[發明專利]一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法

在審

• 申請號: 202010491372.4
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111825304A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 馬麗萍;郭致鎣;戴取秀;敖冉;隗一;楊靜;穆劉森
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F11/15
• 分類號: C02F11/15;C02F11/143;C02F11/147
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明公開了一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法，包括以下步驟：步驟一、在市政污泥中加入污泥泥餅生物炭，進行超聲處理；步驟二、向步驟一中的污泥中繼續投加改性玉米芯粉，進行超聲處理；步驟三、在步驟二后進行靜置，然后真空過濾。本發明的優點：用自制脫水劑協同超聲的方法，對高含水率的市政污泥脫水效率顯著，最終可將污泥的含水率降低至50％左右；在開拓玉米芯應用途徑的同時，為污泥處置技術提供了新的技術支持，運用了兩種廢棄物為原料，分別制備了陽離子脫水劑改性玉米芯粉和骨架材料污泥泥餅生物炭，使廢棄物得到了資源化利用的同時，高效地對市政污泥進行了脫水處理，以廢治廢，變廢為寶，應用前景廣闊，無二次污染。

技術領域

本發明涉及一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法，屬于改善市政污泥脫水性能技術領域

背景技術

隨著工業生產的發展和城市人口的增加，生活污水的排放量日益增加。其中，污泥是污水處理過程中不可避免的副產物，且在污水處理的各個階段都會產生。根據統計顯示，2017年底我國已建成城鎮污水處理廠5192座，污水處理能力達1.93億m³/日，且以每年10％以上的速度增長，而污泥的產生量通常為待處理污水體積的0.3％～0.5％。同時，污泥結構松散，親水性強，導致污泥顆粒很難從液相中分離出來，且其中含有大量有機物、病原微生物等，特別是其中的重金屬和有毒有機物質，極易對環境造成二次污染。因此，市政污泥的處理與處置越來越受到人們的重視，開發高效的市政脫水技術已成為必然趨勢。

污泥各個組分間也存在著多種相互作用力，包括污泥顆粒之間的靜電作用力、各種分子間的范德華力和各物質間的親疏水作用力等。污泥自身性質如電位、粘度、粒徑等對污泥的沉降和脫水過程有著非常重大的影響。近年來，許多研究為提高污泥的脫水效率，運用物理方法與化學方法協同處理污泥的方法來處理污泥。因此，本專利在投加兩種自制脫水劑的基礎上，引入超聲處理技術，以期在降低脫水劑投加量的同時降低污泥含水率，為后期應用提供實驗基礎。

發明內容

本發明要解決的技術問題，在于提供一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法，該自制脫水劑協同超聲能夠提高污泥脫水效率，對高含水率的污泥效果顯著，操作過程簡單易行、前景廣闊。

本發明通過下述方案實現：一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法，在市政污泥中先后投加污泥泥餅生物炭和改性玉米芯粉，經超聲處理后，進行真空抽濾脫水。

一種超聲協同自制脫水劑降低市政污泥含水率的方法，其包括以下步驟：

步驟一、在市政污泥中加入污泥泥餅生物炭，進行超聲處理；

步驟二、向步驟一中的污泥中繼續投加改性玉米芯粉，進行超聲處理；

步驟三、在步驟二后進行靜置，然后真空過濾。

所述步驟一中污泥泥餅生物炭的投加量為污泥干重的5％～15％，超聲處理時間為1-3min，超聲頻率為24-32kHz。

所述步驟二中改性玉米芯粉的投加量為污泥干重的5％～20％，超聲處理時間為5～60min，超聲頻率為24-32kHz。

所述步驟三中靜置的時間為2～3h。

所述污泥泥餅生物炭的制備方法如下：

步驟a、將改性玉米芯粉投加入市政污泥中，通過磁力攪拌器進行攪拌，攪拌后進行靜置；

步驟b、在步驟a后經真空過濾后得到污泥泥餅；

步驟c、將步驟b得到的污泥泥餅放入管式爐中熱解，得到污泥泥餅生物炭；

步驟d、將步驟c得到的污泥泥餅生物炭置于干燥器中放涼，后研磨過篩，置于干燥器中保存。