本發(fā)明涉及一種利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人們生活水平的提高，市政污水設(shè)施的普及，污水處理率的提高，處理程度的深化，污泥處理處置量在迅速的增長，如何合理處理處置好污泥，成為當(dāng)前地方和各級(jí)政府需要協(xié)同解決的首要問題。
污泥里含有有機(jī)質(zhì)、重金屬、致病菌和病原菌等有毒有害物質(zhì)，如不妥善處理，會(huì)給環(huán)境帶來第二次污染，帶來分解有機(jī)物、釋放和轉(zhuǎn)移重金屬、遷移致病菌等災(zāi)害，國家對(duì)市政污水污染物控制，制定了GB18918-2002污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，污泥處理要求“減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化”為最終目標(biāo)。
目前，新老污水處理廠由于老的財(cái)政支付處理費(fèi)政策，地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，以及人們對(duì)污泥會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的認(rèn)識(shí)偏差，造成了污水處理行業(yè)“重水輕泥”的行業(yè)結(jié)局，許多污水處理廠污泥采用離心、帶式脫水工藝，含水率控制在80％左右，再與垃圾混合填埋、隨意拋灑等污泥處置方法，產(chǎn)生了不顧二次污染環(huán)境、目標(biāo)短淺的技術(shù)處理處置方法。隨著國家“水十條”、“大氣十條”、“土壤十條”等政策法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，目前，許多大中城市對(duì)污泥的處理處置難題，成為各級(jí)政府和領(lǐng)導(dǎo)治政的首要問題，也是關(guān)系國計(jì)民生的大問題。
污泥處理處置方法隨著歷史和時(shí)代的現(xiàn)實(shí)需要，產(chǎn)生了以“污泥濃縮-鐵鹽加石灰”為代表的污泥深度脫水技術(shù)工藝，但以降低污泥含水率為目的，而以犧牲一方低端能源和環(huán)境影響下生產(chǎn)的污泥深度處理添加劑的大量添加，以換取污泥穩(wěn)定無害化的技術(shù)路線是不可取的。
如何探究一種利用“清潔能源為主，化學(xué)助劑為輔”、化學(xué)藥劑用量少、處理成本低、并保證污泥可資源化利用時(shí)的控制參數(shù)的深度脫水技術(shù)方法，是本發(fā)明創(chuàng)新特點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供設(shè)備設(shè)施的投資費(fèi)用低、減少藥劑添加量和降低能量消耗、利用環(huán)保清潔能源、改善污泥脫水性能、降低污泥泥餅含水率的一種利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法。
本發(fā)明的利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法，包括以下步驟：
A、將含水率在98％以上的污泥，按照污泥固體含量Tds的1.3‰—1.7‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率95％—97％；
B、對(duì)步驟A得到的重力濃縮污泥進(jìn)行曝氣，曝氣停留時(shí)間為110—130分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量在7.5mg/L以上,通過曝氣切割絮凝劑網(wǎng)團(tuán)，使污泥顆粒直徑DN為1.1mm以下；
C、向步驟B得到的曝氣污泥，按照污泥固體含量Tds的1.1‰—1.3‰的比例，向曝氣污泥中加入Fe2+鹽，并利用波長253.7nm的紫外線照射污泥，照射時(shí)間為8—12秒；
D、向步驟C得到的光解污泥，按照污泥固體含量Tds的6.5％—8.5％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為8—12分鐘；
E、向步驟D得到的污泥，按照污泥固體含量Tds的4.5％—6.5％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為8—12分鐘；
F、對(duì)步驟E得到的污泥進(jìn)行壓濾處理，壓濾處理的進(jìn)料壓力1.2Mpa—1.4Mpa,壓濾處理的壓榨壓力2.5Mpa—3.0Mpa,壓濾時(shí)間為80—100分鐘，壓濾處理完成后即得到深度脫水污泥。
