[發明專利]電化學協同Fe-HClO體系改善污泥脫水性能的方法

在審

• 申請號: 201711330837.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108178489A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 朱南文;于豹;袁海平;樓紫陽;沈雁文;尹常凱
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14;C02F11/12;C02F11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種電化學協同Fe^?HClO體系改善污泥脫水性能的方法，包括以下步驟：A、在剩余污泥中加入氯化鐵，并調節pH至2～3，得酸化污泥；B、在酸化污泥中加入NaClO后，通入直流電進行電化學氧化反應；C、經步驟B反應后的污泥調節pH至7，進行絮凝沉淀，然后進行脫水處理。本發明通過電化學協同Fe²⁺/HClO氧化體系對污泥進行調理，改善污泥脫水性能，同時有效實現污泥的減量化，利用Ca(OH)₂調整體系pH，實現污泥的絮凝沉淀。本發明工藝簡單、運行成本低，經過調理污泥脫水性能大幅提高，從而為現有污泥脫水項目提供技術選擇。

技術領域

本發明屬于污水污泥處理領域，涉及一種電化學協同Fe-HClO體系改善污泥脫水性能的方法。

背景技術

活性污泥法被廣泛應用于生活污水的處理，然而在有效去除污水中有機物的同時，也產生了大量剩余污泥。剩余污泥作為活性污泥處理法的副產物，含有大量有機物、病原菌，極易腐敗發臭，由此產生的二次污染問題不容忽視。通常在污泥進行最后的處理處置之前，濃縮、穩定及脫水處理是必不可少的環節。其中污泥脫水的目的主要是減少污泥體積，減少后續處理處置費用。污泥是由胞外聚合物(EPS)為主體的親水性絮體結構組成,包括自由水和結合水,其中結合水通過化學鍵或毛細作用力與污泥緊密結合,導致脫水困難；因而污泥脫水前需對其進行調理，破壞污泥膠體的穩定性，使得內部結合水轉變為自由水，增強水分子流動性，便于脫水處理。

污泥調理主要包括添加絮凝劑、高級氧化預處理、酸/堿預處理、凍融預處理、加熱預處理等技術。作為一種常用高級氧化技術，Fenton反應由于其高效快速處理效率且環境友好的優異性能而獲得廣泛研究和應用。反應過程中H₂O₂與Fe²⁺作用產生大量氫氧自由基(·OH)，而·OH的強氧化性能夠改變污泥絮狀結構，釋放出內部結合水。如公開號為CN102180583A，名稱為芬頓試劑與聚丙烯酰胺協同作用污泥調理技術，利用Fenton試劑的強氧化性破解微生物細胞及EPS，釋放內部結合水，同時利用CPAM的強絮凝作用對細小污泥顆粒進行絮凝沉淀，實現脫水性能的提高。但該方法需要投加大量酸對污泥進行酸化，反應結束后又需要消耗大量堿來調節pH至中性，同時H₂O₂與Fe²⁺化學性質不穩定，運輸及儲存成本較高。

發明內容

本發明針對上述污泥調理脫水技術存在的不足，提供一種電化學協同Fe-HClO體系改善污泥脫水性能的方法。能夠有效破壞污泥絮狀結構，釋放污泥內部水從而增強水分子流動性的組合技術工藝。通過電化學協同Fe²⁺/HClO氧化體系對污泥進行調理，改善污泥脫水性能，同時有效實現污泥的減量化；利用Ca(OH)₂調整體系pH，實現污泥的絮凝沉淀。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種電化學協同Fe²⁺/HClO氧化體系改善剩余污泥脫水性能的方法，包括以下步驟：

A、在剩余污泥中加入氯化鐵，并調節pH至2～3，得酸化污泥；

B、在酸化污泥中加入NaClO后，通入直流電進行電化學氧化反應；

C、經步驟B反應后的污泥調節pH至7，進行絮凝沉淀，然后進行脫水處理。

優選地，步驟A中，所述剩余污泥的含固率為10～30g/L。

更優選地，所述剩余污泥的含固率為20g/L。

優選地，步驟A中，所述氯化鐵的加入量為剩余污泥干重(去除水分后的固含物重量)的3％～10％。更優選地，所述氯化鐵的加入量為剩余污泥干重的6％。本發明中只能加入氯化鐵，不能用其他鐵鹽替代。若進行替代，則無法實現本發明。