CN112794586A - 一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其包括如下步骤：对剩余污泥进行物化溶胞处理，使剩余污泥的减量率大于30％，得到物化溶胞污泥；在所述物化溶胞污泥中投加无机药剂，至pH值大于8.5，进行除硫处理，得到除硫污泥；在所述除硫污泥中投加高分子有机絮凝剂，进行一次脱水，得到脱水污泥；将所述脱水污泥进行再次脱水，处理完毕。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：化学调理进行分步调理，分步调理中采用的化学调理药剂都为污水厂常用的调理药剂，并且投加方式以及混匀结合搅拌都不会对污水厂脱水设施有任何改造，利于实际生产中的工程化应用。
Description
技术领域
本发明属于城镇污水处理行业污泥处理技术领域，设计一种剩余污泥资源化处理方法。
背景技术
目前，城市污水处理带来了大量剩余污泥的产生，这些剩余污泥在产生以后进行填埋运输过程中，因为产生硫化氢造成对环境的二次污染，因此污泥处理处置迫切的向无害化方向发展。
污泥抑制硫化氢是实现污泥无害化的重要步骤，但是由于污泥固体颗粒中含有硫元素并且在长时间厌氧状态下会产生硫酸盐还原菌，因此无法采用机械的方法去除，所以需要对污泥进行调理处理。目前常用的调理手段可以分为物理、化学、热工和联合调理等方法。物理、热工和包含酸、碱以及氧化作用的化学调理方法调理的目的就是将污泥絮体和细胞击碎，释放细胞表面吸附水和结合水，并不能达到去除污泥硫化氢的作用。
因此，针对污泥产生硫化氢造成二次污染的特性，寻找合适的化学调理方案是抑制污泥产生硫化氢技术的关键。
发明内容
本发明目的就是为了克服上述现有技术存在缺陷而提供一种剩余污泥的抑制硫化氢脱水处理方法。
本发明提供的一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其包括如下步骤：
对剩余污泥进行物化溶胞处理，使剩余污泥的减量率大于30％，得到物化溶胞污泥；
在所述物化溶胞污泥中投加无机药剂，至pH值大于8.5，进行除硫处理，得到除硫污泥；
在所述除硫污泥中投加高分子有机絮凝剂，进行一次脱水，得到脱水污泥；
将所述脱水污泥进行再次脱水，处理完毕。
作为优选方案，所述剩余污泥呈溶液状态，其中，悬浮固体物质浓度为10～30g/L。
作为优选方案，所述物化溶胞处理的方法为臭氧氧化、超声破碎或者热水解处理。
作为优选方案，所述无机药剂选自硫酸亚铁、氯化亚铁、氢氧化镁、氢氧化铁、硫酸铝、聚合氯化铝中的至少一种。
作为优选方案，所述无机药剂的投加量满足如下条件：
以铝离子或者铁离子进行等摩尔计算，每吨干污泥中，盐投加量为 50～250kg，氢氧化物的投加量为2～20kg。
作为优选方案，所述除硫处理的具体操作为：
在物化溶胞污泥中投加无机药剂以后，在150～300r/min的搅拌速率搅拌至均匀，使得混合液中污泥颗粒与无机药剂进行混凝反应，反应时间为30～90s，再以30～90r/min的搅拌速度慢速搅拌2～10min。
作为优选方案，所述高分子有机絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为每吨干污泥中投加0.5～2kg。
作为优选方案，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，分子量大于 1000万DA，阳离子度为30～90％。
作为优选方案，所述一次脱水的具体操作为：
加入高分子有机絮凝剂后，以150～300r/min搅拌速率搅拌，使得污泥颗粒与絮凝剂充分混凝反应后，再以30～90r/min搅拌速率搅拌，促进污泥中的絮体形成。
作为优选方案，所述再次脱水的具体操作为：采用离心机或带式脱水机进行脱水，其中，离心机脱水时的转鼓转速为1800～2500r/min，带式脱水机上带压力为0.2～0.3MPa，下带压力为0.1～0.2MPa，带速范围为 1.8～2.3m/min。
本发明首先通过对剩余污泥进行物化溶胞实现对污泥的减量以及硫化物的释放，然后针对溶胞后的污泥投加无机药剂，通过无机药剂的混凝作用使得污泥混合液中的硫与无机药剂反应或者抑制硫酸盐还原菌的滋生；进行除硫以后的污泥，投加少量的高分子有机絮凝剂促进污泥絮体进一步的形成来进行脱水。
若污泥中的总硫大于无机药剂中的铝或铁的投加量，会导致除硫效果不佳，若高分子絮凝剂投加量低于本发明限定范围，会导致污泥絮凝效果不佳，脱水性能下降，若高分子絮凝剂投加量大于本发明限定范围，会导致污泥混合液整体粘度过高出现脱水跑泥现象。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、化学调理进行分步调理，分步调理中采用的化学调理药剂都为污水厂常用的调理药剂，并且投加方式以及混匀结合搅拌都不会对污水厂脱水设施有任何改造，利于实际生产中的工程化应用；
