[發明專利]一種活性污泥深度脫水材料及其應用

有效

• 申請號: 201710032326.6
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN107056006B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 鄧文義;蘇亞欣;賀振江
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F11/143
• 分類號: C02F11/143;C02F11/122
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

本發明涉及一種活性污泥深度脫水材料及其應用，活性污泥深度脫水材料為管徑小于50nm，長徑比為50?1000:1的納米管。將納米管材料加入活性污泥中，在30～100℃溫度條件下將污泥培養60～180min，并對活性污泥機械攪拌，使得活性污泥細胞在納米管作用下發生解構破碎，釋放胞內結合水，從而大幅提高污泥脫水性能的方法。本發明工藝簡單、反應溫度低、運行成本低、低能耗、無設備腐蝕性。

技術領域

本發明屬于脫水材料及應用領域，特別涉及一種活性污泥深度脫水材料及其應用。

背景技術

隨著我國城鎮化步伐的不斷推進以及污水治理要求日趨嚴格，城鎮污水處理廠的數量和規模迅速提升。由住房和城鄉建設部公布的《2015年城鄉建設統計公報》指出，相比2010年，2015年全國城市及縣鎮污水處理廠數量增加了41.9％，污水廠的日處理能力提高了36.5％，達1.7億立方米/天。以萬噸污水產6.75噸濕污泥計(含水率80％)，則2015年全年的濕污泥產量超過4千萬噸。未來幾年，全國的城鎮污泥產量將持續快速增加，預計到2020年，城鎮濕污泥產量將達到6000萬～9000萬噸。截至2015年，我國城鎮污泥的無害化處理率為56％，急需深入加強污泥的處理和處置。

污泥經濃縮和機械脫水之后，自由水分得以脫除，污泥體積大幅下降。但污水處理廠所排放的濕污泥中仍然約含有80％的水分，達不到資源化利用的要求。傳統的熱力干化雖然干化速度快、干化效果明顯，但能耗非常高。近年來發展起來的深度脫水法是通過對污泥進行改性，使污泥中的微生物細胞破壁，使得胞內結合水得以釋放，通過機械壓濾使得污泥的含水率降至60％以下。目前的污泥細胞破壁方法可分為物理法、化學法和生物法，典型的物理法包括超聲處理、機械研磨和高溫加熱處理等，其主要缺點是能耗高，脫水增效不明顯；典型的化學法包括臭氧氧化、酸堿處理和芬頓試劑法等，其特點是破壁效果明顯，但藥劑對設備腐蝕嚴重，運行成本高；生物法即采用生物酶降解污泥細胞，主要缺點是周期跨度長。由于這些方法都存在不同程度的缺陷，因此均未實現大規模的工業推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種活性污泥深度脫水材料及其應用，本發明是將納米管材料加入活性污泥中，在常溫或加熱條件下將污泥培養60～180min，并對活性污泥施加一定的機械攪拌，使得活性污泥細胞在納米管作用下發生解構破碎，釋放胞內結合水，從而大幅提高污泥脫水性能的方法；本發明工藝簡單、反應溫度低、運行成本低、低能耗、無設備腐蝕性。

本發明的一種活性污泥深度脫水材料，活性污泥深度脫水材料為管徑小于50nm，長徑比為50-1000:1的納米管。

所述納米管為碳納米管、硅納米管中的一種。

優選所述納米管的管徑為2～10nm，長徑比為50～250：1。

本發明的一種活性污泥深度脫水材料的應用，納米管材料用于活性污泥深度脫水，具

體方法包括：

將污泥置于容器中，向污泥中加入納米管，然后在30-100℃條件下，攪拌培養60～180min。

所述污泥為機械脫水之前的濃縮污泥，含水率介于90～98％。

污泥為活性污泥，為是指市政或工業污水處理廠所產生的含大量活性微生物細菌的污泥。

所述納米管和污泥的比例為100～1000mg：1L。

納米管加入方式為：納米管同分散劑、溶劑混合后，經超聲振蕩分散均勻后再加入活性污泥中。

所述溶劑為水、乙醇或異丙醇；分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚氨基甲酸乙酯、OP系列表面活性劑、十二烷基硫酸鈉或十六烷基三甲基溴化。

30-100℃并攪拌培養60～180min后，進行脫水干燥，其中可以采用傳統的機械壓濾設備進行脫水干燥，如：皮帶壓濾機、螺旋壓榨機、板框壓濾機等。