一种复合式污泥脱水的工艺方法技术

本发明专利技术的目的是针对通过现有的污泥脱水工艺无法进一步降低污泥含水率的情况，提出了一种污泥脱水的工艺方法，该脱水工艺方法结合了PAC对污泥的絮凝作用、极性水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用，并结合水热处理对细胞膜的破坏作用，开发出一种污泥脱水处理新工艺。本发明专利技术具有采用PAC、甲醇和水热联合脱水，试剂添加量少，工艺流程简单，进行脱水后，能使污泥含水率降至65％以下等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式污泥脱水的工艺方法
本专利技术涉及污泥脱水处理
，具体涉及一种复合式污泥脱水的工艺方法。
技术介绍
污泥处理因其处理成本高而成为水与废水处理领域的研究热点之一。脱水污泥是污泥处理中必不可少的单元工艺，污泥中液体和固体的有效分离可以大大减少污泥的体积和最终成本。污泥可分为上清液、污泥、颗粒和细胞外聚合物(EPS)，主要分为可溶性EPS、松散结合EPS和紧密结合EPS，污泥的复杂组分，特别是EPS，使得实现有效的脱水效果相当困难。在常规机械脱水之前，进行各种预处理，如热处理、微波处理和超声波处理，以及添加骨架构建剂、酸、碱、表面活性剂、氧化剂和混凝剂/絮凝剂，以改变污泥的性质，改善最终脱水性能。曼斯。考虑到实际操作中的成本和效率，混凝/絮凝是最常用的污泥调理方法之一，在此过程中，污泥中的小胶体颗粒可以通过电荷中和和和桥联作用形成大絮体，从而改善沉淀。提高污泥脱水率和固含量的脱水脱水性能。但是，混凝/絮凝会使污泥形成小的不可压缩致密污泥饼，并不能有效地压缩LB-EPS结构，无法进一步降低啊污泥含水率。因此，我们提出聚合氯化铝(PAC)、甲醇和水热联合处理的方法，研究改善污泥脱水性能。混凝/絮凝、水热和醇类方法可以通过破坏细胞外聚合物(EPS)的结构单独地改善污泥调理和脱水，使毛细吸入时间(CST)减少超过18％。PAC-甲醇-水热法的优点是提高了反应速率，减少了化学品的消耗并减少了保留时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对通过现有的污泥脱水工艺无法进一步降低污泥含水率的情况，提出了一种污泥脱水的工艺方法，该脱水工艺方法结合了PAC对污泥的絮凝作用、极性水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用，并结合水热处理对细胞膜的破坏作用，开发出一种污泥脱水处理新工艺。为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种复合式污泥脱水的工艺方法，包括如下步骤：(1)向待处理污泥中，加入聚合氯化铝，搅拌均匀，得到污泥处理物A；其中，所述搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm，搅拌时间为10-30min。(2)向污泥处理物A中，加入甲醇，搅拌均匀，得到污泥处理物B；搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm，搅拌时间为10-30min。(3)将污泥处理物B置于温度为160-200℃，保温时间优选为10-50min，反应后，自然冷却至室温，得到处理后的污泥；(4)将处理后的污泥沉降，分层后，进行脱水，得到脱水后的污泥和污泥脱除的水相。所述脱水后的污泥，其含水率≤65％，脱水后的污泥的pH为6.9～7.2。所述步骤(1)中聚合氯化铝的加入量为700-900mg/L。所述的步骤(2)中，甲醇浓度可以为任意值，其净含量达到要求规定即可。所述的步骤(2)中，甲醇的加入量为污泥质量的10-15倍。所述的步骤(3)中，污泥处理物B加热的升温速率为4-10℃/min。所述的步骤(4)中，沉降时间为0.5-2h。所述的步骤(4)中，脱水采用脱水设备进行脱水，脱水设备优选为板框压滤机、带式过滤机、高速沉积离心脱水机中的一种。所述的步骤(4)中，泥脱除的水相中含有大量含碳物质，在反硝化过程中可以作为的碳源进行回用。与现有的污泥脱水技术相比，本专利技术的一种污泥脱水的工艺方法，其有益效果是：(1)本专利技术采用PAC、甲醇和水热联合脱水，试剂添加量少，工艺流程简单，进行脱水后，能使污泥含水率降至65％以下。(2)处理后污泥的pH趋于中性，对设备无腐蚀，环境友好。(3)污泥脱水后的水相可以作为碳源。(4)本工艺广泛适用于各种污泥法处理污水的污水处理厂。(5)本专利技术的一种复合型污泥脱水剂进行污泥脱水工艺中，包含化学处理和物理处理两部分。化学处理过程中用到的试剂包括：PAC和甲醇。物理处理主要方法为：水热处理。具体实施方式实施例1PAC添加量为700mg/L，甲醇添加量为污泥干基的10倍，水热处理温度为170℃。具体制备方法如下：(1)称取一定量含固率2.5％的污泥，计算污泥干基重量，按照比例添加PAC，以100rpm搅拌20min。(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇，以150rpm搅拌30min。