一种剩余活性污泥脱水助滤剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种剩余活性污泥脱水助滤剂及其应用，助滤剂选自接枝膨化蔗渣、蔗糠中的至少一种。本发明专利技术中的助滤剂可大大提高压滤效果和效率，脱水后的泥饼水分及滤汁CODcr降低，整个压滤过程顺畅，且设备简单、投资少，安全，操作简单，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。本发明专利技术中脱水方法得到的滤饼可用于制备水体净化材料，将污水处理过程中剩余活性污泥这一难题转为解决污水处理的办法，变废为宝，形成闭路循环，实现了剩余活性污泥资源化利用。本发明专利技术中脱水方法得到的滤饼还可用于制备生物有机肥，实现了剩余活性污泥资源化利用。

A filter aid for excess activated sludge dewatering and its application

The invention discloses a filter aid for residual activated sludge dewatering and its application. The filter aid is selected from at least one of the grafted expanded bagasse and sugarcane chaff. The filter aid in the invention can greatly improve the filtering effect and efficiency, reduce the moisture content of the dewatered mud cake and CODcr of the filter juice, smooth the filtering process, and has simple equipment, less investment, safety, simple operation, good economic benefits and wide social benefits. The filter cake obtained by the dewatering method in the present invention can be used to prepare water purification materials, and the problem of excess activated sludge in the process of sewage treatment can be turned into a solution of sewage treatment, turning waste into treasure, forming a closed-circuit cycle, and realizing the resource utilization of excess activated sludge. The filter cake obtained by the dewatering method in the invention can also be used to prepare bio-organic fertilizer, realizing the resource utilization of residual activated sludge.

