公布日：2023.10.20
申请日：2023.06.15
分类号：C02F11/143(2019.01)I;C02F11/145(2019.01)I;C02F11/06(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，包括以下步骤：测试碱式污泥中干物质含量，根据干物质含量向碱式污泥中投加过硫酸盐，搅拌均匀，得到混合物，静置下进行反应后进行脱水。干物质含量通过以下过程确定：称取质量为G1的碱式污泥，烘干至恒重，烘干后质量记为G2，则碱式污泥中干物质含量为G2/G1×100％。本发明采用碱式污泥活化过硫酸盐改善碱式污泥脱水性能，工艺流程简单，无二次污染，且反应脱水后生成的硫酸镁进入滤液中，泥饼中主要为硫酸钙且纯度较高，可以用于生产石膏产品，不仅解决了电厂剩余污泥的处理难题，而且实现资源化利用，能够产生部分经济效益。
权利要求书
1.一种利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，包括以下步骤：测试碱式污泥中干物质含量，根据干物质含量向碱式污泥中投加过硫酸盐，搅拌均匀，得到混合物，静置下进行反应后进行脱水。
2.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，干物质含量通过以下过程确定：称取质量为G1的碱式污泥，烘干至恒重，烘干后质量记为G2，则碱式污泥中干物质含量为G2/G1×100％。
3.根据权利要求2所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，烘干温度为105℃，烘干时间为24h。
4.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，每克碱式干污泥中过硫酸盐的投加量为0.02～0.06g。
5.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，过硫酸盐为过一硫酸钠或过二硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，反应时间通过以下过程确定：取不同反应时间污泥，通过布氏漏斗试验测定污泥比阻；当污泥比阻小于0.4×109s2/g时的时间为反应时间。
7.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，反应时间为2-6h。
8.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，干物质中硫酸钙质量含量为90％以上。
9.根据权利要求1所述的利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，其特征在于，脱水后泥饼含水率为60％以下。
发明内容
针对采用石灰软化的混凝澄清工艺，为改善碱式污泥脱水性能、降低污泥处理成本，本发明的目的是提供一种利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，该方法利用碱性污泥的高pH值活化过硫酸盐，产生强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基，能够彻底氧化碱式污泥中共沉淀作用裹挟的有机物，破坏污泥絮体结构，释放胞内物质及结合水，使污泥含水率下降，改善脱水性能；另外，过硫酸盐活化反应生成自由基的同时产生大量H+，酸性条件下氢氧化镁会溶解生成硫酸镁，经污泥脱水进入到滤液中，有利于改善污泥脱水性能；污泥脱水后的泥饼主要成分为硫酸钙，且纯度高达90％，能够进行资源化利用。
为实现上述目的，采用的技术方案如下：
一种利用碱式污泥活化过硫酸盐强化污泥脱水的方法，包括以下步骤：
测试碱式污泥中干物质含量，根据干物质含量向碱式污泥中投加过硫酸盐，搅拌均匀，得到混合物，静置下进行反应后进行脱水。
进一步的，干物质含量通过以下过程确定：称取质量为G1的碱式污泥，烘干至恒重，烘干后质量记为G2，则碱式污泥中干物质含量为G2/G1×100％。
进一步的，烘干温度为105℃，烘干时间为24h。
进一步的，每克碱式干污泥中过硫酸盐的投加量为0.02～0.06g。
进一步的，过硫酸盐为过一硫酸钠或过二硫酸钠。
进一步的，反应时间通过以下过程确定：取不同反应时间污泥，通过布氏漏斗试验测定污泥比阻；当污泥比阻小于0.4×109s2/g时的时间为反应时间。
进一步的，反应时间为2-6h。
进一步的，干物质中硫酸钙质量含量为90％以上。
进一步的，脱水后泥饼含水率为60％以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明反应体系简单，采用碱式污泥活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基和羟基自由基，能够氧化污泥中有机物，将结合水变为自由水，代替助凝剂使用改善污泥脱水性能，实现污泥减量化。本发明的过硫酸盐活化反应后pH值降低，碱式污泥中的碳酸钙和氢氧化镁会与反应后的硫酸进一步反应生成硫酸钙和硫酸镁。将氢氧化镁固体反应生成易溶于水的硫酸镁，更容易脱水。过硫酸盐在碱性条件下发生的反应如下：
本发明采用碱式污泥活化过硫酸盐改善碱式污泥脱水性能，工艺流程简单，无二次污染，且反应脱水后生成的硫酸镁进入滤液中，泥饼中主要为硫酸钙且纯度较高，可以用于生产石膏产品，不仅解决了电厂剩余污泥的处理难题，而且实现资源化利用，能够产生部分经济效益。
（发明人：高文;李灵博;王牛旺;李海燕;叶治安;朱学兵;叶茂;李甲伟;邢文斌;巩鹏;秦刚）
