[發明專利]一種改善剩余污泥脫水性能的化學調理方法

無效

• 申請號: 201210422125.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103058472A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 苑宏英;牛四芳;祁麗;宋建陽
• 申請（專利權）人: 天津城市建設學院
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種改善城市污水處理廠剩余污泥脫水性能的化學調理方法，屬于資源與環境技術領域。

背景技術

隨著現代化進程的加快和城市污水處理行業的不斷發展，城市污水處理廠的污泥處置壓力越來越大，這部分污泥含水量高達95％～99.5％。

污泥處理首要考慮的是減少污泥體積，這就要求進行污泥脫水處理。由于污泥顆粒的特殊結構及其高度親水性，污泥顆粒中包含了大量的間隙水和表面水等難脫去的水分，污泥中的有機質大部分是微生物的細胞物質，被微生物細胞壁所包裹，難以為厭氧微生物所利用，于是限制了污泥的厭氧消化，造成了這部分結合水很難被脫去。污泥脫水前進行的一系列減量手段，雖然含水率有一定的下降，但含水率仍在95％以上，脫水性能差，因此，在機械脫水前必須進行污泥調理，使比阻值達到適合機械脫水的范圍內，經化學調理后的污泥脫水性能得到改善，機械脫水后污泥體積減少很多，為后續處理處置打下良好的基礎，這對環境保護事業也具有重要的現實意義。

目前常用的化學調理方法主要有酸、堿處理、臭氧法等。例如，謝敏等采用HCl和NaOH單獨調節污泥，結果表明，隨著pH值的升高，污泥比阻增大，脫水性能變差。目前，關于多種化學調理方法聯合調節污泥脫水的研究還很少。

發明內容

本發明針對剩余污泥的初始特性與現有方法調節污泥脫水性能難以令人滿意的不足，提供了一種改善剩余污泥脫水性能的化學調理方法，該方法不僅能夠改善污泥的脫水性能，而且能夠促進污泥中有機質的大量釋放，其被回收利用后可以解決污水廠碳源不足的問題，從而能降低污水廠日常運行的成本。

本發明提供的技術方案是一種改善剩余污泥脫水性能的化學調理方法，其特征在于方法按如下步驟進行：

1)將剩余污泥置于SBR反應器內，用電動攪拌器對污泥進行攪拌，速度控制在70～90r/min，使污泥能夠攪拌均勻但不產生漩渦，在室溫環境下采用先酸(pH＝3.0)后堿(pH＝10.0)的兩段控制方式(每段8d)對剩余污泥進行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液進行pH值調節。

2)每2d取一次樣，并將樣保存于4℃的環境下；

3)用布氏漏斗法測污泥比阻；

4)用鹵素快速水分測定儀測濾餅含水率，計算出濾餅含固率；

5)結合測定的比阻值和濾餅含固率分析經先酸后堿調節后剩余污泥的脫水性能。

本發明的有益效果是：

1)在酸調節階段，由于H⁺與污泥的結合，改變了污泥的表面電荷特性，促進了污泥絮體間的進一步絮凝，從而破壞了污泥絮體結構，改變了污泥中水分分布，減少了污泥結合水含量，提高了污泥可脫水程度，從而改善了脫水效果，在堿調節階段，有機質大量釋放，使細胞中的結合水含量進一步降低，脫水程度大大提高。

2)在試驗的整個過程中，調節為堿階段的第4d比阻達到最小值0.342×10¹³m/kg，處于中難度脫水范圍內。

附圖說明

本發明的附圖為實施例的工藝流程圖。

圖中標號：1.電動攪拌器，2.布氏漏斗，3.滴定管，4.真空表，5.真空調節閥，6.吸濾瓶，7.真空泵，8.加熱筒，9.不銹鋼襯盤，10.水平泡。

具體實施方式

取某污水處理廠(采用多點進水A/O工藝)回流污泥泵房的剩余污泥，置于剩余污泥水解酸化裝置內，控制攪拌速度在70～90r/min的范圍內(此時剩余污泥能夠攪拌均勻但不至于產生漩渦)，使用30％HCl和20％NaOH溶液進行pH值調節，初期每2h調節一次，穩定后每12h調節一次。在前8d內調節污泥為酸性(pH＝3.0)，在第8d取完樣后調節污泥為堿性(pH＝10.0)，在室溫環境下進行反應，反應共進行16d，每2d定時從反應器的上、中、下三個口取樣，混合均勻后測定相關指標，直至反應周期結束。用布氏漏斗法測得比阻系數b，將其帶入下式(1)中

SRF=2PA2bμω---(1)]]>

式中，SRF為污泥的過濾比阻，s²/g；μ為濾液動力粘滯系數，g/(cm·s)；P為真空度，即過濾壓力差，g/cm²；A為過濾面積，cm²；w為單位體積濾液在過濾介質上截留的濾餅干固體質量，g/cm³；b為t/V-V曲線的斜率(V為濾液的體積，cm³；t為過濾時間，s)。用鹵素快速水分測定儀測濾餅含水率，計算出濾餅含固率，結合測定的比阻值和濾餅含固率分析經先酸后堿調節后剩余污泥的脫水性能。