進(jìn)一步的，所述步驟A中按照污泥固體含量Tds的1.4‰—1.6‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率95.5％—96.5％；所述步驟B中曝氣停留時(shí)間為115—125分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量為7.8mg/L—8.2mg/L,所述污泥顆粒直徑DN為0.1mm—1mm；所述步驟C中按照污泥固體含量Tds的1.15‰—1.25‰比例向曝氣污泥中加入Fe2+鹽；所述步驟D中按照污泥固體含量Tds的7％—8％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為9—11分鐘；所述步驟E中按照污泥固體含量Tds的5.0％—6.0％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為9—11分鐘。
進(jìn)一步的，所述步驟A中按照污泥固體含量Tds的1.5‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率96％；所述步驟B中曝氣停留時(shí)間為120分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量為8.0mg/L；所述步驟C中按照污泥固體含量Tds的1.2‰比例向曝氣污泥中加入Fe2+鹽，并利用波長253.7nm的紫外線照射污泥，照射時(shí)間為8—12秒；所述步驟D中按照污泥固體含量Tds的7.5％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為10分鐘；所述步驟E中按照污泥固體含量Tds的5.5％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為10分鐘。
進(jìn)一步的，所述步驟B中對(duì)步驟A得到的重力濃縮污泥采用超微氣泡曝氣管或低壓溶氧曝氣管進(jìn)行曝氣。
進(jìn)一步的，所述步驟C中采用管道混合器向曝氣污泥中加入Fe2+鹽。
進(jìn)一步的，所述步驟F中采用高壓壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理。
本發(fā)明的利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法，適用于洗煤、化工、造紙、漂染、電鍍、油田、市政污水、普通工業(yè)行業(yè)污水處理廠的污泥深度脫水。采用本發(fā)明特有的處理方案，利用本發(fā)明的利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法，可使后續(xù)處理泥漿量少，后續(xù)設(shè)備設(shè)施的投資費(fèi)用低，并可降低污泥泥漿流體的摩擦力，減少藥劑添加量和能量損耗，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA、RNA及胞外聚合物(EPS)中的膠質(zhì)蛋白、低分子糖類、羧酸類等有機(jī)質(zhì)進(jìn)行氧化變性，滅活某些數(shù)量占比多的微生物，對(duì)致病菌、病毒及孢子體等病原體進(jìn)行深度滅活；對(duì)細(xì)胞內(nèi)在水及結(jié)合水有效釋放；改變絮凝劑的親水性，使絮凝劑釋放出結(jié)合水，改變污泥餅機(jī)械壓榨階段的彈脹性，使泥餅變得結(jié)實(shí)，含水率更低；通過高壓榨使濾餅含水率更低，改變了微生物的生存環(huán)境，短時(shí)間不易腐敗，改善了工作環(huán)境。此外，本發(fā)明不用市場嚴(yán)格控制的危險(xiǎn)化學(xué)藥劑，主要用“電”這一清潔能源，電的市場價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，降低了市場運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。因此，本發(fā)明的生活水污泥的深度脫水方法具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的利用重力濃縮及光解讓污泥深度脫水的方法，其包括以下步驟：
A、將含水率在98％以上的來自污水處理廠的污泥，按照污泥固體含量Tds的1.3‰—1.7‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率95％—97％；該高分子復(fù)合絮凝劑加入量少，處理效果更好。
B、對(duì)步驟A得到的重力濃縮污泥進(jìn)行曝氣，曝氣停留時(shí)間為110—130分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量在7.5mg/L以上,通過曝氣切割絮凝劑網(wǎng)團(tuán)，使污泥顆粒直徑DN為1.1mm以下；
C、向步驟B得到的曝氣污泥，按照污泥固體含量Tds的1.1‰—1.3‰的比例，向曝氣污泥中加入Fe2+鹽，并利用波長253.7nm的紫外線照射污泥，照射時(shí)間為8—12秒；
Fe2+鹽的加入，對(duì)光解反應(yīng)有催化作用，氧化后生成Fe(OH)3沉淀物，具有電性中和性，促成污泥的再絮凝沉降，污泥顆粒變粗變密實(shí)；
