申请日2015.06.24
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明属于环保技术领域，提供了一种市政污泥深度脱水系列组合药剂及其应用方法，作为污泥深度脱水调理药剂，应用于城市污水处理厂污泥深度脱水工艺。所述市政污泥深度脱水系列组合药剂包含核心药剂固体酸，优选技术方案进一步包含辅助药剂硫酸铝，硫酸亚铁，磷酸铵镁。本发明研发的污泥深度脱水药剂投加量小、调理工艺简单、脱水效果良好、不影响泥饼后续资源化利用，可实现污泥的高效脱水。脱水后污泥的平均含水率降至50%以下，pH值在5-7之间，污泥减容明显，有利于后续污泥资源化利用，可以广泛应用于市政行业污泥处理。
权利要求书
1.市政污泥深度脱水组合药剂，其特征在于，系列药剂核心药剂包括固体 酸，固体酸的投加量占污泥干重比例的2%—6%。
2.根据权利要求1所述的组合药剂，其特征在于，由核心药剂为固体酸， 固体酸的具体化学成分是硫酸氢钠和/或柠檬酸，进一步含有辅助药剂，辅助药 剂为硫酸铝、和/或硫酸亚铁、和/或磷酸铵镁组成。
3.根据权利要求2所述的组合药剂，其特征在于，硫酸铝的投加量分别占 污泥干重比例的2%—4%。
4.根据权利要求2所述的组合药剂，其特征在于，硫酸亚铁的投加量分别 占污泥干重比例的2%—4%。
5.根据权利要求2所述的组合药剂，其特征在于，磷酸铵镁的投加量分别 占污泥干重比例的3%—5%。
6.根据权利要求3或4所述的组合药剂，其特征在于，进一步含有磷酸铵镁， 磷酸铵镁的投加量分别占污泥干重比例的3%—5%。
7.一种市政污泥深度脱水处理方法，其特征在于，其中，使用1—6任一权 利要求所述的组合药剂。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，包括步骤：投加污泥干 重上述比例的固体酸，搅拌10min。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，当进一步含有辅助药剂 时，包括步骤：和/或投加污泥干重上述比例的硫酸铝，搅拌10min;和/或投加 污泥干重上述比例的硫酸亚铁，搅拌10min;和/或投加污泥干重上述比例的硫酸 亚铁，搅拌10min。
10.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法在pH值为 5-7之间条件下进行。
说明书
市政污泥深度脱水系列组合药剂及其应用方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，提供了一种市政污泥深度脱水系列组合药剂及 其应用方法，作为污泥深度脱水调理药剂，应用于城市污水处理厂污泥深度脱 水工艺。
背景技术
污泥深度脱水作为一种相对有效的污泥脱水减容技术，在过去的几年中较 为广泛的应用于市政、化工等领域的污泥处理工程。传统的污泥深度脱水工艺 多投加“三氯化铁+石灰”进行污泥调理，之后进入机械脱水装置进行深度脱水。 正常条件下，深度脱水后的泥饼含水率可降至60%以下，进入填埋场填埋。
CN103113013A提供了一种复合型污泥脱水调理剂，包括如下重量份数的组 分：3～6份三氯化铁、3～6份氧化钙、1～2份氧化镁、1～4份表面活性剂、1～ 2份硫酸。本发明可实现污泥的高效脱水，调理工艺简单，快捷，调理剂的用量 小，脱水后的污泥含水率降至45%以下，pH值在6～7之间。
CN103241922A提供了一种复合型污泥脱水调理剂及其应用和方法，复合型 污泥脱水调理剂按重量份计包括三氯化铁2～6份、氯化镁2～6份、氧化钙2～ 6份、氧化镁1～3份、铝酸钙1～3份、十二烷基苯磺酸钠2～4份、硫酸0.5～ 1份和氯化铵0.5～1份;使用本发明公开的污泥脱水调理剂的对污泥进行脱水 后，能使污泥含水率降至45%以下，pH在6～7之间。
上述两方案含有多种药剂，配方复杂，另仍然有石灰和较大量铁盐的投加， 对后续资源化利用仍然不利;表面活性剂和硫酸的投加，由于溶解性、腐蚀性、 运输储存安全等问题不利用工程实际应用。