(1)将(2)处理后污泥以10℃/min升温至170℃，恒温20min后自然降温，污泥pH为7.0。(1)将(3)中污泥静止1h。(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m2，污泥处理量约0.12m3，压滤时间为30min，最大压力为4.5MPa。(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低，泥饼含水率为63％，压滤液pH为7.1。实施例2PAC添加量为900mg/L，甲醇添加量为污泥干基的15倍，水热处理温度为180℃。具体制备方法如下：(1)称取一定量含固率2.2％的污泥，计算污泥干基重量，按照比例添加PAC，以150rpm搅拌20min。(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇，以150rpm搅拌30min。(1)将(2)处理后污泥以8℃/min升温至180℃，恒温20min后自然降温，污泥pH为6.9。(1)将(3)中污泥静止1.5h。(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m2，污泥处理量约0.12m3，压滤时间为30min，最大压力为4.5MPa。(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低，泥饼含水率为62％，压滤液pH为7.0。实施例3PAC添加量为850mg/L，甲醇添加量为污泥干基的12倍，水热处理温度为200℃。具体制备方法如下：(1)称取一定量含固率2.3％的污泥，计算污泥干基重量，按照比例添加PAC，以100rpm搅拌20min。(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇，以100rpm搅拌30min。(1)将(2)处理后污泥以5℃/min升温至200℃，恒温20min后自然降温，污泥pH为7.1。(1)将(3)中污泥静止0.5h。(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m2，污泥处理量约0.12m3，压滤时间为30min，最大压力为4.5MPa。(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低，泥饼含水率为63％，压滤液pH为7.0。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式污泥脱水的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)向待处理污泥中，加入聚合氯化铝，搅拌均匀，得到污泥处理物A；其中，所述搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50‑150rpm，搅拌时间为10‑30min。(2)向污泥处理物A中，加入甲醇，搅拌均匀，得到污泥处理物B；搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50‑150rpm，搅拌时间为10‑30min。(3)将污泥处理物B置于温度为160‑200℃，保温时间优选为10‑50min，反应后，自然冷却至室温，得到处理后的污泥；(4)将处理后的污泥沉降，分层后，进行脱水，得到脱水后的污泥和污泥脱除的水相。

【技术特征摘要】
1.一种复合式污泥脱水的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)向待处理污泥中，加入聚合氯化铝，搅拌均匀，得到污泥处理物A；其中，所述搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm，搅拌时间为10-30min。(2)向污泥处理物A中，加入甲醇，搅拌均匀，得到污泥处理物B；搅拌采用机械搅拌，机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm，搅拌时间为10-30min。(3)将污泥处理物B置于温度为160-200℃，保温时间优选为10-50min，反应后，自然冷却至室温，得到处理后的污泥；(4)将处理后的污泥沉降，分层后，进行脱水，得到脱水后的污泥和污泥脱除的水相。2.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法，其特征在于，所述脱水后的污泥，其含水率≤65％，脱水后的污泥的pH为6.9～7.2。3.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合氯化铝的加入量为700-900mg/L。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天华，佟瑶，李秉硕，开兴平，孙洋，邢万丽，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21