2、除硫调理和脱水调理分别采用常规的无机化学药剂和阳离子聚丙烯酰胺，除硫混凝与之后脱水调理的絮凝有协同作用，除硫混凝以后可以显著减少阳离子聚丙烯酰胺的投加量，同时还保证了污泥的脱水性；
3、除硫调理和脱水调理可以普遍适用于深度物化溶胞污泥和污水厂产生的剩余污泥综合处理。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的剩余污泥抑制硫化氢脱水流程图；
图2为32h原泥和调理后的污泥产气对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
(1)物化溶胞阶段：对污水厂产生的剩余污泥(混合溶液状态，干污泥浓度为5g/L)通入O3进行物化溶胞处理，O3的通入量为55mg/g干污泥，降低污泥的固体量，将难降解的颗粒态COD转化为低分子的易降解 COD，使得剩余污泥减量率大于30％，从而得到污泥浓度为2.7g/L的物化溶胞污泥；
(2)脱硫调理阶段：向步骤(1)中的物化溶胞污泥投加PAC，投加量为每吨干剩余污泥投加200kg，投加完毕后，在150～300r/min的搅拌速率搅拌至均匀，使得混合液中污泥颗粒与无机药剂进行混凝反应，反应时间为30～90s，再以30～90r/min的搅拌速度慢速搅拌2～10min，进行脱硫预处理，达到污泥混凝脱硫效果，得到脱硫污泥；
(3)脱水调理阶段：向步骤(2)中的脱硫后的污泥投加分子量为1200 万DA的阳离子型聚丙烯酰胺(阳离子度为30％)，投加量为每吨干剩余污泥投加0.5kg，投加完毕后，以150～300r/min搅拌速率搅拌，使得污泥颗粒与絮凝剂充分混凝反应后，再以30～90r/min搅拌速率搅拌，进行一次脱水，促进污泥中的絮体形成，从而使得污泥达到絮凝作用，产生大粒径污泥絮体，得到脱水污泥；
(4)泥水分离阶段：对步骤(3)后的脱水污泥放置在封闭的罐子中，停留32h后，采用离心机进行进一步脱水，控制离心机脱水时的转鼓转速为1800～2500r/min，脱水后的污泥进行外运填埋处理不会对环境造成二次污染。脱水污泥在封闭的罐子中停留32h后，污泥产生硫化氢结果如图 2所示。根据图2对比，可以看出在第16h剩余污泥开始产气，而投加PAC 以后，铝盐作为微生物有毒药剂对硫酸盐还原菌产生抑制作用，因此可以看出，调理后的污泥产气量一直没有超过0.1μg/g干污泥，可以看出PAC 对于剩余污泥硫化氢产气抑制率达到83.3％。
实施例2
本实施例提供了一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，具体包括如下步骤：
(1)物化溶胞阶段：对污水厂产生的剩余污泥(混合溶液状态，干污泥浓度为4g/L)通入O3进行物化溶胞处理，O3的通入量为55mg/g干污泥，降低污泥的固体量，将难降解的颗粒态COD转化为低分子的易降解 COD，使得剩余污泥减量率大于30％，从而得到污泥浓度为2.4g/L的物化溶胞污泥；
(2)脱硫调理阶段：向步骤(1)中的物化溶胞污泥投加FeCl2，投加量为每吨干剩余污泥投加200kg，投加完毕后，在150～300r/min的搅拌速率搅拌至均匀，使得混合液中污泥颗粒与无机药剂进行混凝反应，反应时间为30～90s，再以30～90r/min的搅拌速度慢速搅拌2～10min，进行脱硫预处理，达到污泥混凝脱硫效果，得到脱硫污泥；
(3)脱水调理阶段：向步骤(2)中的脱硫后的污泥投加分子量为1200 万DA的阳离子型聚丙烯酰胺(阳离子度为30％)，投加量为每吨干剩余污泥投加0.5kg，投加完毕后，以150～300r/min搅拌速率搅拌，使得污泥颗粒与絮凝剂充分混凝反应后，再以30～90r/min搅拌速率搅拌，进行一次脱水，促进污泥中的絮体形成，从而使得污泥达到絮凝作用，产生大粒径污泥絮体，得到脱水污泥；
(4)泥水分离阶段：对步骤(3)后的脱水污泥放置在封闭的罐子中，停留32h后，采用离心机进行进一步脱水，控制离心机脱水时的转鼓转速为1800～2500r/min，脱水后的污泥进行外运填埋处理不会对环境造成二次污染。脱水污泥在封闭的罐子中停留32h后，产生硫化氢为0，污泥中的硫与FeCl2反应生成FeS沉淀在污泥中，因此可以看出抑制率为100％。
实施例3
本实施例提供了一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