【技术实现步骤摘要】
一种剩余活性污泥脱水助滤剂及其应用
本专利技术涉及剩余活性污泥处理处理
，特别涉及一种剩余活性污泥脱水助滤剂及其应用。
技术介绍
活性污泥法是一种应用广泛的污水处理技术，它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及被活性污泥吸附的悬浮固体等，但在处理过程中会产生大量剩余活性污泥。剩余活性污泥是一种由有机物质残片、细菌菌体、无机颗粒和胶体等组成的极其复杂的非均质体，其主要成分是生物固体，即由细菌类、真菌类、原生动物等异种个体群所组成的混合体。此外，剩余污泥中还含有大部分有机物，其中大约含有60％～70％的粗蛋白质，25％左右的碳水化合物。剩余活性污泥容量大、易腐败、有恶臭，如果处理不好，将会造成大范围的二次污染，如何科学妥善处理这些剩余活性污泥已成为污水处理过程中亟待解决的问题。剩余活性污泥处理方法主要有浓缩、消化、脱水、干燥等。其中，污泥脱水是利用排水或过滤的方法使湿污泥转化为半固态或固态泥块的一种处理方法，脱水后的污泥一般比浓缩或液态的污泥容易贮运。目前脱水方式主要是机械脱水，但由于剩余活性污泥有机物含量高、粒径小、亲水性能高、脱水性能差等特点，造成在压滤时压滤困难、过滤速度慢、脱水后泥饼含水量高、需大量场地进行二次晾晒、易造成二次污染等问题，严重影响了污泥运输贮存和后续处置。解决这一问题的关键是改善污泥脱水性能、提高污泥脱水效率、降低泥饼含水率、减少污泥体积。现有已公开的技术方案多采用调理剂调理污泥的思路，主要针对的是与污泥颗粒结合较牢固的吸附水和内部水，目的是尽可能的将结合水转化为自由水。采用的调理剂多为高分子絮凝剂聚丙烯酰胺、氧化钙、煤粉等。但上述调理剂，存在绝干泥量增加、成本高、污泥颗粒易堵塞等问题。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种剩余活性污泥脱水助滤剂及其应用。本专利技术所采取的技术方案是：一种剩余活性污泥脱水助滤剂，助滤剂选自接枝膨化蔗渣、蔗糠中的至少一种。进一步地，助滤剂中接枝膨化蔗渣和蔗糠的质量比为(15～30)：1。进一步地，接枝膨化蔗渣的制备方法包括以下步骤：1)蔗渣干燥，控制蔗渣水分≤55％；2)干燥后的蔗渣进行接枝膨化处理，包括以下步骤：a)蔗渣与NaOH、阳离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比(10000～20000)：(5～20)：(10～100)：(1～10)混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为150℃～220℃，压力0.5MPa～2.5MPa，膨化时间2～15min，得到蔗渣A；b)蔗渣与NaOH、阴离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比(10000～20000)：(5～20)：(10～100)：(1～10)混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为150℃～220℃，压力0.5MPa～2.5MPa，膨化时间2～15min，得到蔗渣B；c)蔗渣A和蔗渣B按比例(1～3)：(1～3)混合，得到接枝膨化蔗渣；所述NaOH为固体NaOH，所述交联剂为短链脂肪酸酯类。一种剩余活性污泥压滤脱水方法，使用上述的剩余活性污泥脱水助滤剂。进一步地，剩余活性污泥压滤脱水方法包括以下工艺步骤：1)剩余活性污泥于浓缩池进行浓缩处理；2)污泥消化后加入上述的剩余活性污泥脱水助滤剂，搅拌均匀；3)将加入助滤剂的污泥输送至压滤机内进行压滤脱水。进一步地，步骤1)中经浓缩处理的污泥含水量≤95％。进一步地，步骤2)中污泥与助滤剂的质量比为(5～15):1。一种水体净化材料，制备原料为通过上述剩余活性污泥压脱水方法将剩余活性污泥压滤脱水后得到的滤饼。进一步地，水体净化材料由滤饼经碳化后得到。一种生物有机肥，制备原料为通过上述剩余活性污泥压脱水方法将剩余活性污泥压滤脱水后得到的滤饼。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对剩余活性污泥粘度大、过滤难、含正、负胶体等特点，对糖厂副产物蔗渣进行接枝膨化，接枝处理使蔗渣具有聚丙烯酰胺的优良絮凝特性，而膨化处理则使蔗渣快速膨胀，增加了纤维比表面积，增强了其吸附能力，同时，在膨化过程高温高压的条件下，蔗渣纤维生成自由基，并在交联剂的作用下与聚丙烯酰胺进行接枝交联，使反应能在较短的时间内就能达到较好的接枝效果；接枝膨化后的蔗渣，结合了聚丙烯酰胺和膨化蔗渣的特性，添加到剩余活性污泥中作为助滤剂，可大大改善污泥的絮凝效果和脱水性能，并在压滤过程中形成滤饼，大大提高压滤效果和效率，脱水后的泥饼水分及滤汁CODcr降低，整个压滤过程顺畅，且设备简单、投资少，安全，操作简单，具有很好的经济效益和广泛的社会效益。本专利技术中脱水方法得到的滤饼可用于制备水体净化材料，滤饼含水少，可降低水热碳化处理能耗，滤饼主要是蔗渣和污泥，生物质丰富，且蔗渣经过膨化处理，在水热碳化过程中可强化碳化过程，使得制备的炭材料多孔含有大量含氧基团，是水体净化的理想材料；将污水处理过程中剩余活性污泥这一难题转为解决污水处理的办法，变废为宝，形成闭路循环，实现了剩余活性污泥资源化利用。本专利技术中脱水方法得到的滤饼还可用于制备生物有机肥，实现了剩余活性污泥资源化利用。具体实施方式下面进一步列举实施例以详细说明本专利技术。同样应理解，以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域技术人员根据本专利技术阐述的原理做出的一些非本质的改进和调整均属于本专利技术的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数据。实施例1一种接枝膨化蔗渣，其制备方法如下：1)蔗渣干燥，控制蔗渣水分≤55％；2)干燥后的蔗渣进行接枝膨化处理：a)蔗渣与NaOH(固体)、阳离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比2000：4：20：1混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为200℃，压力1MPa，膨化时间4min，得到蔗渣A；b)蔗渣与NaOH(固体)、阴离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比2000：4：20：1混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为200℃，压力1MPa，膨化时间4min，得到蔗渣B；c)蔗渣A和蔗渣B按比例1：3混合，得到接枝膨化蔗渣；所述交联剂为短链脂肪酸酯类。一种剩余活性污泥脱水助滤剂，由上述接枝膨化蔗渣和蔗糠以质量比20:1混合而成。一种剩余活性污泥压滤脱水方法，包括以下工艺步骤：1)剩余活性污泥于浓缩池进行浓缩处理，经浓缩处理的污泥含水量≤95％；2)污泥消化后泵至带有搅拌装置的搅拌池，加入上述的剩余活性污泥脱水助滤剂混合均匀，搅拌1h，污泥与助滤剂的质量比为10：1；3)将加入助滤剂的污泥输送至压滤机内进行压滤脱水。压滤脱水后污泥含水率为45％，压滤水CODCr为40。实施例2一种接枝膨化蔗渣，其制备方法如下：1)蔗渣干燥，控制蔗渣水分≤55％；2)干燥后的蔗渣进行接枝膨化处理：a)蔗渣与NaOH(固体)、阳离子聚丙烯酰胺、交联剂按4000：4：20：1比例混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为200℃，压力1MPa，膨化时间4min，得到蔗渣A；b)蔗渣与NaOH(固体)、阴离子聚丙烯酰胺、交联剂按4000：4：20：1比例混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为200℃，压力1MPa，膨化时间4min，得到蔗渣B；c)蔗渣A和蔗渣B按比例1：3混合，得到接枝膨化蔗渣；所述交联剂为短链脂肪酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剩余活性污泥脱水助滤剂，其特征在于：剩余活性污泥脱水助滤剂选自接枝膨化蔗渣、蔗糠中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种剩余活性污泥脱水助滤剂，其特征在于：剩余活性污泥脱水助滤剂选自接枝膨化蔗渣、蔗糠中的至少一种。2.根据权利要求1所述的剩余活性污泥脱水助滤剂，其特征在于：剩余活性污泥脱水助滤剂中接枝膨化蔗渣和蔗糠的质量比为(15～30)：1。3.根据权利要求1所述的剩余活性污泥脱水助滤剂，其特征在于：接枝膨化蔗渣的制备方法包括以下步骤：1)蔗渣干燥，控制蔗渣水分≤55％；2)干燥后的蔗渣进行接枝膨化处理，包括以下步骤：a)蔗渣与NaOH、阳离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比(10000～20000)：(5～20)：(10～100)：(1～10)混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为150℃～220℃，压力0.5MPa～2.5MPa，膨化时间2～15min，得到蔗渣A；b)蔗渣与NaOH、阴离子聚丙烯酰胺、交联剂按质量比(10000～20000)：(5～20)：(10～100)：(1～10)混合均匀，采用气流膨化工艺，膨化温度为150℃～220℃，压力0.5MPa～2.5MPa，膨化时间2～15min，得到蔗渣B；c)蔗渣A和蔗渣B按比例(1～3)：(1～3)混合，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂云，曾练强，钟志才，梁达奉，黄玉南，蚁细苗，柳颖，吴兆鹏，常国炜，
申请(专利权)人：广东省生物工程研究所广州甘蔗糖业研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44