一種污泥脫水調(diào)理劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種污泥脫水調(diào)理劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市和工業(yè)的快速發(fā)展，城市生活污水、工業(yè)污水等的排放量日益增加，從而使污水處理中產(chǎn)生的副產(chǎn)物污泥的量日益增加，如何對(duì)這些污泥進(jìn)行處理也成為社會(huì)發(fā)展中不可回避的問題。當(dāng)前，對(duì)污泥處理的方法主要為填埋、堆肥和焚燒三種方式，污泥具有“四高”特點(diǎn):一是含水率高；二是有機(jī)物含量高，很容易腐爛惡臭；三是重金屬含量較高；四是病菌含量高，含有大量的細(xì)菌、寄生蟲、病毒。污泥不經(jīng)過無(wú)害化處理，任意棄置，簡(jiǎn)單填埋，容易污染空氣、土壤和水源，嚴(yán)重威脅人體健康和環(huán)境安全。
[0003]為便于后續(xù)處理的有效進(jìn)行，污泥的調(diào)理和脫水是必不可少的。影響污泥脫水性能的因素主要有污泥顆粒的大小及分布、表面電荷、水合程度以及顆粒間的相互作用。其中，污泥顆粒的大小是影響污泥脫水性能最重要的因素，因?yàn)槲勰囝w粒越小，顆粒的比表面積越大，這意味著更高的水合程度和對(duì)過濾的更大阻力及改變污泥脫水性能需要更多的藥劑。常用的污泥調(diào)理劑有化學(xué)調(diào)理劑和生物調(diào)理劑，目前污泥脫水過程中采用比較多投加絮凝劑就是一種調(diào)理劑，通過絮凝劑在污泥膠質(zhì)微粒表面起化學(xué)反應(yīng)、中和污泥膠質(zhì)微粒的電荷，促進(jìn)污泥微粒凝聚成大的顆粒絮體，同時(shí)使水從污泥顆粒中分離出來，提高污泥的脫水性能。目前常用的絮凝劑包括無(wú)機(jī)絮凝劑如鋁鹽和鐵鹽、有機(jī)絮凝劑PAM以及針對(duì)生物污水的微生物絮凝劑等。污泥脫水調(diào)理劑主要分為無(wú)機(jī)，有機(jī)和復(fù)合調(diào)理劑，其中復(fù)合調(diào)理劑是主流發(fā)展方向。
[0004]CN101955312B公開了一種污泥調(diào)理劑及其使用方法，該調(diào)理劑采用添加生物酶并用于生化污泥的治理，利用酸和酶破壞污泥中的胞外聚合物(Extrace 11uIar po Iymer i csubstance，EPS)，改善脫水效果，可使污泥干度從20% -30%提高到40%?50% ;但是，該調(diào)理劑需要纖維素和半纖維素酶，調(diào)理時(shí)間也高達(dá)240分鐘，成本較高，且有機(jī)質(zhì)含量高，不能避免濾餅容易壓縮變形的問題。
[0005]CN 101633549A公開了一種污泥調(diào)理劑及其污泥脫水方法，該調(diào)理劑由生物質(zhì)燃料燃燒后的灰、生石灰及粉煤灰制備，可使污泥泥餅含水量降至40%?60%;其缺點(diǎn)是無(wú)機(jī)調(diào)理劑的投入量過高，導(dǎo)致污泥增容較多，另外，該調(diào)理劑難以對(duì)EPS進(jìn)行有效破壞。
[0006]CN 101591132A公開了一種城市污泥脫水方法，采用60°C?80°C低溫?zé)峤饧白匀换蚬娘L(fēng)干燥，使城市污泥含水率降到10%以下；該方法為以熱換熱，必須依賴熱源制熱或余熱利用，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的熱平衡負(fù)效應(yīng)，不經(jīng)濟(jì)。
[0007]CN 101967035A公開了一種城市污泥脫水調(diào)理劑，調(diào)理劑采用陰離子型PAM與殼聚糖制備，有效降低了陰離子型PAM用量，提高污泥脫水性能；其缺點(diǎn)是調(diào)理劑為有機(jī)成分，成本偏高，難降解且有生物毒性，此外，沒有無(wú)機(jī)調(diào)理劑難以形成強(qiáng)硬網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，不能徹底解決有機(jī)質(zhì)易壓縮變形問題。
[0008]對(duì)污泥脫水調(diào)理劑進(jìn)行研宄的論文中，對(duì)污泥中水的賦存形式、污泥顆粒表面特性與污泥團(tuán)結(jié)構(gòu)、污泥脫水調(diào)理機(jī)理、各種調(diào)理劑的組合以及后續(xù)脫水設(shè)備的選用等，從理論和試驗(yàn)實(shí)踐上都進(jìn)行了一些闡述，對(duì)污泥脫水調(diào)理劑及其應(yīng)用提出了一定的要求。
