[發明專利]一種改善剩余污泥脫水性能的方法

有效

• 申請號: 201610976644.3
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN106630524B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 蔡美強;魯偉;陳海鋒;胡建強;羅德紋;包建宏;林孝鑫;徐佳慧;濮麗娜;孟小帥;熊智勇;吳費強
• 申請（專利權）人: 浙江歐可美科技股份有限公司;浙江工商大學
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/122;C02F11/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 向慶寧

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種改善剩余污泥脫水性能的方法。通過先采用酸液調節pH值，加入Fe²⁺和H₂O₂，再采用水力空化處理，進而使得污泥中的結合水、吸附水、間隙水以及自由水部分脫出，進而使得污泥中的含水量由98％以上降低至50％左右，固含量減少20％左右，降低污泥的毛細管吸水時間，提高了污泥處理上清液中的多糖和蛋白質含量，改善了污泥的脫水性能和脫出水的品質，并且操作方法簡單，能耗低，成本低。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種改善剩余污泥脫水性能的方法。

背景技術

剩余污泥是污水處理后的必然副產物。近年來，隨著城市人口的增長、市政服務設施的不斷完善，我國每年污水處理總量不斷增加，污泥產量也越來越大。截止當前，我國運行污水處理廠4000多座，處理污水達1.5×108m3/d，剩余污泥(含水率80％)年產量近3500萬噸國家環境保護部環辦[2010]157號《關于加強城鎮污水處理廠污泥污染防治工作的通知》要求“污水處理廠以貯存(即不處理處置)為目的將污泥運出廠界的，必須將污泥脫水至含水率50％以下。”由此污泥深度脫水成為了人們關注和研究的熱點。

污泥中水的存在形式可分為：間隙水、毛細管水、表面吸附水和內部結合水。間隙水(占70％～75％)被截留在污泥顆粒間隙中，可用機械方法去除；內部結合水(占20％～25％)存在于污泥的微生物細胞內，只有細胞破壁后才能被進一步脫除；毛細管水、表面吸附水所占份額小可以忽略。污泥深度脫水的關鍵在于脫除污泥絮體中的結合水，脫除結合水的關鍵在于微生物細胞破壁。

水力空化是一種高級氧化技術，具有廣泛的應用前景。流體通過壓縮裝置(如幾何孔板、文丘里管)產生壓降，當壓力小于飽和蒸汽壓，甚至出現負壓時，溶解在流體中的氣體會釋放出來，同時流體氣化而產生大量空化泡，空泡在隨流體進一步流動的過程中，遇到周圍壓力增大時，體積將急劇縮小至潰滅，產生高溫，高壓，可使水蒸氣熱解生成·OH自由基和·H原子。另外，水力空化還會產生剪切力。文獻證實，相比超聲空化，水力空化具有能量效率高、投資成本低、易于工業化等優點；但其也存在耗時長，·OH自由基產生量較少等不足。因此，水力空化與其他高級氧化技術相結合被視為該技術進一步發展的關鍵(這個是現有技術)。

此外，芬頓(Fenton)反應作為最有效的高級氧化技術，近年來被廣泛應用于改善污泥的脫水性能。其反應機理是，在酸性條件下，Fe2+催化H2O2生成活潑的羥基自由基(·OH)，從而引發和傳遞鏈反應，加快有機物和還原物質的氧化反應。Fenton試劑的氧化處理可以破壞污泥結構使污泥中的水分和有機物釋放出來，同時，Fenton試劑可以氧化還原性的惡臭物質，減少惡臭物質的釋放，殺滅病原菌，穩定化污泥(這個也是現有技術)。但在實際應用中，單一Fenton氧化技術處理污泥，不僅需要較多Fenton試劑量，費用較昂貴。而且在污泥體系中，因其氧化過程較劇烈，造成污泥粒徑減小，增加污泥脫水時間。因此，需要對各自的方法和設備進行改進，從而彌補這兩種方法的不足。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種改善剩余污泥脫水性能的方法，具體為一種芬頓耦合水力空化改善剩余污泥脫水性能的方法，該方法具有設備簡單，易于工程上大規模應用，適合建立大規模工業化水處理設備等優點。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種改善剩余污泥脫水性能的方法，具體包括以下步驟：

1)將污泥池(1)中的污泥注入至調節池(2)中，并向其中加入酸液，調節污泥的pH值為3-5；

2)然后將污泥注入至芬頓反應罐(3)，向其中加入污泥調理劑，以絕干污泥計，具體為每千克絕干污泥中加入0.1-10克的Fe²⁺和0.1-10克的H₂O₂試劑，然后進行充分混合反應；