[發(fā)明專利]基于氧化還原電位快速評(píng)價(jià)氧化調(diào)理污泥脫水性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810410905.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN108931563B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊家寬;肖可可;呂陽(yáng);祝雨薇;虞文波;裴康越;梁莎;胡敬平;侯慧杰;劉冰川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/26
• 分類號(hào): G01N27/26;C02F11/06;C02F11/14
• 代理公司: 42201 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 許恒恒;李智

本發(fā)明公開了一種基于氧化還原電位快速評(píng)價(jià)氧化調(diào)理污泥脫水性能的方法，該方法是通過(guò)測(cè)量氧化調(diào)理處理對(duì)污泥的氧化還原電位ORP的影響，根據(jù)測(cè)量得出的氧化還原電位ORP的變化，由此來(lái)評(píng)價(jià)經(jīng)氧化調(diào)理處理后污泥的脫水性能；該方法具體是向待處理的污泥體系中引入ORP電極，實(shí)時(shí)測(cè)量氧化還原電位ORP，然后向該待處理的污泥體系中加入氧化調(diào)理劑，并根據(jù)ORP的變化判斷經(jīng)氧化調(diào)理處理后污泥的脫水性能。本發(fā)明基于氧化還原電位，能夠?qū)ρ趸瘜W(xué)調(diào)理污泥脫水性能指標(biāo)進(jìn)行快速有效比較和評(píng)價(jià)，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠有效解決評(píng)價(jià)氧化調(diào)理污泥脫水性能的方法存在的操作復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性差、需要外加藥劑等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于氧化還原電位快速評(píng)價(jià)氧化調(diào)理污泥脫水性能的方法，該方法能夠快速評(píng)價(jià)氧化化學(xué)調(diào)理污泥脫水性能。

背景技術(shù)

污泥是污水處理的主要副產(chǎn)物，具有含水率高、產(chǎn)量大、處理難度高的特點(diǎn)，給環(huán)境工程領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。我國(guó)市政污泥的年產(chǎn)生量高達(dá)3000萬(wàn)噸(以含水率80wt％計(jì))。污泥中的水分存在形式大致有間隙水或游離水(約占污泥水分的65-85％)、毛細(xì)水(約占污泥水分的15-20％)、吸附水(<10％)和結(jié)合水(<10％)四種。由于污泥脫水困難，導(dǎo)致污水處理廠處理處置成本高。提高污泥脫水性能，已成為污泥處理的首要問題。作為污泥主要成分的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，簡(jiǎn)稱EPS)，具有分支與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，高度水化和帶電荷，是造成污泥脫水困難的主要原因。傳統(tǒng)污泥調(diào)理方法已用于改善污泥脫水性能，如中國(guó)專利CN201410481056.3中提到使用聚丙烯酰胺(PAM)高分子絮凝劑，可以加快污泥脫水和沉降速率。中國(guó)專利CN201310491976.9中提到使用硫酸亞鐵，氧化鈣和氧化鎂的混合物制備的鐵鹽可以縮短污泥脫水時(shí)間，降低污泥脫水成本。中國(guó)專利CN201410235276.8中使用鐵鹽和鋁鹽的復(fù)合型污泥脫水調(diào)理劑用于污泥脫水。但這些傳統(tǒng)調(diào)理方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)污泥EPS親水結(jié)構(gòu)破壞及結(jié)合水的釋放，因此無(wú)法達(dá)到污泥深度脫水及高效減量的目的。為了實(shí)現(xiàn)污泥中EPS親水結(jié)構(gòu)解離和結(jié)合水的釋放，在采用絮凝劑調(diào)理之前，氧化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到污泥的預(yù)處理過(guò)程，目前較常用的氧化劑種類主要包括傳統(tǒng)氧化劑(臭氧、雙氧水、二氧化氯、高錳酸鹽、高鐵酸鹽等)和高級(jí)氧化劑(Fenton試劑(Fe²⁺/H₂O₂)和過(guò)硫酸鹽(S₂O₈^2-))。氧化技術(shù)能夠有效破解污泥EPS有機(jī)親水基團(tuán)，促進(jìn)污泥內(nèi)部結(jié)合水釋放，從而起到很好的強(qiáng)化混凝和氧化助凝的效果，以達(dá)到提高污泥脫水效率的目的。然而，氧化技術(shù)的使用存在控制難的缺點(diǎn)。若投加的氧化劑含量過(guò)大，容易造成污泥中有機(jī)物的過(guò)度釋放，導(dǎo)致污泥上清液中溶解態(tài)的有機(jī)物含量大幅度增加，而污泥固相中生物質(zhì)資源大量流失。且氧化劑的投加會(huì)破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，使污泥顆粒更加細(xì)小，導(dǎo)致液/固分離的過(guò)濾性能惡化。若投加的氧化劑含量過(guò)小，則氧化效果不明顯，無(wú)法起到破壞污泥胞外聚合物結(jié)構(gòu)，釋放內(nèi)部水的目的。因此，評(píng)價(jià)氧化化學(xué)調(diào)理對(duì)污泥脫水性能的影響至關(guān)重要。