[發(fā)明專利]一種降低濃縮污泥比阻的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811524047.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109354363A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳榮展;于夢(mèng)楠;于曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/04
• 分類號(hào): C02F11/04;C02F11/147;C02F11/13;C02F11/121
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種降低濃縮污泥比阻的方法，包括以下步驟：將污泥濃縮至固含量5%以上，進(jìn)行厭氧消化處理，使污泥中的部分有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，使消化液pH不斷降低至5以下；將污泥泵入反應(yīng)罐中，加入玻璃化溫度（Tg）為40?80℃的溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯共聚物，混合后反應(yīng)10?30min；將污泥熱交換后泵入加熱罐中加熱，然后保溫10?60min；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，使聚合物快速硬化成立體網(wǎng)絡(luò)狀，支撐形成的污泥顆粒間孔隙，構(gòu)成過(guò)濾時(shí)的透水通道；將污泥立即過(guò)濾脫水，通過(guò)硬化后的聚丙烯酸酯共聚物分子鏈形成的立體網(wǎng)絡(luò)狀骨架的支撐作用降低污泥比阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)中的污泥脫水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種降低濃縮污泥比阻的方法。

背景技術(shù)

污泥的脫水一直是世界性難題，特別是工業(yè)廢水處理濃縮污泥中含有大量有機(jī)物，其親水性強(qiáng)，結(jié)合水含量高，采用板框壓濾機(jī)、帶式脫水機(jī)、真空脫水機(jī)等進(jìn)行機(jī)械脫水時(shí)脫水速率慢，泥餅含水率高。

目前對(duì)于污泥脫水性能的改善，主要包括熱調(diào)理、凍融處理，高溫?zé)崴狻⑼都有跄齽┰龃笮躞w顆粒等方法，但效果普遍不甚理想，污泥比阻仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種降低濃縮污泥比阻的方法，通過(guò)降低污泥比阻，提高污泥過(guò)濾脫水速度，可大幅縮短脫水時(shí)間。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方法為：

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(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物對(duì)溫度的響應(yīng)通過(guò)溫度變化改變其物理狀態(tài)，降低污泥比阻，包括以下步驟：

（1）將廢水處理產(chǎn)生的混合污泥氣浮或沉淀濃縮至固含量5%以上，進(jìn)行厭氧消化處理，控制消化過(guò)程處于水解酸化階段，使污泥中的部分有機(jī)物發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，使消化液pH不斷降低至5以下，有機(jī)酸電離產(chǎn)生氫離子，抑制后續(xù)pH與溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物水溶性基團(tuán)的電離；

（2）將厭氧消化后的污泥泵入反應(yīng)罐中，邊攪拌邊向污泥中按比例加入玻璃化溫度（Tg）為40-80℃的由軟單體、硬單體與丙烯酸系單體共聚形成的pH與溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物的胺（或銨）鹽，投加量為0.2-0.4g/g干污泥，混合后反應(yīng)10-30min，利用水解酸化產(chǎn)生的有機(jī)酸電離產(chǎn)生的H⁺與加入的共聚物中的水溶性基團(tuán)—COO^—結(jié)合，脫去—[NR₄]⁺，形成—COOH，并以H⁺抑制—COOH電離，降低共聚物的水溶性，使共聚物分子充分析出并通過(guò)范德華力與氫鍵作用與污泥顆粒吸附結(jié)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pH與溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物的Tg以上，改變其物理狀態(tài)使共聚物分子鏈軟化卷曲，黏結(jié)污泥顆粒，然后保溫10-60min，使與污泥顆粒黏結(jié)的共聚物分子鏈連同污泥顆粒一起團(tuán)聚，收縮變形，形成污泥顆粒間孔隙，并通過(guò)pH與溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物中的甲基、酯基等疏水基團(tuán)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共聚物Tg以下5-10℃，使聚合物分子鏈改變其物理狀態(tài)恢復(fù)玻璃態(tài)，快速硬化成立體網(wǎng)絡(luò)狀，支撐形成的污泥顆粒間孔隙，構(gòu)成過(guò)濾時(shí)的透水通道；

（5）將冷卻至溫度低于pH與溫度響應(yīng)性聚丙烯酸酯高分子共聚物Tg以下的污泥立即過(guò)濾脫水，通過(guò)硬化后的共聚物分子鏈形成的立體網(wǎng)絡(luò)狀骨架的支撐作用形成過(guò)濾時(shí)的透水孔道并防止過(guò)濾過(guò)程中透水孔道變形堵塞，降低污泥比阻，提高脫水速率。

有益效果：

a.以污泥水解酸化形成的小分子有機(jī)酸使聚丙烯酸酯共聚物析出，既降低污泥體積又節(jié)省酸，降低處理費(fèi)用。