一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法技术

本发明专利技术一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，将Fenton试剂与絮凝脱水后的脱水污泥混匀，利用Fenton试剂选择性氧化降解脱水污泥中的EPS，使结合水转化为自由水，形成易于脱水的浓泥态并输送至板框压滤机进行压滤脱水，得到含水量降至48‑55%的深度脱水污泥，体积小，污泥废水少。本发明专利技术提供的选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，对脱水污泥或污泥坑老污泥进行二次深度脱水，含水率低于现有脱水工艺产生的污泥含水率，与现有脱水技术需重新对脱水污泥进行加水调高含水率并使用铁离子和石灰等絮凝剂进行调理的方法不同，无需加水便可直接调理，对每年产生的大量脱水污泥和广泛存在的污泥坑老污泥的深度脱水具有重要的实用价值。

Selective oxidation method for heavy mud consolidation depth dewatering

Thick mud consolidation dewatering method of the invention is a selective oxidation, the dewatered sludge Fenton reagent and flocculation dehydration after mixing, selective oxidation degradation by Fenton reagent in dewatered sludge EPS, combine water into free water, forming thick mud state and easy dewatering dewatered conveying to filter press get the depth, dehydration of sludge water content to 48 55% small volume, less waste water sludge. Thick mud consolidation depth selective oxidation dehydration method provided by the invention, two times of deep dehydration sludge or sludge pit old sludge, the lower water content water sludge dewatering process of the existing rate, and the existing dehydration technology need to add water to the dewatered sludge with high water content and iron ions and the use of lime flocculant the method of conditioning, conditioning can be directly without adding water, deep dehydration dehydration of sludge generated every year and the widespread existence of old sludge sludge pit has important practical value.

