申请日2019.08.30
公开(公告)日2019.10.25
IPC分类号C02F11/148; C02F11/121; C02F11/122
摘要
本发明公开了一种污泥调理剂及污泥干化处理方法。所述污泥调理剂，包括组分A、组分B和组分C;所述组分A、组分B和组分C的质量比为1：0.2~0.5：0.15~0.2;其中，所述组分A为聚合氯化铁或聚合氯化铝，组分B为聚丙烯酰胺;组分C为水泥。所述污泥干化处理方法，包括如下步骤：S1、将原污泥稀释形成质量均匀的污泥溶液;S2、污泥溶液与污泥调理剂充分反应0.5~1.0 h;S3、将污泥溶液沉淀;S4、将污泥进行压榨脱水后形成泥饼出泥。本发明能够降低排出的污泥的含水率，进而降低污泥的体积，缓解垃圾填埋场的压力，对环境友好。
权利要求书
1.一种污泥调理剂，其特征在于：包括组分A、组分B和组分C;所述组分A、组分B和组分C的质量比为1：0.2~0.5：0.15~0.2;其中，所述组分A为聚合氯化铁或聚合氯化铝，组分B为聚丙烯酰胺;组分C为水泥。
2.根据权利要求1所述的污泥调理剂，其特征在于：所述组分A、组分B、组分C均为粉末状。
3.一种污泥干化处理方法，其特征在于，采用污泥干化处理系统，包括如下步骤：
S1、将原污泥稀释到含水率为97%以上，搅拌形成质量均匀的污泥溶液;
S2、将S1中的污泥溶液与污泥调理剂充分反应0.5~1.0 h ;
S3、将S2反应后的污泥溶液沉淀，实现泥水分离;
S4、将泥水分离后的污泥进行压榨脱水后形成泥饼出泥;所述压榨脱水时间为3~4 h，压榨脱水后的泥饼的含水量 ≤ 60%。
4.根据权利要求3所述的污泥干化处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，调理剂的投加量为100~300 PPM。
5.根据权利要求3所述的污泥干化处理方法，其特征在于，所述污泥干化处理系统包括依次连通的污泥稀释系统、备泥池、污泥调理系统、沉淀池、贮泥池和板框压滤系统;
在所述污泥稀释系统设有污泥入口，所述污泥通过污泥泵从污泥入口进入所述污泥稀释系统中，经过备泥池、污泥调理系统、贮泥池后，进入板框压滤系统处理后再通过运输车运出。
6.根据权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将原污泥泵入污泥稀释系统中并稀释到含水率为99%，搅拌形成质量均匀的污泥溶液;污泥溶液从污泥稀释系统中流出并进入备泥池存放;
S2、污泥溶液从备泥池进入污泥调理系统中的调理装置中;加药装置将调理剂加入所述调理装置中，使其与污泥溶液充分反应;其中，调理剂的投加量为100~300 PPM;
污泥溶液在调理装置中停留0.5~1.0h ;
S3、将污泥溶液放入沉淀池中沉淀，实现泥水分离;分离后的污泥含水量为97~98%，进入贮泥池中存放;
S4、取贮泥池中的污泥放入板框压滤系统进行压榨脱水后出泥，所述压榨脱水时间为3~4 h，压榨脱水后的泥的含水量 ≤ 60%。
7.根据权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于，所述污泥调理系统包括加药装置和调理装置;所述加药装置将调理剂与水混合形成调理剂溶液，并将调理剂溶液输送到调理装置中;经污泥稀释系统稀释后的污泥溶液与调理剂溶液在所述调理装置中反应。
8.根据权利要求5所述的污泥干化处理方法，其特征在于，所述调理装置能够旋转或设有搅拌棒。
说明书
一种污泥调理剂及污泥干化处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥调理剂及污泥干化处理方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，污水处理厂处理的污水量与日俱增，污水处理产生的污泥量也随之增加。污水厂产生的污泥组成复杂，含多种微生物、有机物及无机物，主要有难降解的有机物、重金属、盐类及病原体等。工业废水产生的污泥大多含有大量的重金属。
