兩類絮凝劑聯(lián)用提高造紙污泥厭氧消化底物脫水性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種兩類絮凝劑聯(lián)用提高造紙污 泥厭氧消化底物脫水性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 造紙污泥是造紙行業(yè)產(chǎn)生的一種典型固體副產(chǎn)物，源于企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大 量污水進(jìn)行廢水生化處理的過程。我國制漿造紙工業(yè)產(chǎn)量已居世界第一位，2007年我國大 約生產(chǎn)造紙污泥約2. 7X IO7噸（含水率以80%計(jì)），而且每年將以10%的速度增長。造 紙污泥是一種生物固體廢物，生物處理成為造紙污泥資源化利用的一種潛在趨勢。在生物 處理的各種方法中，厭氧消化技術(shù)是目前國際上應(yīng)用最為廣泛的污泥穩(wěn)定化和資源化的方 法。
[0003] 專利CN101914576A利用味精廢液富氮的特點(diǎn)，綜合造紙污泥富含纖維素、木質(zhì)素 等的高碳特征，調(diào)節(jié)造紙污泥厭氧發(fā)酵體系的C/N，將造紙污泥與味精廢液（兩種工業(yè)固體 廢棄物）聯(lián)合厭氧消化產(chǎn)能源氣體甲烷，不僅同時(shí)處理了兩種固體廢物，而且能夠最大程 度的實(shí)現(xiàn)兩種固體廢物的資源化利用率。但造紙污泥與味精廢液兩種工業(yè)固體廢棄物聯(lián)合 厭氧消化之后，消化底物含水率高，體積龐大，對其儲(chǔ)存、運(yùn)輸及后續(xù)沼液的處理造成諸多 不便，如若不妥善處理極易對環(huán)境造成污染。因此，造紙污泥厭氧消化底物處理的最重要的 步驟就是分離污泥中的水分以減少污泥體積，所以脫水成為造紙污泥厭氧消化底物處理處 置過程（減量化）中的重要環(huán)節(jié)。
[0004] 化學(xué)調(diào)質(zhì)是最常用的脫水方法之一，即加入一定量的藥劑，在污泥膠體顆粒表面 產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，中和污泥顆粒的電荷，破壞污泥膠體顆粒的穩(wěn)定，使顆粒絮凝成大顆粒，增 大凝聚力、粒徑，從而促使水從污泥顆粒表面分離出來。一般而言，常規(guī)的無機(jī)絮凝劑價(jià)格 低廉，但投加無機(jī)絮凝劑不僅藥劑的消耗量大，沉淀物多，而且處理效果不佳，有機(jī)高分子 絮凝劑在使用中一般用量少，沉淀性能好，泥餅含水率低，但其成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于通過四因素三水平正交試驗(yàn)，對造紙污泥厭氧消化底物進(jìn)行化 學(xué)調(diào)質(zhì)，以脫水后泥餅含水率為主要評價(jià)指標(biāo)，結(jié)合調(diào)質(zhì)后污泥脫水率與沉降性能指標(biāo)優(yōu) 化加藥方案，確定最佳脫水工藝，提供一種兩類絮凝劑聯(lián)用提高造紙污泥厭氧消化底物脫 水性能的方法。該方法具有實(shí)現(xiàn)造紙污泥消化底物高效脫水、減少造紙污泥消化底物環(huán)境 污染、提尚造紙污泥綜合利用率的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種兩類絮凝劑聯(lián)用提高造紙污泥厭氧消化底物脫水性能的方法，按照以下操作 步驟：
[0008] (1)將造紙污泥厭氧消化底物在攪拌條件下，將其pH值調(diào)節(jié)到6. 0 ;
[0009] (2)然后向造紙污泥厭氧消化底物中先投加無機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁溶液，以40~ 60轉(zhuǎn)/分慢速攪拌條件下攪拌25~35s，再投加有機(jī)高分子絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺溶 液，進(jìn)行化學(xué)調(diào)質(zhì)；所述聚合氯化鋁溶液中的聚合氯化鋁的質(zhì)量為造紙污泥厭氧消化底物 干物質(zhì)質(zhì)量的1%;所述陽離子聚丙烯酰胺溶液中陽離子聚丙烯酰胺的質(zhì)量為造紙污泥厭 氧消化底物干物質(zhì)質(zhì)量的〇. 1% ;
