一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法技术

本发明专利技术公开一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法，包括将待处理脱水污泥加水稀释，使脱水污泥的含水率为90%～93%，稀释后加入强酸调节pH值为4～5，然后加入绝干污泥量0.1%～0.5%的高铁酸钾，高铁酸钾以质量百分比浓度0.5%～2%、pH值为9～11的溶液形式投加，待搅拌充分反应后完成氧化处理；之后添加绝干污泥量4%～10%的聚合铝盐进行混凝处理；再加入绝干污泥量0.3%～1%的氢氧化钙调节pH值至6～7，最后投加绝干污泥量0.1%～0.3%聚季铵盐助滤，完成化学调质，本发明专利技术通过稀释、酸化、氧化、混凝、絮凝与助滤等优化组合，能够降低束缚水对污泥的影响，改善污泥比阻、可压缩性、水力特性等指标，能够有效的提高可释放的自由水比例，提高污泥脱水效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脱水污泥处理领域，具体是一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法。
技术介绍
污泥是污水处理过程中的产物，一般城镇污水处理厂排放的处理后污泥（即脱水污泥）为含水量75～85％的半固体状物质，主要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体及絮凝所用药剂等组成，是一种复杂混合物。脱水污泥中富集了污水中的有机物、盐和大量的磷、氮等物质以及病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质，如果未经处理只采用简单的填埋方式，不仅占用大量土地，而且随着渗滤液的渗透和细菌在空气中的散播，对生态环境造成相当大的危害。现阶段，我国对污泥的处置主要还是以污泥脱水稳定后再填埋的方式为主，随着全社会对生态环境要求的提高，国家相继出台了相关法律法规，鼓励和支持污泥处理技术升级和创新，全面推行污泥无害化、资源化的处理处置方式。根据国家规范标准要求，对混合填埋处理的污泥，含水率要求低于60%；而对土壤改良、园林绿化、农用及建材等其它资源化利用方面的污泥，含水率要求更低。在污泥处理过程中，最大限度的降低污泥含水率是检验污泥处理效果的重要指标之一，也是污泥资源利用的基础。因此，污泥脱水是污泥处理过程中最为重要且难度最大的一个环节。污泥复杂的组分及特性造成其具有很高的含水量和很强的亲水性。除了广泛分布在污泥颗粒间的间隙水外，污泥中的水分还有很大一部分是由毛细结合水、表面吸附水和内部水所构成。这部分束缚水是由污泥颗粒表面特性和污泥团的结构所决定的，具有很强的持水性，难以用常规的污泥调理和机械脱水方式排出。因此，对污泥特性进行科学有效的调理，降低束缚水的影响，改变污泥比阻、可压缩性、水力特性等指标，可有效的提高可释放的自由水比例，从而提高污泥脱水效果。污泥调质方法主要有化学法、物理法和生物法。化学调质法是通过加入氧化剂、混凝剂、絮凝剂、助滤剂等化学药剂的方式，改变污泥脱水特性的一种方法。它与其它方法相比，具有反应直接、操作简单、效果好、成本低等优点。因此，以化学法为主的污泥脱水调质应用技术的研究和开发得到了高度的重视，并成为研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法，通过本方法能够降低束缚水对污泥的影响，改善污泥比阻、可压缩性、水力特性等指标，能够有效的提高可释放的自由水比例，提高污泥脱水效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法，包括以下步骤：a)将待处理脱水污泥加水稀释，使脱水污泥的含水率为90%～93%；在稀释后的脱水污泥中加入强酸，例如盐酸或硫酸，调节脱水污泥的pH值为4～5；搅拌充分反应后完成对待处理脱水污泥的稀释与酸化处理；b)向步骤a中处理后的脱水污泥中加入高铁酸钾，高铁酸钾的投加量为绝干污泥量的0.1%～0.5%，高铁酸钾以质量百分比浓度0.5%～2%、pH值为9～11的溶液形式投加，待搅拌充分反应后完成对脱水污泥的氧化处理；c)向氧化处理后的脱水污泥中加入聚合铝盐，聚合铝盐的投加量为绝干污泥量的4%～10%，待搅拌充分反应后完成对脱水污泥的混凝处理；d)向混凝处理后的脱水污泥中加入氢氧化钙，氢氧化钙的投加量为绝干污泥量的0.3%～1%，使脱水污泥的pH值为6～7；再加入聚季铵盐，聚季铵盐的投加量为绝干污泥量的0.1%～0.3%，搅拌分散均匀后即完成对脱水污泥的化学调质。在完成上述步骤对脱水污泥的化学调质后，即可进行脱水干化处理，得到符合含水量要求的污泥泥饼。