CN103332849A提供了一种新型污泥深度脱水调理剂。该调理剂由以下重量 百分比的物质组成：活性炭粉末5-30%，粉煤灰30-70%，生石灰粉5-30%，聚 合氯化铝铁1-20%。该方案有石灰投加，而且投加量可能很大;药剂总投加量 较大，污泥干重增加明显，减容效果不佳。
一般来讲，传统调理药剂即三氯化铁和石灰投加量大、污泥干重增加明显， 而且泥饼含水率越低需投加的药剂量越大，污泥减容减量效果受到明显限制。 同时，由于石灰、铁元素、氯元素的投加，严重影响污泥后续的焚烧、堆肥等 资源化利用，并且深度脱水后的泥饼绝大多数只能运至填埋场填埋，极大地限 制了污泥深度脱水工艺的广泛应用，并在一定程度上限制了污泥最终处置技术 以及资源化利用的发展进程。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明结合污泥深度脱水后形成的泥饼对 填埋、焚烧、堆肥、制砖等不同最终处置方式的适应性，以及实现药剂产业化 转移和应用的可行性，形成了以一种药剂为核心、其他药剂为辅的系列组合污 泥深度脱水药剂。
本发明提供一系列市政污泥深度脱水组合药剂，系列药剂核心药剂包括固 体酸，固体酸的投加量占污泥干重比例的2%—6%。
固体酸的具体化学成分是硫酸氢钠和/或柠檬酸。
选择本发明的固体酸及其比例，固体酸通过其对污泥pH的调理可以有效改 善污泥脱水性能，其投加量通过中试试验确定，其在较低投药量的情况下也可 以使泥饼含水率降低到50%以下，并且其成分不影响脱水后泥饼的后续资源化利 用。
脱水前的市政污泥为市政污水处理厂的剩余污泥经过沉淀、浓缩之后含水 率约为98%±1%，该浓度的污泥进入离心脱水机脱水至含水率80%后外运填埋。 随着时间的推移环境容量不足以容纳日益增加污泥量，同时，污泥本身也是可 以再利用的资源，而深度脱水可以成为污泥资源化利用的重要环节。经过该发 明药剂调理并深度脱水后，泥饼含水率降至50%以下，污泥体积至少减少60%， 减容效果明显，而且因为没有石灰、氯离子以及大量铁离子的投加，不影响后 续焚烧、堆肥等进一步资源化利用，同时由于体积及含水率的降低，污泥的运 输成本以及处置成本会明显下降。
进一步实验中发现当污泥有机物浓度均在40%以上，固体酸的药剂效果受到 明显影响，经处理后泥饼含水率较高。
本发明的进一步优选方案为所述市政污泥深度脱水组合药剂，由核心药剂 为固体酸，进一步含有辅助药剂，由硫酸铝、和/或硫酸亚铁和/或磷酸铵镁组成， 固体酸、硫酸铝、硫酸亚铁和磷酸铵镁的投加量分别占污泥干重比例的2%—6%， 2%—4%%，2%—4%和3%—5%。
通过本发明的优选的辅助药剂和辅助药剂比例，可以有效地改变污泥的表 面电荷、粘性，结合常规板框压滤机可实现污泥的高效脱水。
本发明的另一目的进一步包括上述组合药剂作为污泥深度脱水调理药剂， 应用于城市污水处理厂污泥深度脱水工艺。
具体包括：一种市政污泥深度脱水处理方法，其中，使用前述的组合药剂， 具体处理工艺：(1)投加污泥干重上述比例的固体酸，搅拌10min。
当进一步含有辅助药剂时，包括步骤：
(2)和/或投加污泥干重上述比例的硫酸铝，搅拌10min;
(3)和/或投加污泥干重上述比例的硫酸亚铁，搅拌10min;
(3)和/或投加污泥干重上述比例的磷酸铵镁，搅拌10min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过固体酸、硫酸铝、和/ 或硫酸亚铁和/或磷酸铵镁组成的调理剂的协同作用，与单一调理剂相比，具有 明显的增效性，可改变污泥的表面电荷、粘性，结合常规板框压滤机可实现污 泥的高效脱水，调理工艺简单，快捷，调理剂的用量小，脱水后的污泥含水率 降至50%以下，pH值在6—7之间，无恶臭，不存在增容问题，能实现污泥减量 化，环境效益好，有利于后续污泥资源化利用，可以广泛应用于化工、市政等 行业的污水、污泥处理，特别适用于城镇污水厂生活污泥的处理。