(1)物化溶胞阶段：对污水厂产生的剩余污泥(混合溶液状态，干污泥浓度为10g/L)通入O3进行物化溶胞处理，O3的通入量为85mg/g干污泥，降低污泥的固体量，将难降解的颗粒态COD转化为低分子的易降解COD，使得剩余污泥减量率大于30％，从而得到污泥浓度为6.4g/L的物化溶胞污泥；
(2)脱硫调理阶段：向步骤(1)中的物化溶胞污泥投加FeCl2，投加量为每吨干剩余污泥投加180kg，投加完毕后，在150～300r/min的搅拌速率搅拌至均匀，使得混合液中污泥颗粒与无机药剂进行混凝反应，反应时间为30～90s，再以30～90r/min的搅拌速度慢速搅拌2～10min，进行脱硫预处理，达到污泥混凝脱硫效果，得到脱硫污泥；
(3)脱水调理阶段：向步骤(2)中的脱硫后的污泥投加分子量为1200 万DA的阳离子型聚丙烯酰胺(阳离子度为30％)，投加量为每吨干剩余污泥投加0.5kg，投加完毕后，以150～300r/min搅拌速率搅拌，使得污泥颗粒与絮凝剂充分混凝反应后，再以30～90r/min搅拌速率搅拌，进行一次脱水，促进污泥中的絮体形成，从而使得污泥达到絮凝作用，产生大粒径污泥絮体，得到脱水污泥；
(4)泥水分离阶段：对步骤(3)后的脱水污泥放置在封闭的罐子中，停留32h后，采用离心机进行进一步脱水，控制离心机脱水时的转鼓转速为1800～2500r/min，脱水后的污泥进行外运填埋处理不会对环境造成二次污染。脱水污泥在封闭的罐子中停留32h后，产生硫化氢为0，污泥中的硫与FeCl2反应生成FeS沉淀在污泥中，因此可以看出抑制率为100％。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对剩余污泥进行物化溶胞处理，使剩余污泥的减量率大于30％，得到物化溶胞污泥；
在所述物化溶胞污泥中投加无机药剂，至pH值大于8.5，进行除硫处理，得到除硫污泥；
在所述除硫污泥中投加高分子有机絮凝剂，进行一次脱水，得到脱水污泥；
将所述脱水污泥进行再次脱水，处理完毕。
2.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述剩余污泥呈溶液状态，其中，悬浮固体物质浓度为10～30g/L。
3.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述物化溶胞处理的方法为臭氧氧化、超声破碎或者热水解处理。
4.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述无机药剂选自硫酸亚铁、氯化亚铁、氢氧化镁、氢氧化铁、硫酸铝、聚合氯化铝中的至少一种。
5.如权利要求4所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述无机药剂的投加量满足如下条件：
以铝离子或者铁离子进行等摩尔计算，每吨干污泥中，盐投加量为50～250kg，氢氧化物的投加量为2～20kg。
6.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述除硫处理的具体操作为：
在物化溶胞污泥中投加无机药剂以后，在150～300r/min的搅拌速率搅拌至均匀，使得混合液中污泥颗粒与无机药剂进行混凝反应，反应时间为30～90s，再以30～90r/min的搅拌速度慢速搅拌2～10min。
7.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述高分子有机絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为每吨干污泥中投加0.5～2kg。
8.如权利要求7所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，分子量大于1000万DA，阳离子度为30～90％。
9.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述一次脱水的具体操作为：
加入高分子有机絮凝剂后，以150～300r/min搅拌速率搅拌，使得污泥颗粒与絮凝剂充分混凝反应后，再以30～90r/min搅拌速率搅拌，促进污泥中的絮体形成。
10.如权利要求1所述的剩余污泥抑制硫化氢脱水处理方法，其特征在于，所述再次脱水的具体操作为：采用离心机或带式脱水机进行脱水，其中，离心机脱水时的转鼓转速为1800～2500r/min，带式脱水机上带压力为0.2～0.3MPa，下带压力为0.1～0.2MPa，带速范围为1.8～2.3m/min。
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