这些污泥如果未经处理而直接排放，对环境会造成极大危害。因为未经过稳定化处理的污泥中，有机物含量高，易腐化，滋生大量的病菌、寄生虫等，而且易对环境造成二次污染。污泥受雨水冲刷，漫流到地表水体、渗入地下引起污染。露天堆放的污泥易产生恶臭，孳生蚊蝇，严重影响周边环境卫生。在污泥运输过程中，由于含水率较高，污泥易沿途撒漏形成污染。污泥的高含水率降低了运输经济性，增加污泥运输费、垃圾填埋场的污泥处置费。
现有的污泥处理方式是将污水处理厂的污泥直接填埋，但这样的方式给垃圾填埋场带来诸多危害，具体有：①缩短垃圾填埋场使用年限。脱水污泥直接填埋会大量占用垃圾填埋场的有效库容，缩短填埋场的使用年限。目前，不断增加的泥量与有限的填埋容量之间已日益突现矛盾。②给填埋作业造成困难。根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的要求，污水处理厂污泥经处理后含水率<60%，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。填埋场一般是一层垃圾一层覆土，然后进行碾压，以确保更好的空间利用。脱水污泥的含水率一般在80%左右，污泥的高含水率、高粘度给填埋操作带来困难，填埋工艺如推平、压实、覆盖很难进行。③对环境造成了极大的污染。在污泥填埋过程中，机械设备无法在污泥表面进行压实、覆盖等工作，因此污泥基本上露天堆放在填埋场，散发出的恶臭给大气造成了污染。由于无法对污泥进行压实，其表面非常疏松，加上灭蝇人员无法在其表面进行消杀工作，污泥成了苍蝇孳生的良好环境，导致填埋场苍蝇大量繁殖。④严重堵塞渗滤液收集系统。污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量，由于污泥细小，经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，加重了垃圾坝的承载负荷，给填埋场安全和管理带来困难，雨季更加加剧了这种现象。清理收集系统的费用极为昂贵。⑤带来安全隐患。污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡，成为人为的“沼泽地”，填埋场带来极大安全隐患污泥处理成为环境治理的一大难题。
因此，如何将污泥的含水量降低，以解决上述问题，是本领域技术人员研究的方向。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种污泥调理剂，通过破壁断链，解决污泥中较难去除的细胞结合水，让污泥中的微生物中的水分得以释放，降低污泥的含水量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：
一种污泥调理剂，包括组分A、组分B和组分C;所述组分A、组分B和组分C的质量比为1：0.2～0.5：0.15～0.2;其中，所述组分A为聚合氯化铁或聚合氯化铝，组分B为聚丙烯酰胺;组分C为水泥。
其中，所述组分A、组分B、组分C均为粉末状。
本发明提供的污泥调理剂通过破壁断链，解决污泥中较难去除的细胞结合水，让污泥中的微生物中的水分得以释放。为自行研发的无机复合药剂，由粉末状的A调理剂、B调理剂、C调理剂按比例混合而成，在添加时，在加药装置中与水混合均匀制成水溶液的形式添加，能够实现调理剂与污泥容易的充分混合均匀。而且以粉末的形式分别存放，使得A调理剂、B调理剂、C调理剂不会相互反应而降低活性，从而获得良好的处理效果。而且，由于成分和配比的精心设计，使得添加少量的调理剂即可达到良好的调理效果。
本发明还提供一种污泥干化处理方法，采用污泥干化处理系和上述污泥调理剂，大大降低污泥含水率，缓解垃圾填埋场的压力。包括如下步骤：
