一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法
【專(zhuān)利摘要】一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，包括以下步驟：（1）混合稀釋或濃縮；（2）加藥氧化；（3）固液分離；（4）濾液處理。本發(fā)明工序簡(jiǎn)單，條件易控，能縮短污泥的脫水時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)污泥的規(guī)?；幚?。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)的方法，尤其是涉及一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城 市化進(jìn)程的加快，城市污水的排放也日益增加，為了解決城市污水排放造成環(huán)境污染的問(wèn)題，各類(lèi)污水處理廠紛紛上馬。隨著污水處理能力的加大，帶來(lái)了污泥處理的新問(wèn)題。一個(gè)日處理30萬(wàn)噸的污水處理廠，每天約產(chǎn)生含水率80%的污泥120噸。污泥是在污水處理系統(tǒng)的各個(gè)單元中所產(chǎn)生的固液混合物，是污水處理過(guò)程的附屬產(chǎn)物，是一種有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，污泥除含有灰分外，還含有大量有機(jī)質(zhì)、病原體、寄生蟲(chóng)及有毒有害物(如重金屬等)，且常伴有惡臭，將其任意堆放可造成二次污染。目前污水處理廠對(duì)污泥的處理方式是，添加高分子絮凝劑對(duì)污泥進(jìn)行絮凝后，利用帶式壓濾機(jī)或離心的方法將污泥含水率降至80%左右后處置。污泥處置一般是外運(yùn)簡(jiǎn)單填埋，這是所有污水處理廠處理污泥的主要方法，由于污泥含水量仍達(dá)80%左右，給垃圾填埋場(chǎng)帶來(lái)極大安全隱患，因此，許多垃圾場(chǎng)將污泥拒之門(mén)外。污泥本身含有大量可用資源，毫無(wú)疑問(wèn)，如果將污泥進(jìn)行簡(jiǎn)單填埋，將使這些有用資源被浪費(fèi)。目前，污泥深度脫水成為污泥處置行業(yè)共識(shí)，基本上都是深度調(diào)理+板框壓濾。但在調(diào)理劑的使用上還是需要慎重選擇。國(guó)家對(duì)污泥處理的要求是減量化、資源化、無(wú)害化，因此，污泥的處理實(shí)際包括兩個(gè)方面，即處理和處置。處理是階段性手段，處置是最終目的。在實(shí)施污泥處理項(xiàng)目時(shí)，從污泥處理階段就必須考慮到后期的處置應(yīng)用，從技術(shù)上做好安排。就污泥深度脫水工藝而言，核心的技術(shù)是對(duì)污泥中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行氧化調(diào)理，但不同的調(diào)理劑會(huì)產(chǎn)生不同性質(zhì)的污泥，因此也就直接對(duì)后期的處置產(chǎn)生重要影響。市場(chǎng)上流行的三氯化鐵作為污泥調(diào)理劑被廣泛應(yīng)用，脫水效果良好。但是，三氯化鐵為毒性較強(qiáng)的高酸性氧化劑，尤其在高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有腐蝕性的氣體，對(duì)人體和設(shè)備的安全造成很大的威脅。用這種方法脫水后的污泥(含水60 %以下)后期處置則值得深入研究。但為了實(shí)現(xiàn)污泥的“資源化”，在后期處置中有些地區(qū)將脫水后污泥用于熱電廠鍋爐或水泥窯進(jìn)行焚燒，就不是很妥當(dāng)。傳統(tǒng)的方法處理污泥后，污泥在壓縮過(guò)程中，有機(jī)質(zhì)被壓縮變形，堵塞了水分的過(guò)濾通道，導(dǎo)致水分無(wú)法流出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，能有效破壞污泥中的胞外聚合物，使污泥中有機(jī)化合物氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，大幅度提聞污泥脫水性能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，包括以下步驟:
(!)混合稀釋或濃縮:將污水廠處理后含水率75~85wt%的污泥注入污泥混合接收池，加水稀釋至含水率為9(T95wt%，攪拌均勻，得到具有一定流動(dòng)性的污泥漿；或直接將污水廠未進(jìn)行壓濾處理的含水率98wt%以上的污泥經(jīng)濃縮至含水率9(T95wt%，得到具有一定流動(dòng)性的污泥漿；