【技术实现步骤摘要】
一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法
本专利技术属于市政脱水污泥和污泥坑老污泥处理领域，具体涉及一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法。
技术介绍
近年来，随着我国经济的快速发展，城市污水的排放量持续增加，水处理设施建设力度加大，导致水处理过程中的必然产物-污泥的产生量不断增加。据《住房城乡建设部关于2016年第一季度全国城镇污水处理设施建设和运行情况的通报》数据显示，截至2016年3月底，全国城镇累计建成污水处理厂3910座，污水处理能力达1.67亿m3/d，污水处理量的提高必然带来污泥量增大，污水处理本质上是污染物质在水中降解转化后迁移至污泥中的过程，且行业内仍存留“重水轻泥”思想。根据国家统计局公布的《2015年国民经济和社会发展统计公报》显示，截至2015年底，污泥产量达到3500万吨(含水率以80%计)，预计2020年，我国的市政污泥产量将达到6000-9000万吨，因此污水厂污泥的减量化就成为一个焦点。长期以来，我国很大一部分脱水污泥采取填埋方式进行处置，因此，全国各地也就普遍存在着大大小小的污泥坑和临时堆放场，这些污泥坑老污泥基本就是污水厂的脱水污泥，其含水率为78-82%，含水率高，体积大，质地软，难压实，且容易造成填埋时压实机械的凹陷打滑和填埋体的滑坡。此外，随着土地利用日趋紧张，污泥坑老污泥的减量化也日趋受到大家的关注。脱水污泥的妥善处置方法主要有填埋、焚烧、堆肥和建材化等手段，目前影响这些手段顺利实施的最大障碍为出厂后的污泥含水率仍然过高。剩余污泥产生后含水率高达96-98%，为类似绒毛分支与絮网结构，含有大量亲水性有机质，极难脱水。目前，较成熟的污泥脱水技术主要是将剩余污泥经铁盐、铝盐、PAM等絮凝剂或经电解质调理后进入板框压滤机、离心脱水机或带式压滤机等设备进行脱水，含水率降至78-82%，几乎无法达到60%以下；此外，还有热调理、冻融循环和超声调理等方式，但由于剩余污泥的主要成分仍为水且要求迅速完成脱水，使得这些调理手段难以推广。近年来，逐渐出现了在剩余污泥中添加铁离子和石灰或粉煤灰等脱水方法，并经过大型高压板框压滤可将污泥含水率降至60%以下，但缺点是处理量大且脱水后污泥量增大明显，始终无法摆脱通过加入干物质来调整含水率的嫌疑，并没有实现真正意义上的深度脱水，只有能够达到降低含水率和减容的双重效果才可以称为深度脱水。Fenton试剂作为一种简单易得价廉的高级氧化剂在降解难降解有机质、破坏EPS和细胞壁等方面具有其特有的优势，可应用于高浓度有机废水处理、垃圾渗滤液处理以及微生物难降解物质处理前的预处理等方面。近年来，在实现污水处理厂污泥脱水减量化方面也出现了一些尝试，如申请号为201110087907.2公布了含水率95%以上的剩余污泥浓缩酸化后，先后采用“Fenton试剂氧化+CPAM絮凝”调理，经离心脱水使得最终含水率由87.7%降至79.3%；申请号为201610135493.9公布了先将脱水污泥调稀、酸化至含水率为96%-99%，相当于剩余污泥或浓缩污泥，再利用Fenton进行氧化调理可以提高污泥的脱水效率；申请号为201010000269.1公布了一种利用生物法酸化后再经Fenton试剂氧化改善剩余污泥脱水性能的方法，污泥比阻低于4×108s2/g，脱水后污泥含水率降至65-75%；申请号为201210449383.1公布了一种在浓缩污泥中先后经“Fenton+表面活性剂+PAM”联合调理后进行机械脱水，最终含水率可由87.7%降至78.2%；申请号为201110300223.6公布了在当污泥含水率在95%以上先后采用“Fenton/类Fenton试剂+骨架构建物”调理，前期破坏有机物改变水分形态，后期降低污泥可压缩性能充分防止排水通道堵塞，调理后污泥比阻降低率超过80%，经板框脱水后含水率可降至30-60%，可是该方法污泥量的增加十分明显，后续处理量大，成本高。综上所述，现有Fenton氧化后脱水工艺均是针对含水率96-98%的剩余污泥，存在着药剂掺量大、需要前期进行酸化、脱水设备体型较大、产生大量的酸性污泥水等缺点，因此难以大范围推广。此外，目前大部分污水厂采用先絮凝后脱水的工艺，如采用上述方式提升脱水效率可能要对原有脱水系统做出较大改动，且脱水设备负荷高、能耗大、Fenton试剂对设备腐蚀严重，且应用于污泥坑老污泥进行深度脱水时，前期需要再次使用大量水调稀污泥使得含水率重新调回95%以上，可实施难度较大。
技术实现思路
为解决现有技术的问题，本专利技术提供一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，针对脱水污泥和污泥坑老污泥进行深度脱水。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，包括以下步骤：步骤一、将选择性氧化材料与经污水处理厂絮凝脱水后的脱水污泥混匀并进行氧化反应，利用选择性氧化材料选择性氧化降解脱水污泥中阻碍脱水的EPS，使脱水污泥中的结合水转化为自由水，转化率为35-40%，流动度提高88-92%，形成易于脱水的浓泥状态；步骤二、将步骤一得到的浓泥状态的污泥输送至板框压滤机进行深度压滤脱水，得到含水量为48-55%的深度脱水污泥，所述深度脱水污泥泥饼体积为絮凝脱水后的脱水污泥泥饼体积的33-35%，为相同压力但未经氧化处理的泥饼体积的50-60%。进一步的，步骤一中，所述污水处理厂对剩余污泥投加絮凝剂进行絮凝后再通过带式压滤机进行带式压滤脱水或通过离心压滤机进行离心脱水，形成脱水污泥，所述剩余污泥的含水率为96-98%，所述脱水污泥的含水率为78-82%，所述脱水污泥体积降为剩余污泥体积的1/4-1/10。进一步的，步骤一中，所述选择性氧化材料为Fenton试剂，包括FeSO4·7H2O和H2O2，所述絮凝脱水后的脱水污泥与FeSO4·7H2O固体粉末进行混合均匀后再投加H2O2溶液进行Fenton氧化反应，用于降解脱水污泥中的EPS。进一步的，所述H2O2的投加量按摩尔比H2O2:FeSO4·7H2O=1.8：1-2.2:1，FeSO4·7H2O的投加量为40.5-49.5%DS，H2O2的投加量为0.33mL/gDS。进一步的，步骤一中，所述浓泥状态污泥的流动度为90-120mm，含水率为85-88%。进一步的，步骤一中，所述选择性氧化材料与污水处理厂絮凝脱水后的脱水污泥通过双轴搅拌混合器进行均匀混合。进一步的，步骤二中，所述浓泥状态污泥通过柱塞泵输送至板框压滤机进行深度压滤脱水，脱水时间为30min，压强为0.8-1.0Mpa。进一步的，所述步骤一中经絮凝脱水后得到的污泥水和步骤二中经板框压滤机压滤后得到的污泥水回收至污水处理系统进行污水处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，针对脱水污泥或污泥坑老污泥进行二次深度脱水并将其含水率降至48-55%，与现有深度脱水技术需重新对脱水污泥进行加水调高含水率并使用铁离子和石灰等絮凝剂进行调理的方法不同，本专利技术无需加水便可直接进行调理，直接在脱水污泥或污泥坑老污泥中添加选择性氧化材料分解污泥中阻碍水分排出的EPS等物质，将较多的细胞结合水转化为自由水，改善污泥的流动性，对于我国每年产生的近4000万吨含水率较高的脱水污泥和广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将选择性氧化材料与经污水处理厂絮凝脱水后的脱水污泥混匀并进行氧化反应，利用选择性氧化材料选择性氧化降解脱水污泥中阻碍脱水的EPS，使脱水污泥中的结合水转化为自由水，形成易于深度脱水的浓泥状态；步骤二、将步骤一得到的浓泥状态的污泥输送至板框压滤机进行深度压滤脱水，得到含水量为48‑55%的深度脱水污泥，所述深度脱水污泥泥饼体积为絮凝脱水后的脱水污泥泥饼体积的33‑35%，为相同压力但未经氧化处理的泥饼体积的50‑60%。