[0010] ⑶投藥結(jié)束后，先以快速250~350轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌1~3min，再以慢速 40~60轉(zhuǎn)/分的攪拌速度攪拌4~6min，使藥劑與污泥進(jìn)行反應(yīng)；
[0011] (4)真空抽濾脫水，得到脫水后的造紙污泥厭氧消化底物。
[0012] 步驟（1)所述造紙污泥厭氧消化底物是將造紙污泥與味精廢液經(jīng)中溫單相間歇 式厭氧消化工藝發(fā)酵40~50天后得到的，具體工藝條件為：發(fā)酵物料的質(zhì)量固含量為5~ 10%，C/N為20~30,接種污泥量為發(fā)酵物料干重的7~10%，厭氧消化溫度維持在36~ 38°C，所述發(fā)酵物料為造紙污泥、味精廢液、接種污泥和蒸餾水，投料量共700~SOOg ;發(fā)酵 完成后發(fā)酵剩余物經(jīng)自然沉降24小時(shí)并除去上清液后得到造紙污泥厭氧消化底物，其含 水率為72~77%，pH值為7. 0~8. 0。
[0013] 步驟（1)所述pH值調(diào)節(jié)到6. 0是采用濃度為0. lmol/L的NaOH溶液或體積百分 比濃度為10 %的HCl溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014] 步驟（2)所述聚合氯化鋁溶液的濃度為10g/L ;所述陽離子聚丙烯酰胺溶液的濃 度為l〇g/L。
[0015] 步驟（4)所述真空抽濾脫水是采用真空泵壓力為0. 03~0. 04MPa，脫水時(shí)間為 40min〇
[0016] 步驟（4)所述脫水后的造紙污泥厭氧消化底物與步驟（1)所述造紙污泥厭氧消化 底物相比，其脫水率高達(dá)85 %以上。
[0017] 本發(fā)明中，使用的造紙污泥厭氧消化底物是造紙污泥與味精廢液經(jīng)中溫單相間歇 式厭氧消化工藝發(fā)酵40~50天后得到的，厭氧消化使用的造紙污泥是指造紙廠的制漿廢 水、造紙廢水和造紙廠的生活污水中的一種或幾種，在生化處理過程中，于初沉池和二沉池 中得到的混合脫水污泥，污泥的含水率在70%~80%。
[0018] 本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0019] (1)工序簡單，可操作性強(qiáng)。
[0020] (2)兩類絮凝劑聯(lián)用調(diào)質(zhì)后的造紙污泥厭氧消化底物經(jīng)簡單的抽濾脫水便可達(dá)到 較低的含水率，實(shí)現(xiàn)高效固液分離。
[0021] (3)具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0022] 圖1是實(shí)施例1化學(xué)調(diào)質(zhì)后泥餅含水率與脫水率的變化。
[0023] 圖2是實(shí)施例1化學(xué)調(diào)質(zhì)后造紙污泥厭氧消化底物沉降性能的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] (1)采用中溫單相間歇式厭氧消化工藝將造紙污泥（取自廣州造紙廠，是造紙廢 水處理過程中得到的生化污泥，含水率為43~46%，），味精廢液（取自廣州奧桑味精廠， 含水率為45~50% )，接種污泥（指化糞池污泥、腐敗河泥或城市污水處理廠的厭氧消化 污泥中的一種或多種經(jīng)馴化后得到的種泥；本發(fā)明采用馴化方式培養(yǎng)種泥，選取經(jīng)過2個(gè) 月厭氧發(fā)酵的馴化后造紙污泥作為接種污泥，含水率為87.07% )和蒸餾水水聯(lián)合厭氧發(fā) 酵。發(fā)酵條件為發(fā)酵物料（造紙污泥、味精廢液，接種污泥和蒸餾水，投料量共700g)的質(zhì)量 固含量為10%，C/N為20,接種污泥量為發(fā)酵物料干重的10%，厭氧消化溫度維持在36~ 38°C。經(jīng)過40天厭氧消化后，將發(fā)酵完成后發(fā)酵剩余物自然沉降24小時(shí)并除去上清液， 得到造紙污泥厭氧消化底物（含水率均值為75. 04%，pH值為7. 89,揮發(fā)性物質(zhì)VS均值為 27. 54% ) 〇
[0027] (2)設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)各因素設(shè)計(jì)的水平分別為：無機(jī)絮凝 劑聚合氯化鋁用量（以干基計(jì)，聚合氯化鋁的質(zhì)量分別為造紙污泥厭氧消化底物干物質(zhì)質(zhì) 量的1%，3%，5%，），有機(jī)高分子絮凝劑陽離