污泥濃縮是污泥脫水的初步過(guò)程，污水處理過(guò)程產(chǎn)生的污泥含水率都很高，尤其是二級(jí)生物處理過(guò)程中的剩余活性污泥，含水率一般為99.2%~99.8%，純氧曝氣法的剩余污泥含水率較低，也在98.5%以上，而且數(shù)量很大，對(duì)污泥的處理、利用及輸送都造成了一定的困難，因此必須對(duì)其進(jìn)行濃縮；濃縮后的污泥近似糊狀，含水率降為9(T95wt% ;污泥濃縮的對(duì)象是間隙水，當(dāng)污泥的含水率由99%下降為96%時(shí)，體積可以減少為原來(lái)的1/4，但仍可保持其流動(dòng)性，可以用泵輸送，可以大大降低運(yùn)輸費(fèi)用和后續(xù)處理費(fèi)用；污泥濃縮常用的方法有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法三種；所述污水廠未進(jìn)行壓濾處理的含水率98%以上的污泥的濃縮方法優(yōu)選離心濃縮法；
(2)加藥氧化:將步驟(1)所得污泥漿通過(guò)污泥泵抽取，通過(guò)管道混合器，注入酸，將污泥的PH值調(diào)節(jié)至:3-4，然后注入雙氧水，所述雙氧水與步驟(1)所得污泥漿的質(zhì)量比為0.005、.015:1，通過(guò)管道混合器攪拌反應(yīng)后，在管道混合器的末端再注入硫酸亞鐵溶液，所述硫酸亞鐵溶液中所含硫酸亞鐵與污泥漿的質(zhì)量比0.005、.015:1，制成漿液排入污泥均化池；
所述雙氧水的濃度優(yōu)選27.5 - 35wt% ；
所述酸優(yōu)選硫酸或鹽酸；
(3)固液分離:將經(jīng)步驟(2)處理的污泥漿進(jìn)行固液分離，得泥餅，濾液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)；
(4)濾液處理:在濾液中加入石灰乳，將pH值調(diào)整為6.8 — 7.5，通過(guò)污水處理一體化設(shè)備對(duì)濾液進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放或回用。
[0005]本發(fā)明先在稀釋后的污泥漿中加入酸調(diào)pH值，為雙氧水和硫酸亞鐵的氧化反應(yīng)提供有利的反應(yīng)環(huán)境，提高氧化反應(yīng)效率。污泥中有機(jī)質(zhì)經(jīng)雙氧水和硫酸亞鐵催化氧化后，能有效氧化破壞污泥中胞外聚合物(EPS)，使污泥中有機(jī)化合物氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，大幅提高污泥脫水性能，實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水。其中，雙氧水和硫酸亞鐵混合后是一種氧化能力很強(qiáng)的氧化劑，能有效氧化破壞污泥中的EPS，使其重組，使污泥中鍵合態(tài)的水被釋放出來(lái)，能改善污泥的脫水性能，還能同時(shí)氧化分解溶解在污水中的有機(jī)物，降解有毒有機(jī)物，將污染物完全降解成無(wú)害的化合物，如C02、H2O和無(wú)機(jī)鹽，從而進(jìn)一步降低污泥脫水后的污水對(duì)環(huán)境的危害。
[0006]本發(fā)明的氧化機(jī)理是:在酸性條件下，利用Fe2+作為H2O2的催化劑，加快過(guò)氧化氫分解成具有很強(qiáng)氧化電性且反應(yīng)活性很高的羥基自由基的速度，羥基自由基在水溶液中與難降解有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解；同時(shí)Fe2+被氧化成Fe3+產(chǎn)生混凝沉淀，將大量有機(jī)物凝結(jié)而去除。
[0007]本發(fā)明有下列特點(diǎn):(1)處理效率較高，處理過(guò)程中不引入其他雜質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；(2)是一種物理化學(xué)處理方法，很容易加以控制，比較容易滿足處理要求；(3)既可以單獨(dú)使用，也可以與其他工藝聯(lián)合使用，以降低成本，提高處理效果；如果將生物氧化法作為預(yù)處理，其去除有機(jī)物的效果將會(huì)更好；(4)對(duì)泥漿中干擾物質(zhì)的承受能力較強(qiáng)，操作與設(shè)備維護(hù)比較容易，使用范圍比較廣；(5 ) Fe (OH) 3膠體能在低pH值范圍內(nèi)使用，而在低pH值范圍內(nèi)有機(jī)物大多以分子態(tài)存在，比較容易去除，這也提高了有機(jī)物的去除效率。
