[發明專利]芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同作用污泥調理技術

無效

• 申請號: 201110087907.2
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102180583A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 馬俊偉;曹芮;王洪濤;楊婭;岳東北
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14;C02F11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境工程和污泥處理工程領域，并專注于一種芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同作用污泥調理技術。

背景技術

隨著我國污泥產量的逐年增加，污泥出路成為許多城市面臨的一大難題。污泥的含水率極高，脫水性能差，污泥后續處理處置的難度與費用劇增。目前經過機械脫水，污泥泥餅的含水率通常達不到后續處理處置的要求，成為制約污泥減量化、無害化、資源化處理處置的主要因素，因此，提高污泥脫水性能，降低污泥含水率，成為一個重要的研究課題。

污泥調理能夠改變污泥的物理和化學性質，從而改善污泥的脫水性能，降低污泥脫水后的含水率。污泥化學調理因其操作簡單、費用低及效果穩定而被廣泛使用。城市污水污泥處理中陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)是使用最廣泛的一種絮凝劑型化學調理劑，其使用中操作簡單，比無機絮凝劑高效、投加量小且效果穩定。但由于污泥特別是活性污泥中含有大量的微生物細胞以及胞外聚合物(EPS)，細胞內部水以及EPS表面結合水很難通過CPAM的調理而釋放出來，成為阻礙污泥脫水性能的關鍵因素。

隨著科技進步，化學氧化等技術也應用于改善污泥的脫水性能。氧化劑芬頓(Fenton)試劑具有降解有機物，溶解和破解EPS、細胞壁，實現污泥的減量并且改善污泥脫水性能。如申請號為201010000269.1，名稱為一種生物酸化-類Fenton氧化聯用改善剩余污泥脫水性能的方法，公開號為CN101759337A，在投加足量底物的條件下，從污泥中培養馴化土著酸化細菌作為接種液；將接種液加入到剩余污泥中，在有氧、攪拌和適量底物條件下對污泥進行生物酸化，然后利用Fenton試劑對污泥進行氧化，再投加Ca(OH)2調節污泥的pH至中性，提高了污泥脫水性能。但這種方法需要預先對污泥進行酸化，污泥調理前的預處理過程污泥處理量大，操作不易控制。

利用Fenton試劑氧化然后利用CPAM絮凝的方式對污泥進行調理，一方面能利用Fenton試劑的氧化作用徹底改變污泥的結構，釋放細胞內部水及EPS表面結合水，大大提高污泥的脫水性能；另一方面能進一步利用CPAM的強絮凝作用，將氧化后的顆粒小且分散的污泥顆粒進行絮凝，提高污泥脫水固液分離比。而通過無機酸直接對污泥進行酸化，能大大縮短污泥酸化的時間。綜上可知，芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同用，能顯著改善污泥脫水性能，形成較優的污泥形態并改善污泥的后續處理處置的效果。

發明內容

本專利發明針對城市污水處理廠污泥含水率高，脫水性能差，脫水后污泥泥餅含水率不能滿足后續處理處置要求的現狀，提供了一種芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同污泥調理組合技術工藝。通過Fenton試劑氧化單元和CPAM絮凝單元的設計與控制，使該組合技術工藝能夠有效實現污泥減量化，改善污泥脫水性能的技術，并為污泥的后續處理處置提供較優的污泥形態。

本專利發明的特征在于，利用Fenton試劑的氧化作用，降解有機物，溶解和破解污泥中的微生物細胞和胞外聚合物EPS，一方面對污泥有消毒、除臭作用，另一方面因為細胞內部水及EPS表面結合水被釋放出來，大大提高污泥的脫水性能；同時利用CPAM的強絮凝作用，將被Fenton試劑氧化后形成的結構分散、顆粒粒徑小、比表面積大的污泥有效絮凝起來，增強污泥的脫水性能，并提高污泥脫水中的固液分離比。

本專利發明的主要目的在于克服目前城市污水處理廠污泥脫水調理中存在的不足，提供一種能有效降解有機物，實現污泥減量化，并有效釋放污泥中難以脫出的結合水和細胞內部水，提高污泥脫水性能的污泥調理組合技術工藝。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：

(1)有效提高污泥脫水性能。本發明采用芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同污泥調理組合技術工藝，充分發揮兩種調理劑各自的優勢，有效改善污泥的結構和性質，提高污泥的脫水性能，并增加了污泥脫水的固液分離比。

(2)污泥減量化作用明顯。由于芬頓試劑的強氧化性作用，能有效減少污泥中的SS，直接減少后續的污泥處理量。

(3)綜合成本低廉。因污泥SS的減少和污泥含水率的降低，脫水后污泥運輸和處理費用減少。并且，使用芬頓試劑所增加的藥劑費用增加量遠小于因污泥減量帶來的后續運輸和處理費用的減少量。

(4)構筑物少，工序簡單，易于操作。

附圖說明

附圖1為本發明芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同作用污泥調理技術的工藝圖。

附圖2為濃縮池污泥、經芬頓試劑調理后的污泥以及經本發明芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同污泥調理技術調理后的微觀污泥形態對比圖。

具體實施方式

以下詳細說明本發明的工作原理和實施方式：