S1、将原污泥稀释到含水率为97%以上，搅拌形成质量均匀的污泥溶液;
S2、将S1中的污泥溶液与污泥调理剂充分反应0.5～1.0h;
S3、将S2反应后的污泥溶液沉淀，实现泥水分离;
S4、将泥水分离后的污泥进行压榨脱水后形成泥饼出泥;所述压榨脱水时间为3～4h，压榨脱水后的泥饼的含水量≤60%。
其中，所述步骤S3中，调理剂的投加量为100～300PPM。
进一步，所述污泥干化处理系统包括依次连通的污泥稀释系统、备泥池、污泥调理系统、沉淀池、贮泥池和板框压滤系统;
在所述污泥稀释系统设有污泥入口，所述污泥通过污泥泵从污泥入口进入所述污泥稀释系统中，经过备泥池、污泥调理系统、贮泥池后，进入板框压滤系统处理后再通过运输车运出。
进一步，包括如下步骤：
S1、将原污泥泵入污泥稀释系统中并稀释到含水率为99%，搅拌形成质量均匀的污泥溶液;污泥溶液从污泥稀释系统中流出并进入备泥池存放;
S2、污泥溶液从备泥池进入污泥调理系统中的调理装置中;加药装置将调理剂加入所述调理装置中，使其与污泥溶液充分反应;其中，调理剂的投加量为100～300PPM。污泥溶液在调理装置中停留0.5～1.0h;
S3、将污泥溶液放入沉淀池中沉淀，实现泥水分离;分离后的污泥进入贮泥池中存放;
S4、取贮泥池中的污泥放入板框压滤系统进行压榨脱水后出泥，所述压榨脱水时间为3～4h，压榨脱水后的泥的含水量≤60%。
进一步，所述污泥调理系统包括加药装置和调理装置;所述加药装置将调理剂与水混合形成调理剂溶液，并将调理剂溶液输送到调理装置中;经污泥稀释系统稀释后的污泥溶液与调理剂溶液在所述调理装置中反应。
进一步，所述调理装置能够旋转或设有搅拌棒。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的污泥调理剂通过对污泥破壁断链，从而使污泥中的微生物中的水分得以释放，解决污泥中较难去除的细胞结合水，为后续的板框压滤脱水提供基础。
所述调理剂处理污泥的原理为：调理剂中的水泥能够作为污泥凝聚的核心。以聚合氯化铁或聚合氯化铝作为絮凝剂，聚丙烯酰胺作为助凝剂，将污泥中的大分子团分解为小分子团，充分释放出其中裹挟的水分;对其进行破壁断链，释放出细胞水及间隙水。通过氧化、吸附、螯合等形式固化污染物，能够提高絮体直径，由此形成的絮体较常规方法形成的絮体而言，比重较大，沉淀速度增加，能够快速实现泥水初步分离。形成的絮体结构坚固，经后续板框压滤机压榨时，不易破碎，形成较大的污泥饼，从而减少细小污泥的，提高污泥的氧化还原电位，污泥不发臭，不返溶。
2、本发明提供的污泥干化处理方法，可直接对生化池或二沉池剩余污泥进行处理，采用分段式脱水，能够将污泥从含水率99%一次性处理到60%以下。在污泥的干化处理过程中，由于无加热工序，因此，无有毒有害气体产生，且无臭味、不返溶，处理后的污泥结构稳定。并且，系统自动化程度高，各种泵、电机均处于安全保护中，各项安全要求符合国家标准，工作人员的人身安全有充分的保障。
通过本发明提供的污泥干化处理系统处理后的污泥，减量化显著，1吨含水率80%的污泥，降至60%以下后，重量在0.5吨以下，减容减量达50%以上。运输成本也降至一半以下。由于处理后的污泥含水率低，抑制了病原体的活性，污泥结构稳定不发臭，污泥的危害得到降低;专利调理剂在反应过程中，通过微电荷反应，通过吸附、螯合、固化功能，将污泥中的游离重金属进行螯合、固化，使重金属形态转为稳定态，降低重金属的生物有效性，减小来了重金属的生态影响。
3、本发明提供的污泥干化处理系统，采用分散式处理，投资小，能耗低，操作简单，系统稳定性高。按日处理量5万吨/天的污水处理厂为例，投资建设成本在700万左右。全年电费约25.51万元(电价以0.65元/度计)，不及其他工艺的1/3，因此适合广泛推广使用。（发明人廖勇;郑怀礼）
