对污泥进行深度脱水的方法技术

本发明专利技术对污泥进行深度脱水的方法，利用板框压滤型污泥脱水设备进行脱水，其步骤包括：⑴设备检查；⑵配制高分子絮凝剂和脱水助剂；⑶污泥提取；⑷添加脱水助剂和高分子絮凝剂、分散和反应；⑸污泥泵工作；⑹压滤脱水；⑺卸泥；⑻参数记录；⑼设备清洁；本发明专利技术采用的高分子凝聚剂是一种具有长链结构的阳离子型有机高分子凝聚剂，链上有很多活性阳离子基团，能中和污泥颗粒上的负电荷并同时黏结多个污泥颗粒，有利于脱水；所述脱水助剂是一种高活性植物纤维，能改变和增加污泥絮体结构，构建网状骨架。经本发明专利技术脱水后污泥的含水率低于60%，且脱水前后污泥中有机物含量和污泥热值基本保持不变，有利于后续的干化焚烧处理，具有显著的治理优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护
，具体涉及污泥的处理技术，是一种利用高效复合剂和助剂对污泥进行深度脱水的方法。
技术介绍
污水处理是环境治理的重要内容之一。而污泥是污水处理的必然产物。据统计，每处理1万吨污水就会产生含水率为80%的污泥9吨。到2013年，我国年污泥产生量为4895万吨左右，但对污泥的安全处理率不到5%。这是必须重视并有切实有效的处理方法和手段的。本专利申请涉及的污泥主要有以下几种：⑴初沉污泥：指在污水处理一级处理过程中产生的污泥，即初沉池中沉淀的污泥，其含水率一般为96%～98%。⑵剩余污泥：指在污水处理的生化处理工艺等二级处理过程中排放的污泥，其含水率一般在99.2%以上。⑶消化污泥：指污水处理时初沉污泥、剩余污泥经消化处理后达到稳定化、无害化的污泥，其中的有机物大部分被消化分解，同时污泥中的寄生虫和病原微生物被杀灭。⑷化学污泥：指污水处理时絮凝沉淀和化学深度处理过程中产生的污泥，如石灰法除磷、酸、碱废水以及电解法等产生的沉淀物。对污泥的处理主要是指对污泥进行稳定化、减量化、无害化和资源化的处理，一般包括浓缩（调理）、脱水、厌氧消化、好氧消化、石灰稳定、焚烧、堆肥、干化和综合利用等等。目前，可大规模工程化应用的污泥处置办法主要有三种：一、焚烧（焚烧的产物用于填埋或制作建材）；二、土地利用；三、填埋。具体为：（1）焚烧。当污泥自身的燃烧热值较高或污泥中有毒物质含量较高不能被利用时，可采用焚烧处置的办法。焚烧前一般应先进行脱水、干化处理以减少负荷和能耗。污泥焚烧的温度可达到850℃，可破坏污泥中的全部有机质，杀死一切病原体并最大限度地减少污泥体积（仅为原体积的10%左右）。由于焚烧后的残渣在性质上发生了根本改变，使其最终处置较为容易：灰渣可用于制作建材或土地填埋；同时污泥焚烧的废热可用于发电，达到污泥资源化的目的。（2）土地利用（不包括农用）。在大多数发展中国家，土地利用和填埋是污泥处置的主要途径，但是随着土地的日益紧张，可用于填埋的场地越来越少，因此，土地利用（不包括农用）将是污泥处置的一个主要发展方向。目前，污泥的土地利用主要在于林业、绿化和土壤改良。一方面是利用污泥中的营养成分和微量元素促进树木生长；另一方面是由于在非人口密集地区污泥的林业绿化利用一般不会直接进入人类食物链，而且林地、荒山的面积较大，环境的容量也大，可吸纳大量的污泥：不仅林木本身能利用污泥中的氮、磷加速生长，荒山能利用污泥作为土壤改良剂，而且土壤的自净作用（包括生物降解、化学络合、氧化-还原、物理吸附等方式）能将一些污泥直接有机物矿化和腐殖化。因此，土地利用的方式对人类的直接风险性较小，可消纳大量的污泥。（3）填埋。按环境要求填埋可分为简易填埋和卫生填埋两种。“简易填埋”是指，利用低洼地带或山谷盆地等自然地形进行覆土掩埋的填埋方式，它仅为暂时解决城市污泥出路的方式，从长远效益来看是不可取的。“卫生填埋”是指，在利用自然界代谢功能的同时，通过工程手段和环保措施，使污泥得到安全的消纳并逐步达到稳定无害的污泥处置方式，它主要为城市按工程经验建设的生活垃圾填埋场的卫生填埋。但是，目前的焚烧、土地利用和填埋的方式还是存在一些不足的。例如：焚烧，需要对污泥先进行有效的脱水。而目前经过常规脱水处理的污泥的含水率为80%。