本發(fā)明涉及污泥處理技術領域，具體是涉及一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法。
背景技術：
污泥是一種固液混合的物質，在沒有外力干預的情況下，其固液比相對穩(wěn)定。污泥的性質是易于腐化發(fā)臭，顆粒較細，比重較小(約1.02-1.06)，含水率高且不易脫水，屬于膠裝結構親水物質。
我國市政污水廠污泥的特點為：1)污泥量大、污水廠規(guī)模大、污泥產生集中；2)有機質含量低、泥沙含量大；3)不同地區(qū)泥質差異大。截止2015年全國污水處理量為784億噸，污泥產生量為3400萬噸(含水率80％)，若這些污泥得不到妥善處理，將對環(huán)境造成極大的威脅，削弱污水處理的環(huán)境效益。
市政污水廠的剩余污泥含水率為92％-99.5％之間，若將其含水率降至60％(進入垃圾填埋場衛(wèi)生填埋的含水率要求)，傳統(tǒng)的處理工藝為板框壓濾機壓濾，但壓濾之前必須進行污泥泥質的調理，破壞胞外聚合物和細胞壁，使污泥中受束縛的結合水釋放成自由水，改變污水中水分的存在形式；構建污泥脫水過程中的濾水通道，從而使得泥餅壓榨階段，污泥脫水更加流暢，保證了泥餅含水率的穩(wěn)定達標。
傳統(tǒng)的調理方法為投加三氯化鐵和石灰石工藝，該工藝的主要缺點是：
(1)改調理系統(tǒng)導致系統(tǒng)的處理能力降低，其一是該調理過程耗時較長，致使一個脫水板次周期較長，其二是調理中使用的白灰導致污泥量增加，有效處理量降低；
(2)加藥量大，假藥事件比較長，加藥勞動量較大；
(3)石灰的投加量印尼污泥增量為25-35％，導致其后期處置費和運輸費用高，石灰特異性導致其投加困難，工作場所揚塵大，工作強度大，同時石灰產業(yè)屬于國家限制行業(yè)，石灰的生產耗能大、破壞山體，可以預見其價格將越來越高；
(4)三氯化鐵對設備和管道的腐蝕性較強，同時也會造成一定程度的污泥增量；
(5)PAM和石灰的投加容易造成濾布堵塞，影響其透水性能和使用壽命，同時增加清洗頻次，工作勞動強度大；
(6)由于污泥調理中使用了大量的石灰，限制了其后續(xù)處置和資源化利用。
(7)運行費用較高。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術問題是，提供一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法，可以大幅度較少污泥調理劑的用量，使污泥脫水流暢，保證濾餅含水率的穩(wěn)定達標，提高系統(tǒng)的處理能力，降低處理費用。
本發(fā)明的技術方案是：
一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法，包括以下步驟：
(1)將含水率92％-99.5％的污泥置于第一反應槽內，加入相對于污泥干重33.3-66.7％的質量濃度為30％的七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液，攪拌均勻，進行混合反應，此時溶液的pH為3.0-5.0；所述七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液的制備方法為：將七水硫酸亞鐵和氨基磺酸按10:(0.5-1)的重量比混合，加水配制成質量濃度為30％的溶液；
(2)將步驟(1)的反應產物置于第二反應槽內，加入相對于污泥干重3％-10％的質量濃度為27％-30％的液態(tài)雙氧水溶液，攪拌均勻，進行混合反應，實現(xiàn)污泥氧化破壁；
(3)步驟(2)反應后的產物進入強化反應槽，強化反應槽內設有曝氣系統(tǒng)，進行曝氣處理，實現(xiàn)污泥進一步氧化破壁；
(4)步驟(3)處理后的污泥產物進入板框壓濾機進行壓濾，得到含水率為50-62％的泥餅。
進一步地，在上述方案中，所述曝氣系統(tǒng)進行曝氣處理是每隔1～2h曝氣處理20～30min，所需曝氣時間根據(jù)后續(xù)處理能力而定。
進一步地，在上述方案中，所述步驟(4)中曝氣系統(tǒng)內的氣體是由低溫等離子體反應器放出，所述低溫等離子體反應器是由5臺并聯(lián)組成，5臺全開時的功率為11KW，根據(jù)污泥處理的量來確定開幾臺。
進一步地，在上述方案中，所述氣體中含有空氣、臭氧、羥基自由基和自由電子。
進一步地，在上述方案中，所述板框壓濾機的進泥壓力為0.6-1.0MPa，壓榨壓力1.0-1.5MPa
進一步地，在上述方案中，所述低溫等離子設備還配套有冷干機一臺，以保證最佳氧化效果。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
第一，本發(fā)明所添加的污泥調理劑調理劑七水硫酸亞鐵、氨基磺酸和液態(tài)雙氧水溶液中所含有的額Fe2+和H2O2，H2O2被Fe2+催化分解成羥基自由基(·OH)，并引發(fā)連鎖反應從而產生更多的其他自由基，所產生的羥基自由基具有較強的氧化性，能破壞胞外聚合物和細胞壁，使污泥中受束縛的結合水釋放成自由水，改變污泥中水分的存在形式，構建污泥脫水過程中的濾水通道，從而使污泥脫水更加流暢，保證了泥餅含水率的穩(wěn)定達標。