【技术特征摘要】
1.一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将选择性氧化材料与经污水处理厂絮凝脱水后的脱水污泥混匀并进行氧化反应，利用选择性氧化材料选择性氧化降解脱水污泥中阻碍脱水的EPS，使脱水污泥中的结合水转化为自由水，形成易于深度脱水的浓泥状态；步骤二、将步骤一得到的浓泥状态的污泥输送至板框压滤机进行深度压滤脱水，得到含水量为48-55%的深度脱水污泥，所述深度脱水污泥泥饼体积为絮凝脱水后的脱水污泥泥饼体积的33-35%，为相同压力但未经氧化处理的泥饼体积的50-60%。2.根据权利要求1所述的一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，其特征在于，步骤一中，所述污水处理厂对剩余污泥投加絮凝剂进行絮凝后再通过压滤机进行脱水形成脱水污泥，所述剩余污泥的含水率为96-98%，所述脱水污泥的含水率为78-82%，所述脱水污泥体积为剩余污泥体积的1/4-1/10。3.根据权利要求1所述的一种选择性氧化的浓泥固结深度脱水方法，其特征在于，步骤一中，所述选择性氧化材料为Fenton试剂，包括FeSO4·7H2O和H2O2，所述絮凝脱水后的脱水污泥与FeSO4·7H2O进行混合均匀后再投加...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，林乃喜，黄俊杰，苏瑛，范惜辉，陈怀民，王辰宇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32