后的污泥非常难脱水。如果不能有效经济地解决水解酸化后的污泥脱水问题，会严重制约剩余污泥水解酸化提碳资源化的应用。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，解决水解酸化后污泥的脱水问题。
本发明的技术方案如下：一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，包括如下步骤：
(1)将水解酸化后的污泥用工业级硫酸调节至pH小于7。因为污泥水解酸化的过程中会产酸，为促进水解酸化，需要将原污泥调至碱性，调至pH为9左右，但是一般pH小于7时污泥的脱水性能较好，故需对水解酸化后的污泥的pH进行调节，使其呈酸性。
(2)按8g/L的投加量向污泥中加入纳米级蒙脱石粉，然后搅拌2-3min，搅拌速度为350r/min。纳米级蒙脱石粉可在污泥絮凝时提供结合点，而且能在污泥压滤脱水时起到骨架支撑作用，降低污泥比阻。
(3)加入混凝剂，为使过于分散的水解酸化后的污泥凝聚，需加入一定量的混凝剂，混凝剂的成分可以选用投加量为5g/L的聚合氯化铝，或是投加量为5g/L的七水硫酸亚铁，或是投加量为7g/L的六水氯化铁，然后继续在搅拌速度为350r/min的条件下搅拌2-3min；
(4)加入助凝剂，为了增大污泥颗粒，进一步降低污泥比阻，需要加入一定量的混凝剂，所述助凝剂优选为投加量为150mL/L的聚丙烯酰胺，先按350r/min的搅拌速度搅拌1min，再按200r/min的搅拌速度搅拌2min，最后按50r/min的搅拌速度搅拌2min；
(5)搅拌完成后，将污泥导入高压的压滤装置中进行压滤，使其脱水，所述压滤装置的气压强度为40psi。
采用上述方案，本发明具有如下优点：
(1)本发明所选用的蒙脱石粉、混凝剂以及絮凝剂都是比较常规的药剂，成本低，来源广泛；
(2)本发明所采用的药剂无腐蚀性，无毒害，脱水过程无需额外增加设备；
(3)本发明方法简单易操作；
(4)因本方法处理得到的滤液为无毒害物质，可以直接把滤液投给微生物利用，进行反硝化脱氮。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例一：
(1)污泥水解酸化。采用混合液悬浮固体浓度为33.8g/L左右的，混合液挥发性悬浮固体为15.1g/L的原污泥(水解酸化前的污泥)进行水解酸化，水解酸化的过程为：10L原污泥加5L自来水，然后调pH为12左右，加热至70℃左右，静置稳定1小时，冷却后再导入水解酸化装置内进行水解酸化，过段时间后，从水解酸化装置下部取出水解酸化后的污泥，此污泥混合液悬浮固体浓度为24.5g/L左右，混合液挥发性悬浮固体为8.7g/L，pH约为9。
(2)调节污泥的pH。将水解酸化后的污泥用工业硫酸调节至pH为5。
(3)加纳米级蒙脱石粉。按8g/L的投加量加入纳米级蒙脱石粉，在搅拌速度为350r/min条件下搅拌2-3min。
(4)加混凝剂。按5g/L的投加量，加入聚合氯化铝，继续在搅拌速度为350r/min的条件下搅拌2-3min。
(5)加助凝剂。按150mL/L的投加量，加入浓度为0.1％聚丙烯酰胺溶液，先按350r/min的搅拌速度搅拌1min，再按200r/min的搅拌速度搅拌2min，最后按50r/min的搅拌速度搅拌2min。
(6)压滤脱水。搅拌完成后，把调理好的污泥，倒入气压高压的压滤装置中，气压强度为40psi，进行压滤。
实验结果：用25min左右的时间，压滤完成，泥饼开裂，泥饼的含水率为64.9％左右。
实施例二：
(1)污泥水解酸化。水解酸化过程同实施例一。
(2)调节污泥的pH。将水解酸化后的污泥用工业硫酸调节至pH为5。
(3)加纳米级蒙脱石粉。按8g/L的投加量加入纳米级蒙脱石粉，在搅拌速度为350r/min条件下搅拌2-3min。
(4)加混凝剂。按7g/L的投加量，加入六水氯化铁粉，继续在搅拌速度为350r/min的条件下搅拌2-3min。
(5)加助凝剂。按150mL/L的投加量，加入浓度为0.1％聚丙烯酰胺溶液，先按350r/min的搅拌速度搅拌1min，再按200r/min的搅拌速度搅拌2min，最后按50r/min的搅拌速度搅拌2min。
(6)压滤脱水。搅拌完成后，把调理好的污泥，倒入气压高压的压滤装置中，气压强度为40psi，进行压滤。
实验结果：用8min左右的时间，压滤完成，泥饼开裂，泥饼的含水率为74.5％左右。
实施例三：
(1)污泥水解酸化。水解酸化过程同实施例一。
(2)调节污泥的pH。将水解酸化后的污泥用工业硫酸调节至pH为5。
(3)加纳米级蒙脱石粉。按8g/L的投加量加入纳米级蒙脱石粉，在搅拌速度为350r/min条件下搅拌2-3min。
(4)加混凝剂。按5g/L的投加量，加入七水硫酸亚铁，继续在搅拌速度为350r/min的条件下搅拌2-3min。
(5)加助凝剂。按150mL/L的投加量，加入浓度为0.1％聚丙烯酰胺溶液，先按350r/min的搅拌速度搅拌1min，再按200r/min的搅拌速度搅拌2min，最后按50r/min的搅拌速度搅拌2min。
(6)压滤脱水。搅拌完成后，把调理好的污泥，倒入气压高压的压滤装置中，气压强度为40psi，进行压滤。
实验结果：用32min左右的时间，压滤完成，泥饼开裂，泥饼的含水率为56.6％左右。
综上所述，由于污泥经过水解酸化提取碳源后非常难脱水，由污泥处理厂处理后的污泥含水率为80％左右，本发明提出了一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，大大降低了水解酸化后污泥的含水率。采用上述方案，本发明具有如下优点：
(1)本发明所选用的蒙脱石粉、混凝剂以及絮凝剂都是比较常规的药剂，成本低，来源广泛；
(2)本发明所采用的药剂无腐蚀性，无毒害，脱水过程无需额外增加设备；
(3)本发明方法简单易操作；
(4)因本方法处理得到的滤液为无毒害物质，可以直接把滤液投给微生物利用，进行反硝化脱氮。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将水解酸化后的污泥用工业级硫酸调节至pH小于7；
(2)按8g/L的投加量向污泥中加入纳米级蒙脱石粉，然后搅拌2-3min，搅拌速度为350r/min；
(3)加入混凝剂，继续在搅拌速度为350r/min的条件下搅拌2-3min；
(4)加入助凝剂，先按350r/min的搅拌速度搅拌1min，再按200r/min的搅拌速度搅拌2min，最后按50r/min的搅拌速度搅拌2min；
(5)搅拌完成后，将污泥导入高压的压滤装置中进行压滤，使其脱水；
所述混凝剂的成分为投加量为5g/L的七水硫酸亚铁。
2.根据权利要求1所述的水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，其特征在于，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述的水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的投加量为150mL/L。
4.根据权利要求1所述的水解酸化后污泥脱水性能的改善方法，其特征在于，所述压滤装置的气压强度为40psi。
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