利用波長253.7nm的紫外線照射污泥，可在泥水中產(chǎn)生羥基自由基(OH.)，對(duì)DNA、RNA及胞外聚合物(EPS)中的膠質(zhì)蛋白、低分子糖類、羧酸類等有機(jī)質(zhì)進(jìn)行氧化變性，滅活某些數(shù)量占比多的微生物，對(duì)致病菌、病毒及孢子體滅活有其獨(dú)特性；因泥漿內(nèi)及微生物體內(nèi)含有的氣體物質(zhì)，波長253.7nm的紫外線光波可產(chǎn)生空化效應(yīng)，使細(xì)胞破壁，有效釋放生物體的細(xì)胞內(nèi)在水和結(jié)合水；
D、向步驟C得到的光解污泥，按照污泥固體含量Tds的6.5％—8.5％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為8—12分鐘；
E、向步驟D得到的污泥，按照污泥固體含量Tds的4.5％—6.5％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為8—12分鐘；
F、對(duì)步驟E得到的污泥進(jìn)行壓濾處理，壓濾處理的進(jìn)料壓力1.2Mpa—1.4Mpa,壓濾處理的壓榨壓力2.5Mpa—3.0Mpa,壓濾時(shí)間為80—100分鐘，壓濾處理完成后即得到深度脫水污泥。通過壓榨可使濾餅含水率更低，并可改變微生物的生存環(huán)境，短時(shí)間不易腐敗，由此可改善工作環(huán)境。
上述Ca/Mg氧化物的加入，可調(diào)節(jié)污泥PH值，并可對(duì)某些病原體進(jìn)行深度滅活，改變絮凝劑的親水性，使絮凝劑釋放出結(jié)合水，改變污泥餅機(jī)械壓榨階段的彈脹性，使泥餅變得結(jié)實(shí)，含水率更低。
過濾水含有較高的可溶性COD,可用作水處理的碳源。
本發(fā)明可在一般環(huán)境溫度下進(jìn)行，物料溫度30℃左右最佳。
本發(fā)明采用光解調(diào)理污泥相對(duì)于用氯系、臭氧(O3)氧化調(diào)理污泥，能耗低。
本發(fā)明不用市場嚴(yán)格控制的危險(xiǎn)化學(xué)藥劑，主要用“電”這一清潔能源，電的市場價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，降低了市場運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。在處理污泥過程中，會(huì)產(chǎn)生少量氨味，通過噴淋除臭可輕松解決。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟A中按照污泥固體含量Tds的1.4‰—1.6‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率95.5％—96.5％；所述步驟B中曝氣停留時(shí)間為115—125分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量為7.8mg/L—8.2mg/L,所述污泥顆粒直徑DN為0.1mm—1mm；所述步驟C中按照污泥固體含量Tds的1.15‰—1.25‰比例向曝氣污泥中加入Fe2+鹽；所述步驟D中按照污泥固體含量Tds的7％—8％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為9—11分鐘；所述步驟E中按照污泥固體含量Tds的5.0％—6.0％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為9—11分鐘。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟A中按照污泥固體含量Tds的1.5‰的比例，向污泥中加入高分子復(fù)合絮凝劑，再利用重力濃縮泥漿到含水率96％；所述步驟B中曝氣停留時(shí)間為120分鐘，使泥漿溶解氧DOC含量為8.0mg/L；所述步驟C中按照污泥固體含量Tds的1.2‰比例向曝氣污泥中加入Fe2+鹽；所述步驟D中按照污泥固體含量Tds的7.5％的比例，攪拌加入FeSO4·7H2O，攪拌時(shí)間為10分鐘；所述步驟E中按照污泥固體含量Tds的5.5％的比例，攪拌加入氧化鈣或氧化鎂，攪拌時(shí)間為10分鐘。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟B中對(duì)步驟A得到的重力濃縮污泥采用超微氣泡曝氣管或低壓溶氧曝氣管進(jìn)行曝氣。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟C中采用管道混合器向曝氣污泥中加入Fe2+鹽。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟F中采用高壓壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理。即可實(shí)現(xiàn)讓污泥脫水至55％以下的結(jié)果。
本發(fā)明適用于洗煤、化工、造紙、漂染、電鍍、油田、市政污水、普通工業(yè)行業(yè)污水處理廠的污泥深度脫水。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。