一種用于污泥高度脫水的配方及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥高度脫水，特別涉及一種用于污泥高度脫水的配方及其操作方法。
【背景技術】
[0002]所謂污泥一般是指污水處理的終端廢棄物，這些污泥含有大量的微生物、病原體，散發(fā)著惡臭，有的還含有重金屬，而含水率高達95%以上，經污水處理廠簡單處理以后，含水率仍然高達85%左右。對于這些污泥，以前國內大部分都采用填埋的處理方式，但隨著時間流淌，這一處理方式逐漸暴露出占地面積廣、造成二次污染、處理不徹底等一系列問題，不符合我國對污泥處理處置“減量、安全、資源化”的總方針，隨著國內對環(huán)境保保的重視及環(huán)保要求的提高，污泥直接填埋處理方式逐漸被摒棄，而更多采用焚燒、焚燒發(fā)電、制磚、制造陶粒等方式。經污水處理廠帶式壓濾機處理后的污泥，一般含水率仍然在80%以上，這樣的污泥具有高粘性，呈不定型狀，有一定的流動性，水分被包裹在內部，不易分離和蒸發(fā)，給運輸及后續(xù)處理帶來很大的問題。而要合理處理污泥問題，首要問題就是要把污泥中的水分降下來。如果把污泥水分從85 %降至50 %，其體積可減少到原來的30 %，為進一步污泥處置帶來極大的方便。對于用焚燒處理的污泥來說，由于每升水進焚燒爐內氣化焚燒，大約需要內耗900?1200大卡的熱量，若進入焚燒爐前的污泥盡量降低水分，就可大大減少助燃熱耗，降低處置成本，做到節(jié)能降耗的要求。而將污泥應用于制磚、制陶粒作為建材，首先要將其水分降至40%?50%，才可以實施后道工序?？傊瑢τ谛乱淮奈勰嗵幹眉夹g來說，污泥的脫水、干化技術是一個關鍵。對于如何降低污泥中的水分，這是當前業(yè)內一直困惑的問題。我國目前行業(yè)中常用污泥脫水大致有如下幾種類型:
[0003]1、熱力干化:例如回轉套筒干化、園盤干化機、低溫流化床、漿葉干燥機、煙氣余熱干化等。這些都是以熱能加熱去除水分，且不破壞污泥中原賦熱值，因此是以能量置換，是“以熱換熱”，而且是“以大置小”，但這在技術理念上是不允許的。在現(xiàn)實應用中的結果是效率低、投資大，運行成本高。
[0004]2、機械脫水:目前市上常見的機械脫水有板框壓濾、離心脫水、帶式壓濾脫水、螺旋壓榨等。這些技術脫水后的污泥最終水分一般在75% — 87%左右，減容不徹底，水分下降不顯著，終端資源化利用仍是困難重重。同樣的弊病是投資大，運行成本高，效果不理想，對后道的資源化利用未具可能。
[0005]3、熱力機械疊加組合脫:如機械成球、熱力干化，市場上也可看到。但此法僅是在原有基礎的某一環(huán)節(jié)中提高了一點效率，沒有解決根本性的問題。雖然有的在特定條件下有余熱可用，但這種對熱的依賴局限性很大，因為目前各行各業(yè)都在節(jié)能減排，可依賴的余熱越來越少。另一方面，如自備熱源，投資更為驚人。
[0006]近幾年來，國內污泥處置技術得到快速發(fā)展，特別是板框隔膜高壓壓濾技術得到充分應用，污泥含水率基本被控制在60%以下，為污泥的后續(xù)處置創(chuàng)造了良好的條件。然而，國內利用此類方法處理的污泥的單位，好多并不涉及污泥的終端處理，處理污泥時，由于技術與專業(yè)條件方面的限制，一般都只考慮污泥水分的降低，對污泥處置過程中添加的藥劑在泥餅中的殘留，從而由此帶來對污泥后續(xù)處置的影響考慮不夠。比如一般處理方法處理后的泥餅，含水率可以控制在55%左右，但泥餅內含大量殘留硫酐、鐵離子、鈣離子及石灰渣，PH值在9一 10，甚至達到12。這些在污泥焚燒、焚燒發(fā)電時，對焚燒設施的安全、煙氣處置及大氣環(huán)境保護帶來嚴重影響。在污泥應用于制磚等建材行業(yè)，則會嚴重影響磚塊的成型、燒制以及最后的磚塊質量。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明主要解決的技術問題是，解決一種低能耗、能有效降低污泥水分及特別適合用于污泥制磚的一種用于污泥高度脫水的配方及其操作方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0009]1、一種用于污泥高度脫水的配方及其操作方法，其特征在于按以下步驟進行:
[0010](1)、輔料準備:
[0011]混凝沉降劑、殺菌除臭劑、改性骨架劑；
[0012]所述的混凝沉降劑為聚合氯化鋁；所述的殺菌除臭劑為次氯酸鈉；所述的改性骨架劑為硅藻土礦粉；
[0013](2)、污泥初步配置:
[0014]將經污水處理廠壓濾機處理后，形成含水率為80%?87%的污泥，加入到污泥接收池，加水稀釋，形成含水率為90%?94%的污泥漿，使之滿足機械輸送和攪拌的要求，并能最大程度適合后續(xù)工藝，然后在泥漿栗的作用下經輸送管道提升到調質池中，進行后續(xù)操作；
[0015](3)、污泥調質處理:
[0016]①、經步驟(2)后，開動污泥調質池的攪拌，在邊打入污泥漿的同時，在污泥調質池中加入定量聚合氯化鋁，聚合氯化鋁由加藥栗投加到污泥調質池中，聚合氯化鋁的加入由電磁流量計來計量，聚合氯化招的加入量為污泥量的0.5%?1.5% ；
[0017]聚合氯化鋁中的Al3+水解后，能破壞污泥膠團中的電荷平衡，其水解產物會與污泥中有機物和重金屬離子聚合而生成膠體羥基聚合物或氫氧化物沉淀。
[0018]②、經步驟①后在污泥調質池中加入次氯酸鈉，次氯酸鈉的加入由電磁流量計來計量，次氯酸鈉的加入量為污泥量的0.01%?0.02% ;
[0019]③、經步驟②后在污泥調質池加入中硅藻土粉，硅藻土粉由儲罐中配有的電子稱計量后自動投加，按質量百分比來計算，娃藻土礦粉的加入量為污泥量的0.2%?0.4% ；
[0020]先加聚合氯化鋁可以破壞污泥的電荷平衡，然后隨次氯酸鈉的加入，由于次氯酸鈉的強氧化作用，聚合氯化鋁中的Al3+進一步水解后，能破壞污泥膠團中的電荷平衡，其水解產物會與污泥中有機物和重金屬離子聚合而生成膠體羥基聚合物或氫氧化物沉淀。次氯酸鈉主要是殺菌除臭和強氧化作用，最后加入硅藻土粉起到脫色、吸附和混凝作用，并提供骨架作用，使污泥成團凝聚。
[0021]④、經步驟③后的污泥進行充分攪拌，使污泥與混凝沉降劑、殺菌除臭劑、改性骨架劑充分混合均勻，并在剪切力的作用下，污泥顆粒與加入的藥劑水解后的各種基團不斷碰撞，形成合適的絮凝顆粒，大大提高污泥的脫水性能；
[0022]本污泥處置方法，通過對正常情況下脫水非常困難的污泥，進行特效處理，改變污泥粒子的結構和性能，減小污泥水與污泥固體顆粒之間的結合力，釋放出污泥粒子間的結合水、吸附水和微生物細胞內水，極大改善污泥的脫水性能，并加速污泥脫水進程。在達到污泥高效脫水的同時，兼顧后續(xù)的制磚工藝要求，添加的藥劑不盡不會對制磚的成型、焙燒及成品質量產生影響，而且加入的鋁劑、硅藻土有利于制磚生產工藝。
[0023]污泥中水，不是一般意義上的水分，而是被固體顆粒吸附或被包裹在細胞內部的束縛水，被“束縛”的水分子其外圍被十分強大的負電荷緊固著，它與水核內的正電荷取得平衡，使得正常脫水極為困難。而聚合氯化鋁水解后可產生多種高階和多核絡合離子，以比表面大很多、具有足夠的陽離子能與其置換，對污泥膠體顆粒進行電性中和，降低Zata電位，破壞了原水核的正負平衡而導致介質脫離束縛形成“自由”，在雙電層壓縮作用、吸附電中和作用、吸附架橋及沉淀物網捕作用下，使污泥能強效脫水。而聚合氯化鋁中的水合絡合離子[Α1 (Η20)6Γ水解能力強，能水解產生多種聚合離子，如Α1 3+、A1 (0H)2+、Al (0Η)3、Α1(0Η)4、[Α16(Η20)14]4+、[Α17(Η20)17]4+、[Α18(Η20) 20]4\ [Α113(Η20)34]5+等成分。其中高價的聚合正價離子能中和污泥膠粒的負電荷，以及大大壓縮其雙電層，促進混凝。而且水解產生的膠體羥基聚合物或氫氧化物沉淀，能吸附水中微細分散的固體物質和膠體物質，如粘土和腐殖酸等，它可以與污泥漿中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬起作用，能鈍化重金屬，起到脫除重金屬的作用，它還可以去除氟化物和油類物質。把還原性氣體硫化氫氧化，有效的控制臭氣，因此具有脫色、除菌除放射性、除臭等功能。與后面的CaO聯(lián)合使用，。
[0024]次氯酸鈉是一種強氧化劑，能破壞以蛋白質為基礎的細胞壁和酶、酸性RNA、碳水化合物的細胞組織和油脂，從而達到殺菌的作用，殺死污泥中大量的微生物和大腸桿菌、沙門氏菌等細菌，使污泥深層“束縛水”得以釋放，促進污泥脫水效果，同時還有殺菌、消毒、除臭的效果，有效改善工作環(huán)境。
[0025]硅藻土是一種自然礦物，其主要成分為Si02(約占65% — 90% )、A1203 (約占15% —20% )，其余為Fe203、CaO、MgO以及一些有機物，具有良好的脫色、吸附和助混凝作用。污泥中含有大量有機微生物，通過前面的化學藥劑調理，改變污泥特性，使得污泥高效脫水成為可能，但污泥中的水分不會自然分離，必須借助機械進行壓濾，利用增高壓對污泥壓榨，進一步破壞污泥結構，使污泥強效脫水成為現(xiàn)實，達到污泥減容、干化的目的。而污泥固