第二，調理后的污泥進入強化反應槽，反應槽內設有曝氣系統(tǒng)，氣體來自低溫等離子體反應器，該氣體含有空氣、臭氧、羥基自由基和自由電子等成分，能進一步實現(xiàn)污泥氧化破壁效果，同時達到同樣效果的前提下，可以降低前兩種藥劑的使用量。尤其是針對已經厭氧的污泥，可以大幅減少藥劑的使用量。
具體實施方式
實施例1：
一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法，包括以下步驟：
(1)將含水率92％的污泥置于第一反應槽內，加入相對于污泥干重33.3％的質量濃度為30％的七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液，攪拌機200r/min攪拌均勻，進行混合反應，反應后污泥的pH為5.5；所述七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液的制備方法為：將七水硫酸亞鐵和氨基磺酸按10:0.5的重量比混合，加水配制成質量濃度為30％的溶液；
(2)將步驟(1)的反應產物置于第二反應槽內，加入相對于污泥干重3％的質量濃度為27％的液態(tài)雙氧水溶液，攪拌機200r/min攪拌均勻，進行混合反應；
(3)步驟(2)反應后的產物進入強化反應槽，強化反應槽內設有曝氣系統(tǒng)，進行曝氣處理，曝氣系統(tǒng)進行曝氣處理是每隔1h曝氣處理20min，共曝氣處理1h，實現(xiàn)污泥氧化破壁；曝氣系統(tǒng)內的氣體是由低溫等離子體反應器放出，氣體中含有空氣、臭氧、羥基自由基和自由電子，所述低溫等離子體反應器是由5臺并聯(lián)組成，5臺全開時的功率為11KW，根據(jù)污泥處理的量來確定開幾臺，改強化反應槽內還配套有冷干機一臺，以保證最佳氧化效果；
(4)步驟(3)處理后的污泥產物進入板框壓濾機進行壓濾，板框壓濾機的工作壓力為0.8MPa，壓榨壓力位1.2MPa，得到含水率為50％的泥餅，濾出液的PH值為6.1
實施例2：
一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法，包括以下步驟：
(1)將含水率95.75％的污泥置于第一反應槽內，加入相對于污泥干重50％的質量濃度為30％的七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液，攪拌機275r/min攪拌均勻，進行混合反應，反應后污泥的pH值為4.5；所述七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液的制備方法為：將七水硫酸亞鐵和氨基磺酸按10:0.75的重量比混合，加水配制成質量濃度為30％的溶液；
(2)將步驟(1)的反應產物置于第二反應槽內，加入相對于污泥干重5％的質量濃度為28.5％的液態(tài)雙氧水溶液，攪拌機275r/min攪拌均勻，進行混合反應；
(3)步驟(2)反應后的產物進入強化反應槽，強化反應槽內設有曝氣系統(tǒng)，進行曝氣處理，曝氣系統(tǒng)進行曝氣處理是每隔1.5h曝氣處理25min，共曝氣處理10.5h，實現(xiàn)污泥氧化破壁；曝氣系統(tǒng)內的氣體是由低溫等離子體反應器放出，氣體中含有空氣、臭氧、羥基自由基和自由電子，所述低溫等離子體反應器是由5臺并聯(lián)組成，5臺全開時的功率為11KW，根據(jù)污泥處理的量來確定開幾臺，改強化反應槽內還配套有冷干機一臺，以保證最佳氧化效果；
(4)步驟(3)處理后的污泥產物進入板框壓濾機進行壓濾，板框壓濾機的工作壓力為0.9MPa，壓榨壓力位1.1MPa，得到含水率為56％的泥餅，濾出液的PH值為6.5。
實施例3：
一種臭氧-羥基自由基聯(lián)合催化氧化污泥調理方法，包括以下步驟：
(1)將含水率99.5％的污泥置于第一反應槽內，加入相對于污泥干重66.7％的質量濃度為30％的七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液，攪拌機350r/min攪拌均勻，進行混合反應，反應后污泥的pH值為5.5；所述七水硫酸亞鐵和氨基磺酸的混合溶液的制備方法為：將七水硫酸亞鐵和氨基磺酸按10:1的重量比混合，加水配制成質量濃度為30％的溶液；
(2)將步驟(1)的反應產物置于第二反應槽內，加入相對于污泥干重7％的質量濃度為30％的液態(tài)雙氧水溶液，攪拌機350r/min攪拌均勻，進行混合反應；
(3)步驟(2)反應后的產物進入強化反應槽，強化反應槽內設有曝氣系統(tǒng)，進行曝氣處理，曝氣系統(tǒng)進行曝氣處理是每隔2h曝氣處理30min，共曝氣處理20h，實現(xiàn)污泥氧化破壁；曝氣系統(tǒng)內的氣體是由低溫等離子體反應器放出，氣體中含有空氣、臭氧、羥基自由基和自由電子，所述低溫等離子體反應器是由5臺并聯(lián)組成，5臺全開時的功率為11KW，根據(jù)污泥處理的量來確定開幾臺，改強化反應槽內還配套有冷干機一臺，以保證最佳氧化效果；
(4)步驟(3)處理后的污泥產物進入板框壓濾機進行壓濾，板框壓濾機的工作壓力為0.7MPa，壓榨壓力位1.0MPa，得到含水率為62％的泥餅，濾出液的PH值為7.1。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定專利的保護范圍。