下面详细阐述本专利技术中各步骤的原理作用：由于现阶段各污水处理厂的脱水污泥含水率均在80%左右，此含水率的污泥呈半固态，流动性较差，不利于再调理，因此加水进行稀释，当含水率为90%～93%时，既保证污泥流动性良好，放置后会自然沉降，便于与调质剂充分反应，又减少处理用水的使用量和废水的处理量，提高处理效率；对稀释后的污泥进行酸化处理时，H+会与污泥结合，改变污泥的表面电荷特性，促进污泥絮体间的进一步絮凝，并且使污泥表面的胞外聚合物发生水解，降低污泥表面的亲水性，从而提高污泥的可脱水程度。考虑到强酸的危险性及后续药剂的协同作用，将污泥的pH值调至4～5之间，对胞外聚合物形成一定程度的破坏。高铁酸钾是一种绿色环保型的水处理药剂，具有比高锰酸钾、臭氧和氯气等强氧化剂更强的氧化性，其中心原子Fe以六价存在，在酸性条件下和碱性条件下的标准电极电势分别为2.20V和0.72V，因此，无论在酸性条件还是碱性条件下高铁酸盐都具有极强的氧化性；在pH值为9～11的情况下将高铁酸钾配制成浓度为0.5%～2%的溶液，可以降低高铁酸钾自然分解速率，提高药剂稳定性；污泥经过酸化处理，高铁酸钾的氧化能力可以得到更好的发挥，同时胞外聚合物结构也已相对松散，更利于充分反应，进一步提高了氧化效率；另外，高铁酸钾的还原产物Fe(OH)3具有显著的吸附和絮凝作用；高铁酸钾的投加量根据不同污泥可做适当调整，既要保证胞外聚合物水解释放出污泥胶粒包覆的大量水份，提高脱水程度，又要避免胞外聚合物过度水解和释放，造成污泥体系的粘度增大，影响污泥脱水速率和程度；污泥经过氧化处理后，体系偏向于微酸性，pH值在5～7之间。聚合铝盐可采用例如聚合氯化铝、聚合氯化铝铁或者聚合硫酸铝等，是一类性能优越的无机高分子混凝剂，聚合铝盐的混凝效果与pH值有很大关系：pH值小于4时，铝以Al3+形态存在；pH大于4时，生成Al4(OH)84+、Al8(OH)204+等带正电荷高价氢氧化物聚合体，有利于中和污泥颗粒的负电荷及加强吸附作用；pH值在8.2以上时，Al(OH)3溶解成为铝酸离子AlO2-而丧失混凝作用，因此，本专利技术将聚合铝盐的投加pH条件选在5～7之间，使其混凝效果最好。聚合铝盐作为主要的混凝剂投加到污泥调理体系中，在pH值为5～7之间的污泥体系中水解生成Al4(OH)84+、Al8(OH)204+等带正电荷高价氢氧化物聚合体，不同的带正电高价氢氧化物聚合体在污泥调理体系中起着不同的混凝作用；分子量较小的聚合体可与污泥的电负性胶体作用，起到中和电荷、压缩双电层、降低斥力的作用，使得污泥胶体脱稳聚沉；大分子的聚合体则起到吸附和污泥胶粒间的架桥作用；聚合铝盐作为高分子无机混凝剂，混凝效果优于传统的低分子铝盐、铁盐混凝剂，形成的絮体吸附量大、致密、沉降快，对污泥的调理效果好。氢氧化钙一方面可以中和污泥体系在混凝过程中产生的酸性，回调污泥的pH值，使体系回到中性范围，从而使后序工艺的污泥泥饼和压滤液达到规定的酸碱度要求；另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将待处理脱水污泥加水稀释，使脱水污泥的含水率为90%～93%；在稀释后的脱水污泥中加入强酸，调节脱水污泥的pH值为4～5；搅拌充分反应后完成对待处理脱水污泥的稀释与酸化处理；b)向步骤a中处理后的脱水污泥中加入高铁酸钾，高铁酸钾的投加量为绝干污泥量的0.1%～0.5%，高铁酸钾以质量百分比浓度0.5%～2%、pH值为9～11的溶液形式投加，待搅拌充分反应后完成对脱水污泥的氧化处理；c)向氧化处理后的脱水污泥中加入聚合铝盐，聚合铝盐的投加量为绝干污泥量的4%～10%，待搅拌充分反应后完成对脱水污泥的混凝处理；d)向混凝处理后的脱水污泥中加入氢氧化钙，氢氧化钙的投加量为绝干污泥量的0.3%～1%，使脱水污泥的pH值为6～7；再加入聚季铵盐，聚季铵盐的投加量为绝干污泥量的0.1%～0.3%，搅拌分散均匀后即完成对脱水污泥的化学调质。

【技术特征摘要】
1.一种脱水污泥深度干化的组合式化学调质方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将待处理脱水污泥加水稀释，使脱水污泥的含水率为90%～93%；在稀释后的脱水污
泥中加入强酸，调节脱水污泥的pH值为4～5；搅拌充分反应后完成对待处理脱水污泥的稀
释与酸化处理；
b)向步骤a中处理后的脱水污泥中加入高铁酸钾，高铁酸钾的投加量为绝干污泥量的
0.1%～0.5%，高铁酸钾以质量百分比浓度0.5%～2%、pH值为9～11的溶液形式投...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐重建，李国亮，康婷婷，杨璇，
申请(专利权)人：蚌埠圻润环境工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34