这就会增加污泥焚烧的负载和能耗。再如：土地利用虽有长处，但是，如果污泥施用于土地不当，很容易造成环境的二次污染。污泥虽来源不同，但一般或多或少会含有一定量的重金属。如果这些重金属随污泥进入土壤，就可能对土壤造成一定的危害。污泥中重金属的迁移性是较差的，很容易在土壤表层累积。有的重金属，如汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb），在很低的浓度条件下就会表现出毒害影响。还有，重金属会随雨水淋溶或自行迁移到土壤深层，对表层地下水产生影响。一旦污泥中的重金属进入人类食物链将对人体健康产生危害。因此，对污泥的土地利用是需要严格控制的。再如，填埋的技术虽简单，在国内外均有成功的工程实例。但是，填埋处理，由于污泥含水率较高，填埋后的污泥的土力学稳定性不足，难以承载运输车和推土车的重量，使填埋场很难进行正常的填埋推土作业，也使污泥填埋场无法正常使用，不仅要占用大量宝贵的土地资源，而且填埋的污泥要完全稳定化需经历一个比较漫长的过程，污泥渗滤液及臭气污染还可能对环境造成二次污染。因此，对污泥的填埋也需要有技术上的提升。上述三种污泥的处置方法都对污泥的含水率有很高的要求。我国目前相关治理标准（GBT23485-2009）的规定为：脱水后污泥的含水率应小于60%。但是，由于污泥的有机物含量高，颗粒细小，亲水性强，比表面积大，强胶体结构的特性导致污泥脱水困难。污泥中所含水分可分为自由水、毛细水、附着水和颗粒内部水，其中，自由水约占总水分的70%，毛细水约占20%，附着水和颗粒内部水合占约10%；所述，自由水通过浓缩或施加很小的机械力容易去除，而毛细水、附着水和颗粒内部水因为与污泥颗粒之间存在不同形式的作用，因此难以脱除。此外，污泥絮体表面的胞外聚合物（EPS）也是污泥脱水困难的另一大症结。所述胞外聚合物由多糖、蛋白质、核酸等聚合高分子物质组成，这些聚合物能产生粘性力，形成三维的、类似凝胶的高度水化的带电絮体基质，表现出高度水合作用而对污泥脱水不利。另外，污泥在高压作用下容易变形，在过滤后期会堵塞滤饼的空隙，阻塞水的过滤通道，导致机械脱水效率较低下。所以，目前脱水泥饼的含水率通常高达80%左右，因此，在污泥治理中，污泥的脱水成为一项麻烦但重要的工作。污泥脱水，目前主要有自然干化脱水、机械脱水和调理脱水三种方式。其中，自然干化脱水是将污泥摊置到干化场上，通过蒸发、渗透和清液溢流等方式，实现污泥的脱水，它常见于小型污水处理厂的污泥处理。但是，由于自然干化脱水的管理工作量大，且会产生一定范围的恶臭，对环境有影响，因此目前已很少使用此种脱水方式。而机械脱水是利用机械设备进行污泥脱水，它又分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三种，其占地面积少，恶臭影响小，但设备的运行维护费用较高。所述调理脱水主要有药剂调理、热调理、冷冻调理、超声波调理脱水等方式，目前我国国内应用较多的是药剂调理，就是采用调理剂对污泥进行深度脱水。目前在这方面，石灰加三氯化铁是采用较多的方法：以污泥干基比计算，投加的石灰量为30～40%，投加的三氯化铁量为10～15%。因投加的无机物量大，既增加了干物质量，又提供了污泥骨架。经无机药剂调理后的污泥含水率可满足在60%以下，其抗剪强度也大于25KN/cm2的要求，能较好地进行填埋作业。但是，石灰加三氯化铁的不足是：调理药剂投加量过大，增加了污泥的干基量，虽然污泥能减容约25%，但干基量也增加了25%，而且污泥的性质发生了很大的改变，有机物含量和污泥热值大幅下降，其后续进行生物处理或焚烧利用的途径受到限制。因此，在污泥脱水
