[發明專利]一種生物淋濾-雙調理劑聯合改善污泥脫水性能的方法

無效

• 申請號: 201010217824.6
• 申請日: 2010-07-06
• 公開（公告）號: CN101863612A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 張盼月;張光明;孫世昌;劉昌庚
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于剩余污泥處理技術領域，采用生物淋濾-雙調理劑聯合改善剩余污泥脫水性能，為污泥的后續處理處置和資源化利用奠定基礎。

背景技術

隨著經濟發展和人們生活水平提高，我國大部分城市建設了集中式污水處理廠。污水處理廠運行對改善我國水環境、保護人類健康發揮了巨大作用。活性污泥法廣泛應用于城市污水處理廠，其運行過程產生大量的剩余污泥。剩余污泥處理費用昂貴，大約占整過污水處理費用的25-50％，給污水處理廠正常運行帶來巨大的壓力。剩余污泥含水率高，體積龐大，必須經脫水處理減少其體積。我國污泥處理起步較晚，一般經過濃縮和機械脫水后，含水率80％以上的脫水污泥被直接送入垃圾填埋場進行衛生填埋。針對我國污泥特性，開發安全、高效、經濟的污泥調理技術改善污泥脫水性能對污泥的處置和資源化利用非常重要。

污泥脫水之前通常采用化學法、淘洗法、加熱法和冷凍法等方法對污泥進行調理，改善污泥脫水性能。隨著科學技術的發展，高能量微電子輻射、微波加熱、超聲處理、化學氧化、生物酶等技術也用于改善污泥的脫水性能。傳統的加酸調理污泥能夠一定程度改善污泥的脫水性能，但由于投加無機酸(如硫酸)，使得其處理費用相對昂貴。生物淋濾利用氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵硫桿菌等嗜酸性硫桿菌將還原性硫氧化成硫酸，降低污泥的pH值，主要用于去除污泥中的重金屬，同時它還兼具殺滅病原體、除臭、去除部分有機物、改善污泥脫水性能等特性，而且具有成本低的特點。

鑒于污泥生物淋濾能夠具有去除污泥中的重金屬、殺滅病原體、除臭、去除部分有機物、改善污泥脫水性能的特性，將污泥生物淋濾作為污泥的預處理，聯合投加污泥調理劑的方法，不僅可以大大降低污泥調理劑的用量，而且能夠大幅度提高污泥的脫水性能，降低泥餅的含水率，甚至達到直接農用的要求，具有良好的發展前景。

發明內容

1.發明目的

本發明目的在于通過生物淋濾-雙調理劑聯合處理剩余污泥，改善污泥脫水性能，為污泥的后續處理處置和利用提供基礎。

2.技術方案

本發明提供一種生物淋濾-雙調理劑調理聯合改善污泥脫水性能的方法。主要技術方案如下：

(1)污泥生物淋濾接種液培養：在含水率98-99％的污泥中，分別按10和20g/L投加硫粉和FeSO₄·7H₂O作為底物，以0.5L/(min·L污泥)從底部鼓入空氣，在28℃和180r/min的攪拌條件下培養馴化污泥，至污泥pH降至2.0以下。取馴化培養的淋濾污泥，按5-10％的體積比接種到含水率98-99％的污泥中，投加與上步等量的硫粉和FeSO₄·7H₂O作為底物，并在相同的條件下培養馴化，直至pH值降至2.0以下。然后再重復上步操作一次，所得淋濾污泥作為生物淋濾的接種液。

(2)污泥生物淋濾：將培養馴化的接種液加入到含水率98-99％的剩余污泥中，對污泥進行生物淋濾。污泥接種量為10-15％(體積比)，溫度為20-30℃；攪拌速度為180r/min；空氣鼓入量為0.5L/(min·L污泥)；硫粉投加量為2-3g/L；Fe²⁺投加量為4-6g/L。經過1.5天的生物淋濾，污泥的pH降至2以下，氧化還原電位升至400-500mV。

(3)污泥雙調理劑調理：向處理后的污泥中加入飽和NaOH溶液，調節污泥的pH至6-7，減少淋濾污泥的腐蝕性。然后向污泥中投加聚合硫酸鋁和聚丙烯酰胺，并在180r/min的速度下快速攪拌5min，在40r/min的速度下慢速攪拌15min，聚合硫酸鋁和聚丙烯酰胺的投加量分別為80-100mg/L和20-25mg/L。

(4)污泥機械脫水：采用板框壓濾或離心脫水方法對處理后的污泥脫水，得到含水率在65-75％的脫水污泥，污泥體積大大減小。

3.本發明的有益效果

(1)本發明的生物淋濾-雙調理劑聯合工藝，充分利用生物淋濾的預處理作用改善污泥脫水性能、減少處理費用、提高處理效率。經過生物淋濾處理后，污泥比阻降低75％左右；再經過聚合硫酸鋁和聚丙烯酰胺聯合調理，污泥比阻低于4×10⁸s²/g，屬于易脫水污泥，脫水后污泥的含水率降至65-75％，污泥體積大大減小，有利于污泥的運輸、處理處置和資源化利用。

(2)本發明聯用生物淋濾-雙調理劑聯合改善污泥脫水性能，工藝過程簡單、工藝流程簡短、易于控制、投資費用低、易于實現，為我國污泥處理處置提供一條新思路。