[發明專利]一種改善污泥脫水性能的方法

無效

• 申請號: 201310258975.X
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103342447A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 余震;朱藝;王躍強;徐榮險
• 申請（專利權）人: 廣東省生態環境與土壤研究所
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及一種污泥的調質方法，特別涉及一種改善污泥脫水性能的方法。

背景技術

污泥是城市生活污水處理過程中的必然產物，其數量約占處理水量的0.3～0.5%（以含水率97%計）；如果對污水進行深度處理，其產生量還會增加0.5～1.0倍。當前，我國污泥年產生量約3000萬噸，并且以每年10～15%的速度遞增。如何妥善處置這些數量日益龐大、每天源源不斷產生的污泥，是污水處理廠最頭痛的問題之一。

污泥含水率高、脫水困難，是制約污泥處理處置的關鍵障礙。目前，國內大部分污水處理廠主要采用機械進行脫水，其基本原理是以過濾介質兩側的壓力差作為推動力，使污泥中的水分被強制通過過濾介質，形成濾液排出，而固體顆粒被截留在過濾介質上成為脫水后的濾餅，從而實現污泥脫水的目的。污泥機械脫水設備以帶式壓濾機、離心脫水機為主，還有少量的傳統板框壓濾機，一般只能將含水率97～99%的污泥脫水到80%左右，無法滿足大部分污泥處置工藝對污泥含水率的要求。因此，在污泥脫水處理前選擇適當的預處理方法改善污泥的脫水性能通常是研究關注的焦點。

對于污泥預處理，最為常見是添加化學藥劑的化學調理方法。該方法利用藥劑在污泥膠質微粒表面所起的化學反應，中和污泥膠質微粒所帶的電荷，促使污泥微粒凝聚成大的顆粒絮體，同時使水從污泥顆粒中分離出來，從而提高污泥的脫水性能。常用的化學調理劑一般以鐵鹽、鈣鹽為主，再輔以少量的其他種類的絮凝劑，總的調理劑添加量往往占到脫水污泥干重的20～30%，因此，采用化學調理方法對污泥進行預處理存在藥劑消耗高、污泥增重明顯等缺點。陽離子型聚丙烯酰胺（CPAM）是目前最常用的化學絮凝劑之一，在污泥化學調理過程中主要起到吸附電中和、吸附架橋以及卷掃凝聚作用，對污泥脫水性能的改善有較為顯著的作用。

對于污泥預處理除了添加藥劑的化學調理技術，另外還有一些新穎的調理方式，如利用微波輻射、超聲輻射、絮凝劑等，或利用酸處理及表面活性劑等來改善污泥的脫水性能。國外已有利用磁場調理活性污泥的脫水性能和沉降性能的報道，發現磁場對污泥的脫水性能確有改善作用，其原理主要利用磁的生物效應，改變污泥顆粒的表面性質，加速表面電荷運動，使細胞瓦解釋放出大量間隙水，從而提高污泥脫水性能。

發明內容

本發明的目的在于利用外加磁場與CPAM聯合作用，在污泥調質過程中改善污泥脫水性能、同時減少藥劑的消耗。

本發明所采取的技術方案是：

一種改善污泥脫水性能的方法，包括如下步驟：

1)??????將陽離子型聚丙烯酰胺溶解于水中，得到CPAM溶液；

2)??????將CPAM溶液添加到污泥中，混勻；

3)??????對污泥置于恒定磁場中，繼續攪拌混合，得到調質污泥。

作為本發明的進一步改進，磁場的強度為10～50?mT，優選的，在恒定磁場中的攪拌時間為30～60?min，特別的在恒定磁場中的攪拌速率為30?rpm。

作為本發明的進一步改進，CPAM在污泥中的終濃度為20～100?mg/L，優選為40～80?mg/L。

作為本發明的進一步改進，200?rpm攪拌1?min使CPAM溶液與污泥混勻。

本發明的有益效果是：

本發明方法利用常見的污泥調理劑陽離子型聚丙烯酰胺和新型的調理方式外加磁場配合使用，可以有效改善污泥的脫水性能。與傳統的化學調理技術相比，添加的化學調理藥劑種類簡單、來源廣泛、用量少，極大地降低了污泥預處理成本，同時使調理后的污泥增重量小；與現有的微波輻射、超聲輻射或酸處理及表面活性劑添加等新穎調理技術相比，外加磁場的調理技術所需調理裝置構造簡單、容易操作，建設及運行成本低，對污泥脫水及沉降性能改善顯著。總的來講，本發明方法結合了化學調理與磁場調理技術的優點，使污泥中的污泥顆粒通過電性中和作用、吸附效應、橋聯作用以及磁場的生物效應聚集沉降，有效降低了污泥比阻和毛細吸水時間，改善了污泥的脫水性能。調理后的污泥脫水壓力小，可使污泥含水率大大降低，方便了污泥的后續處理，具有很好的應用前景。

具體實施方式

下面結合實施例，進一步說明本發明。

以下實施例中所使用的污泥調質反應裝置為：深度15?cm、內徑5?cm、容積300?ml并配有攪拌器的圓柱體反應裝置，外用1200匝直徑為1.5?mm的銅導線纏繞，銅導線與直流穩壓電源相連，用于提供一定強度的恒定磁場。