，需要研究和寻找新的治理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述不足，提供一种对污泥进行深度脱水的方法，它采用高分子凝聚剂和脱水助剂，能使脱水前后污泥中有机物含量和污泥热值基本保持不变，为后续干化焚烧处理保持较强的适应性；此外，在污泥脱水过程中，在加药成本和污泥减量方面具有经济优势，可用于污泥的深度脱水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对污泥进行深度脱水的方法，利用板框压滤型污泥脱水设备并采用高分子絮凝剂和脱水助剂对污泥进行脱水，其特征在于，其步骤包括：（1）设备检查闭合板框压滤型污泥脱水机，检查设备及管道连接的状况；（2）配制高分子絮凝剂和脱水助剂①高分子絮凝剂的配制采用阳离子聚丙烯酰胺（PAM）作为高分子絮凝剂，按阳离子聚丙烯酰胺比水=1︰1000的比例将阳离子聚丙烯酰胺溶入水中，搅拌溶解60分钟，构成高分子絮凝剂保存待用；②脱水助剂的配制采用高活性植物纤维作为脱水助剂，由于脱水助剂是一种高活性植物纤维，需按高活性植物纤维比水=1︰5的比例将高活性植物纤维在水中浸润30分钟，构成植物纤维脱水助剂保存待用；（3）污泥提取将原污泥提取至污泥调理反应罐内，以40～60r/min的转速搅拌均匀，然后取样测定污泥的含水率；（4）添加脱水助剂和高分子絮凝剂、分散和反应①脱水助剂的添加将步骤（2）配制的脱水助剂按脱水助剂为绝干污泥的百分之五到十五的用量标准添加到步骤（3）的调理罐内，以40～80r/min的转速搅拌30min至混合均匀；②高分子絮凝剂的添加将步骤（2）配制的高分子絮凝剂按高分子凝聚剂为绝干污泥的千分之一点二五到二的用量标准添加到步骤（4）①的调理罐内，以30～50r/min的转速搅拌1～5min至混合均匀；使脱水助剂和高分子絮凝剂与污泥充分反应；（5）污泥泵工作启动污泥泵开始进泥，随着板框内压力的上升，污泥的滤液流出，进泥流量逐步下降；当进泥压力达到0.9MPa时，污泥进泥量接近于零，停止进泥；对滤液取样，测定污泥比阻；（6）压滤脱水一般进泥60到100分钟后开始压滤脱水：开启板框压滤型污泥脱水机开始压榨，压榨的压力为1MPa/1.5MPa，压榨时间60～150分钟；（7）卸泥压滤脱水结束后开启板框卸泥，按取样要求在不同位置提取污泥样品测定其含水率和泥饼厚度；（8）参数记录在污泥脱水过程中做好各种参数的记录；记录的参数包括原污泥量、含水率、调理剂投加量、反应时间、进泥时间、压滤时间、压滤后泥饼含水率；（9）设备清洁一次压滤脱水结束后应清空污泥调理反应罐，还原压滤机至初始状态，为下次污泥脱水做好准备。...

【技术特征摘要】
1.一种对污泥进行深度脱水的方法，利用板框压滤型污泥脱水设备并采用高分子絮凝剂和脱水助剂对污泥进行脱水，其特征在于，其步骤包括：（1）设备检查闭合板框压滤型污泥脱水机，检查设备及管道连接的状况；（2）配制高分子絮凝剂和脱水助剂①高分子絮凝剂的配制采用阳离子聚丙烯酰胺（PAM）作为高分子絮凝剂，按阳离子聚丙烯酰胺比水=1︰1000的比例将阳离子聚丙烯酰胺溶入水中，搅拌溶解60分钟，构成高分子絮凝剂保存待用；②脱水助剂的配制采用高活性植物纤维作为脱水助剂，由于脱水助剂是一种高活性植物纤维，需按高活性植物纤维比水=1︰5的比例将高活性植物纤维在水中浸润30分钟，构成植物纤维脱水助剂保存待用；（3）污泥提取将原污泥提取至污泥调理反应罐内，以40～60r/min的转速搅拌均匀，然后取样测定污泥的含水率；（4）添加脱水助剂和高分子絮凝剂、分散和反应①脱水助剂的添加将步骤（2）配制的脱水助剂按脱水助剂为绝干污泥的百分之五到十五的用量标准添加到步骤（3）的调理罐内，以40～80r/min的转速搅拌30min至混合均匀；②高分子絮凝剂的添加将步骤（2）配制的高分子絮凝剂按高分子凝聚剂为绝干污泥的千分之一点二五到二的用量标准添加到步骤（4）①的调理罐内，以30～50r/min的转速搅拌1～5min至混合均匀；使脱水助剂和高分子絮凝剂与污泥充分反应；（5）污泥泵工作启动污泥泵开始进泥，随着板框内压力的上升，污泥的滤液流出，进泥流量逐步下降；当进泥压力达到0.9MPa时，污泥进泥量接近于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俭，时珍宝，余洪侠，
申请(专利权)人：上海广神生态环保科技有限公司，上海市水务规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31