[0009]綜上所述，研制或開發(fā)一種能有效改善污泥脫水性能、成本低廉，制備工藝簡(jiǎn)單合理且綠色環(huán)保的污泥脫水調(diào)理劑是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明致力于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題，通過混凝劑和氧化劑協(xié)同破壞通過污泥顆粒表面的胞外聚合物降低持水率；通過離子交換劑和表面活性劑的協(xié)同作用改變污泥顆粒表面荷電離子構(gòu)成，使表面吸附水轉(zhuǎn)化為結(jié)晶結(jié)構(gòu)水，進(jìn)而降低持水率，通過助凝劑調(diào)節(jié)污泥的PH值，改變污泥的顆粒結(jié)構(gòu)，破壞污泥膠體的穩(wěn)定性，同時(shí)形成堅(jiān)硬的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，污泥抗壓強(qiáng)度好，便于機(jī)械脫水；采用本發(fā)明所述污泥脫水調(diào)理劑可有效降低臭氣濃度、降低污泥中的病菌、寄生蟲卵和病毒活性以及穩(wěn)定部分重金屬離子等效果；采用本發(fā)明所述調(diào)理劑進(jìn)行污泥脫水具有工藝流程簡(jiǎn)單、脫水率高、可批量處理，適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]本發(fā)明提供了一種污泥脫水調(diào)理劑及其使用方法，所述污泥脫水調(diào)理劑包括混凝劑、助凝劑，氧化劑、離子交換劑和表面活性劑，各物質(zhì)成分的質(zhì)量百分組成如下:
[0012]石棉尾礦0_20%、電石澄0_40%、蛇紋石0_15%、白云石0-15%、高嶺土 0-15%、硅藻土 0-15 %、膨潤(rùn)土 0-12 %、黏土 0-10 %、腐植酸鹽0-10 %、鐵鹽和/或鋁鹽0_10 %、軟錳礦0-8 %、次氯酸鹽0-5 %，表面活性劑0-3 %。
[0013]上述污泥脫水調(diào)理劑可根據(jù)污泥的類型、污泥含水率及賦存形式，污泥酸堿度和有機(jī)質(zhì)含量等因素進(jìn)行匹配，甚至可以針對(duì)不同的污泥脫水工藝加以適當(dāng)調(diào)整。
[0014]優(yōu)選地，石棉尾礦0-15 %、電石渣5-35 %、蛇紋石0-12 %、白云石0-10 %、高嶺土 0-12%、硅藻土 0-10%、膨潤(rùn)土 0-10%、黏土 0-8%、腐植酸鹽0-8%、鐵鹽和/或鋁鹽2-8%、軟錳礦0-5%、次氯酸鹽0-3.5%，表面活性劑0.5-2.5%。
[0015]上述成分中的鐵鹽指氯化鐵、硫酸鐵，綠礬和氯化鐵釩中的一種或幾種；鋁鹽指氯化鋁、硫酸鋁、明礬，聚合氯化鋁和聚合硫酸鋁中的一種或幾種。
[0016]上述成分中的次氯酸鹽指次氯酸鈣和/或次氯酸鈉。
[0017]上述成分中的腐植酸鹽指腐植酸鈉和/或腐植酸鉀。
[0018]上述成分中的表面活性劑指烷基苯磺酸鈉、烷基醇酰胺，聚山梨酯和十六烷基溴化吡啶等中的一種或幾種。
[0019]本發(fā)明提供了一種污泥脫水調(diào)理劑及其使用方法，包括投加料、攪拌混料、靜置、脫水等主要步驟:
[0020]a.將混凝劑和氧化劑先后加入污泥中，快速攪拌3?5min，使其充分均勻混合；
[0021]b.將表面活性劑和離子交換劑先后加入到a步驟所述體系中，快速攪拌3?5min，使其充分均勻混合；
[0022]c.將助凝劑加入到b步驟所述體系中，慢速攪拌5?lOmin，使其充分均勻混合；
[0023]d.將c步驟所得物料靜置I?2h ;
[0024]e.對(duì)d.步驟所得物料進(jìn)行機(jī)械脫水。
[0025]在含水率高于92%的污泥中每噸加入I?3%的本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑，即每噸污泥加入10-30Kg調(diào)理劑。經(jīng)過各組分的協(xié)同作用，機(jī)械脫水后污泥中含水率可降至40?60%，脫水后的污泥具有疏水性，透氣性好，可在自然狀態(tài)下繼續(xù)蒸發(fā)干燥，干污泥可用于建材生產(chǎn)。