[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用臭氧/混凝劑/疏水性聚氨酯改善污泥脫水性能的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811533187.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109574446A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁海平;朱南文;俞璐;邊暢;樓紫陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/12
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/12;C02F11/121;C02F11/143;C02F11/147;C02F11/15
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種利用臭氧/混凝劑/疏水性聚氨酯改善污泥脫水性能的方法，包括：S1、取原始污泥重力沉降并過(guò)篩；S2、將臭氧以微氣泡形式通入步驟S1處理后的污泥內(nèi)，并進(jìn)行反應(yīng)；S3、將混凝劑與步驟S2處理后的污泥均勻混合，并進(jìn)行攪拌反應(yīng)；S4、向步驟S3處理后的污泥中投加疏水性聚氨酯材料，混合均勻后，進(jìn)行脫水，得泥餅。本發(fā)明通過(guò)臭氧氧化作用實(shí)現(xiàn)污泥及絮體的適度破解，然后以混凝劑進(jìn)行絮體重建與正電荷中和作用，進(jìn)一步增大污泥絮體尺寸，實(shí)現(xiàn)結(jié)合水向自由水的轉(zhuǎn)化，最后通過(guò)疏水性聚氨酯材料構(gòu)建水分釋放通道，使污泥脫水性能得到提升。該方法具有協(xié)同效應(yīng)明顯、操作方便、調(diào)理劑費(fèi)用低、適應(yīng)性廣、脫水效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市污水廠剩余污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改善污水處理廠剩余污泥脫水性能的方法，具體為一種利用臭氧/混凝劑/疏水性聚氨酯改善污泥脫水性能的方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的日益加快，人民生活水平的不斷提高，城市人口與日俱增，城市生活污水排放量日益增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)的污水處理壓力日益嚴(yán)重。污泥作為城市污水處理廠生物處理過(guò)程中的副產(chǎn)物，如果其不能得到有效妥善的處理，易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。剩余污泥的急劇增加給環(huán)境帶來(lái)巨大壓力。另外，污泥中含有的惡臭物質(zhì)、病原體、持久性有機(jī)物、重金屬等污染物從水體轉(zhuǎn)移到陸地，導(dǎo)致污染物進(jìn)一步擴(kuò)散，污泥的處理與處置問(wèn)題日趨嚴(yán)峻。

剩余污泥的含水率通常高達(dá)99％以上，為了減少污泥處置過(guò)程中運(yùn)輸?shù)瘸杀荆岣呶勰嗪罄m(xù)的處置效率，有必要對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理，以期大幅減小體積。而污泥是親水性物質(zhì)，脫水難度大，所以必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，以改善污泥的脫水性能。經(jīng)過(guò)調(diào)理處理后的污泥經(jīng)離心或壓濾脫水后可得到含水率為75％～85％的泥餅。目前污泥的調(diào)理方法主要包括：物理調(diào)理、化學(xué)調(diào)理和生物調(diào)理的方式。主要是通過(guò)破解污泥絮體，導(dǎo)致微生物細(xì)胞裂解，促使污泥絮體中的間隙水和胞內(nèi)物質(zhì)及水分的釋放等方式提高污泥脫水性能。研究表明，單一的污泥調(diào)理方式對(duì)改善污泥脫水性能效果有限，因此聯(lián)合調(diào)理方法成為污泥脫水調(diào)理的研究熱點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN108328905A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種污泥脫水調(diào)理劑及其使用方法。該專(zhuān)利提出通過(guò)聚合氯化鋁、三氯化鐵和磷酸氫二鉀以一定配比，利用其協(xié)同作用，改善污泥脫水性能。該專(zhuān)利中聚合氯化鋁和三氯化鐵同具有絮凝和沉降作用，不能很好的發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，且絮體結(jié)構(gòu)的凝實(shí)會(huì)堵塞污泥壓濾過(guò)程中水分釋放的通道，導(dǎo)致污泥脫水性能不佳；另外磷的引入影響后續(xù)污泥的處理處置。Wang等(2018)研究發(fā)現(xiàn)，以污泥基活性炭作為骨架，結(jié)合陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的絮凝作用，可有效改善厭氧消化污泥的脫水性能。該調(diào)理方法，效果明顯，但其過(guò)程復(fù)雜，并且其中的污泥基活性炭的制備需要高溫?zé)峤猓偟哪芎暮驼{(diào)理成本較高，并且該專(zhuān)利沒(méi)有進(jìn)行氧化破壞絮體及微生物細(xì)胞膜等的作用，無(wú)法使污泥中的內(nèi)部水釋放出來(lái)，不能有效的提高污泥脫水性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有污泥調(diào)理中污泥EPS結(jié)構(gòu)破壞效果不佳、污泥絮體內(nèi)結(jié)合水釋放及調(diào)理后污泥脫水效果不顯著等問(wèn)題，提供一種利用臭氧/混凝劑/疏水性聚氨酯改善污泥脫水性能的方法，具體為一種氧化破解-絮體重建-水分通道構(gòu)建的調(diào)理方法，使得污泥脫水后泥餅含水率降低至45％-65％，具有費(fèi)用較低、適用范圍廣、各調(diào)理步驟明確、操作方便、降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種利用臭氧/混凝劑/疏水性聚氨酯改善污泥脫水性能的方法，利用臭氧的強(qiáng)氧化性和混凝劑的絮凝作用，結(jié)合疏水性聚氨酯的水分通道構(gòu)建作用，有效降低處理后泥餅的含水率，減少污泥體積，具體包括以下步驟：

S1、取原始污泥重力沉降后去掉上清液，并過(guò)篩去掉懸浮物；

S2、將臭氧以微氣泡形式通入步驟S1處理后的污泥內(nèi)，并進(jìn)行一段時(shí)間反應(yīng)；

S3、將混凝劑與步驟S2處理后的污泥均勻混合，并進(jìn)行一段時(shí)間攪拌反應(yīng)；