[0008]本發(fā)明工序簡(jiǎn)單，條件易控，能縮短污泥的脫水時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)污泥的規(guī)?；幚怼Ｓ捎谏疃让撍笪勰嗟臒嶂递^高，可自持焚燒；污泥中含有N、P、K，是農(nóng)作物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，用污泥生產(chǎn)的有機(jī)肥料屬于綠色產(chǎn)品，它的施用有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著極為重要的作用。對(duì)于無(wú)機(jī)質(zhì)含量較高的污泥處理渣還可用于制磚或作為水泥摻合料進(jìn)行固化處理。
[0009]【具體實(shí)施方式】。
[0010]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例1
本實(shí)施例包括以下步驟:
(1)混合稀釋或濃縮:將污水廠處理后含水率80wt%的污泥注入污泥混合接收池，加水稀釋至含水率92wt%，攪拌均勻，得污泥漿；
(2)加藥氧化:將步驟(1)所得污泥漿通過(guò)污泥泵抽取，通過(guò)管道混合器，注入98wt%的濃硫酸，將污泥的PH值調(diào)節(jié)至3，然后注入濃度為27.5wt%的工業(yè)級(jí)雙氧水，所述雙氧水與步驟(1)所得污泥漿的質(zhì)量比為0.01:1，通過(guò)管道混合器攪拌反應(yīng)后，在管道混合器的末端再注入配制好的硫酸亞鐵溶液，所述硫酸亞鐵溶液中所含硫酸亞鐵與污泥漿的質(zhì)量比
0.01: 1，制成漿液排入污泥均化池；
(3)液固分離:將經(jīng)步驟(2)處理的污泥漿通過(guò)隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得泥餅，濾液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)；
(4)濾液處理:在濾液中加入石灰乳，將pH值調(diào)整為7，通過(guò)污水處理一體化設(shè)備對(duì)濾液進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放或回用。
[0012]由于對(duì)污泥漿進(jìn)行了加藥氧化調(diào)理，加藥氧化后的污泥比阻大大降低，本實(shí)施例所得污泥餅經(jīng)檢測(cè)得知，泥餅含水率降至50%。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)混合稀釋或濃縮:將污水廠處理后含水率75~85wt%的污泥注入污泥混合接收池，加水稀釋至含水率為9(T95wt%，攪拌均勻，得到污泥漿；或直接將污水廠未進(jìn)行壓濾處理的含水率98wt%以上的污泥經(jīng)濃縮至含水率9(T95wt%，得到污泥漿； (2)加藥氧化:將步驟(1)所得污泥漿通過(guò)污泥泵抽取，通過(guò)管道混合器，注入酸，將污泥的PH值調(diào)節(jié)至3~4，然后注入雙氧水，所述雙氧水與步驟(1)所得污泥漿的質(zhì)量比為0.005、.015:1，通過(guò)管道混合器攪拌反應(yīng)后，在管道混合器的末端再注入配制好的硫酸亞鐵溶液，所述硫酸亞鐵溶液中所含硫酸亞鐵與污泥漿的質(zhì)量比為0.005、.015:1，制成漿液排入污泥均化池； (3)固液分離:將經(jīng)步驟(2)處理的污泥漿進(jìn)行固液分離，得泥餅，濾液進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)； (4)濾液處理:在濾液中加入石灰乳，將pH值調(diào)整為6.8 — 7.5，通過(guò)污水處理一體化設(shè)備對(duì)濾液進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放或回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，其特征在于，所述污水廠未進(jìn)行壓濾處理的含水率98%以上的污泥的濃縮采用離心濃縮法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述雙氧水的濃度為27.5 - 35wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化污泥有機(jī)質(zhì)改善其脫水性能的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述酸為硫酸或鹽酸。
【文檔編號(hào)】C02F11/06GK104003602SQ201410263516
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】周旋輝, 李加皇 申請(qǐng)人:周旋輝