[發明專利]一種天然友好型污泥復合調理劑的應用及高效脫水方法

有效

• 申請號: 201410429028.7
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104326642A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 馮國紅;譚蔚;高麗兵;曹艷芝
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 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

本發明涉及污泥脫水技術領域，特別是涉及污泥天然友好型生產過程中的高效脫水方法。

背景技術

隨著城市和工業的發展，污水污泥急劇增加，環境危害日益受到重視。污泥脫水減量是污水處理過程中的關鍵部分，是目前國家關于污泥處理的重要指導方向。我國對污泥不同處置方式的標準均要求污泥脫水后濾餅含水率不高于60wt％。然而，污泥產量的驟增與污泥處理能力以及處理手段的嚴重不足形成尖銳的矛盾，造成大量的污泥隨意堆放，給自然環境包括水體、土壤以及大氣帶來極大的危害。因此如何最大程度的減少污泥產量、提高污泥的脫水速率，降低脫水泥餅的含水率，保護環境成為目前人類亟待解決的問題。

從目前生產實際和實驗數據來看，污泥的過濾分離尤為困難，這主要是由于污泥為軟物質材料、壓縮系數極高、結合水含量較高、顆粒粒徑較小及其非牛頓流體力學行為造成的。不經過任何預處理的污泥甚至無法脫水。目前，通常采用無機高分子絮凝劑鐵鹽等或有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺等調理污泥，經機械脫水后，含水率仍高達70％以上，達不到污泥后續處理的要求。絮凝劑鐵鹽對操作設備具有腐蝕作用，并且最終產物中殘留的金屬對環境產生危害；聚丙烯酰胺具有生物毒性、難以被生物降解，重則危害到人類的健康(如：癡呆癥)，因此含聚丙烯酰胺的物質不能直接排放以免造成二次污染。另外，現有的污泥脫水工藝中，含水率97-99％污泥未經濃縮而直接進入板框壓濾機進行壓濾脫水，由于板框壓濾機為間歇操作，故導致污泥的處理能力下降，增加了勞動強度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有的背景技術而提出的一種天然友好型污泥復合調理劑的應用及高效脫水方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：首先采用連續操作的濃縮機對含水率97-99％的污泥進行濃縮脫水，至含水率90-93％，隨后采用天然友好型污泥復合調理劑對其進行調理，繼而進行過濾、壓榨脫水操作。天然友好型污泥復合調理劑與連續操作的濃縮機的協同作用使污泥處理能力提高了7倍左右，污泥濾餅的含水量降至60wt％以下，可直接進行填埋、焚燒、堆肥等后續處理，且杜絕二次污染，符合國家對環保的要求，同時降低了勞動者的勞動強度。

一種天然友好型污泥復合調理劑包括(1)陽離子醚化淀粉；(2)幾丁聚糖；(3)改性硅鈣渣；與聚丙烯酰胺、三氯化鐵等絮凝劑相比，本發明所采用的復合調理劑均無毒、無害、對環境無二次污染，且對污泥運輸管線及脫水設備均無腐蝕作用。

所述的陽離子醚化淀粉為陽離子型天然高分子絮凝劑，其水溶液帶正電荷，能夠與污泥所帶的負電荷發生電中和作用，壓縮膠體粒子的雙電層厚度，有利于污泥絮體顆粒的絮凝。使用時首先將陽離子醚化淀粉調制成質量分數為1％的水溶液待用，隨后將陽離子醚化淀粉水溶液加入污泥懸浮液中，其添加量為：陽離子醚化淀粉與污泥中固相的質量比為0.2％～1％∶1。

所述的幾丁聚糖分子中含有較多氨基、羥基等活性基團，能夠吸附顆粒并在顆粒間產生架橋作用，從而形成較大的絮體，降低過濾阻力、提高污泥的脫水速率。使用時需將幾丁聚糖調制成質量濃度為0.5％的乙酸溶液，具體調配步驟為：(1)將一定量的幾丁聚糖溶于質量分數為1％的乙酸溶液中；(2)快速攪拌30s以加速幾丁聚糖的溶解，隨后慢速攪拌5min便于幾丁聚糖分子鏈的打開，形成均勻的幾丁聚糖的乙酸溶液待用。將調配好的幾丁聚糖的乙酸溶液加入污泥懸浮液中，其添加量為：幾丁聚糖與污泥中固相的質量比為0.1％～1％∶1。由于幾丁聚糖在酸性溶液中緩慢水解，因此其溶液在使用時需隨用隨配，不能長時間存放。

所述的改性硅鈣渣，為高鋁粉煤灰生產氧化鋁的副產物，通過研磨得到粒度30μm左右的剛性粉體，即改性硅鈣渣。其添加量為：改性硅鈣渣與污泥中固相的質量比為10％～100％∶1。

天然友好型污泥復合調理劑的應用及高效脫水方法的具體操作步驟為：

(1)取污水處理廠的剩余污泥，含水率97-99％；

(2)采用連續操作的濃縮機對污泥進行濃縮至含水率90-93％；

(3)將調理好的陽離子醚化淀粉的水溶液加入污泥懸浮液中，機械攪拌5min以充分中和污泥中的負電荷；

(4)加入幾丁聚糖的乙酸溶液，機械攪拌10min，保證幾丁聚糖的長鏈分子與污泥絮體、顆粒之間發生絮凝、架橋作用，促進絮體增長；