[發明專利]一種降低濃縮污泥比阻的方法

在審

• 申請號: 201811524047.2
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109354363A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 柳榮展;于夢楠;于曉
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/147;C02F11/13;C02F11/121
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種降低濃縮污泥比阻的方法，其特征在于，利用向污泥中投加的pH與溫度響應性聚丙烯酸酯高分子共聚物對溫度的響應通過溫度變化改變其物理狀態，降低污泥比阻，包括以下步驟：

（1）將廢水處理產生的混合污泥濃縮至固含量5%以上，進行厭氧消化處理，控制消化過程處于水解酸化階段，使污泥中的部分有機物發酵產生有機酸，使消化液pH不斷降低至5以下，有機酸電離產生氫離子，抑制后續聚丙烯酸酯共聚物水溶性基團的電離；

（2）將厭氧消化后的污泥泵入反應罐中，邊攪拌邊向污泥中按比例加入玻璃化溫度（Tg）為40-80℃的pH與溫度響應性聚丙烯酸酯高分子共聚物的胺（或銨）鹽，混合后反應10-30min，利用水解酸化產生的有機酸電離產生的H⁺與加入的聚丙烯酸酯共聚物中的水溶性基團—COO^—結合，脫去—[NR₄]⁺，形成—COOH，并以H⁺抑制—COOH電離，降低聚丙烯酸酯共聚物的水溶性，使共聚物分子充分析出并通過范德華力與氫鍵作用與污泥顆粒吸附結合，沉淀濃縮污泥；

（3）將污泥熱交換后泵入加熱罐中加熱，使溫度升高至聚丙烯酸酯共聚物的Tg以上，改變其物理狀態使聚丙烯酸酯共聚物分子鏈軟化卷曲，黏結污泥顆粒，然后保溫10-60min，使與污泥顆粒黏結的共聚物分子鏈連同污泥顆粒一起團聚，收縮變形，形成污泥顆粒間孔隙，并通過聚丙烯酸酯共聚物中的甲基、酯基等疏水基團提高污泥顆粒的疏水性；

（4）將污泥熱交換降溫冷卻至溫度低于聚丙烯酸酯共聚物Tg以下5-10℃，使聚合物分子鏈改變其物理狀態恢復玻璃態，快速硬化；

（5）將冷卻至溫度低于聚丙烯酸酯共聚物Tg以下的污泥立即過濾脫水，通過硬化后的聚丙烯酸酯共聚物分子鏈形成的立體網絡狀骨架的支撐作用形成過濾時的透水孔道并防止過濾過程中透水孔道變形堵塞，降低污泥比阻，提高脫水速率。

2.根據權利要求1所述的一種降低濃縮污泥比阻的方法，其特征在于，所述步驟（1）中的污泥消化液pH為2-5。

3.根據權利要求1所述的一種降低濃縮污泥比阻的方法，其特征在于，所述步驟（2）中的pH與溫度響應性聚丙烯酸酯高分子共聚物由丙烯酸酯類軟單體、硬單體或非丙烯酸類硬單體共聚形成，通過單體摩爾比控制聚合物Tg高于室溫。

4.根據權利要求1所述的一種降低濃縮污泥比阻的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的加熱采用電加熱、蒸汽加熱或導熱油等直接或間接加熱方式或聯合加熱方式。

5.根據權利要求1所述的一種降低濃縮污泥比阻的方法，其特征在于，所述步驟（3）中的降溫冷卻是利用投加聚丙烯酸酯共聚物的胺（或銨）鹽反應后的污泥通過熱交換進行，回收熱能。