一种污泥深度脱水的处理方法技术

本发明专利技术公开一种污泥深度脱水的处理方法。包括：(1)将活性污泥碳化物破碎并与水混合，得活性污泥炭化液；(2)将聚合铝盐加入酸性溶液，得到聚合铝盐样液；(3)将高分子絮凝剂和乙醇加入水中，搅拌得到高分子絮凝液；(4)将活性污泥炭化液与聚合铝盐样液混合，得到混合液；向待处理污泥中加入混合液并搅拌，完成对待处理污泥的深度处理；(5)向步骤(4)深度处理后的污泥中加入高分子絮凝液，搅拌得到污泥絮凝体；(6)将步骤(5)所得污泥絮凝体进行脱水，即成对污泥的深度脱水。本发明专利技术的污泥深度脱水处理方法，其脱水效果好，可以很大程度的保存污泥中的有用成分，对环境污染小，处理成本低。处理成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥深度脱水的处理方法


[0001]本专利技术涉及环保
，具体涉及一种污泥深度脱水的处理方法。

技术介绍

[0002]近年来随着我国经济快速发展，人们生活水平不断提高，随之带来的污染加重，尤其是污废水排放量逐年增多。为了更高效地处理产生的污废水，城镇污水处理厂的数量也逐年增多，截止到2019年底，我国城镇污水处理厂的数量高达4863座，在处理污废水的同时，污泥产生也随之增加，相对于污水处理的快速发展，我国污泥处置才刚刚起步。我国对污泥的处理方式主要是填埋，其次是发酵堆肥、自然干化、焚烧等。污泥若不能得到有效的处理处置，将对环境造成严重的污染，也将会大大削弱污水处理效果和已经治理的环境效应以及社会效应等，直接威胁人类生产生活环境和水产品食用安全。
[0003]污泥是污废水经过处理或者净化后的副产物之一，是一种由有机残片、微生物菌体、无机颗粒、胶体颗粒组成的复杂的非均质体。其主要特性是含水率高(高达99％以上)、有机物含量高(欧美国家高达50％至60％，我国基本上30％至40％)、容易腐败产生臭味，此外污泥颗粒较细、比重比较小、呈胶状液态。污泥是介于液体和固体之间的浓稠物，但它很难通过沉降进行固液分离。污泥由于含有复杂的有机菌胶团，具有强的亲水性，使得污泥脱水困难。依靠单一的机械脱水很难达到深度脱水。降低污泥的含水率是实现污泥减容的关键技术，也是污泥后续处置的重要前提。
[0004]进行脱水处理时，很难对污泥中结合水、间隙水进行脱水，由于污泥细小且含水量高，经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，污泥含水量高使污泥具有的流变性使得填埋体容易变形和滑坡。污泥脱水调理通常是指对出厂污泥进一步脱水使其满足污泥处理处置标准和要求，是一种经济可行地实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的预处理技术。污泥脱水调理可以通过添加调理剂并结合污泥脱水工艺设备来实现。目前针对污泥脱水处理主要研究为药剂调理、提高污泥脱水工艺设备的性能、以及结合脱水设备的性能进行污泥调理等方面。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种简单的污泥深度脱水的处理方法，本专利技术的处理方法旨在解决目前存在的污泥脱水调理方法效率不高，后续处置不便等问题。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0007]一种污泥深度脱水的处理方法，包括如下步骤：
[0008](1)配制活性污泥炭化液：将活性污泥碳化物破碎，将破碎后的所述活性污泥碳化物与水混合并搅拌，得到活性污泥炭化液；所述活性污泥碳化物是消化污泥经过浓缩、脱水、堆肥干燥，然后炭化使消化污泥中的细胞裂解，将其中的水释放出来得到的产物；
[0009](2)配制聚合铝盐样液：将聚合铝盐加入酸性溶液中并搅拌，得到聚合铝盐样液；
[0010](3)配制高分子絮凝液：将高分子絮凝剂和乙醇加入水中并搅拌，得到高分子絮凝
液；
[0011](4)污泥深度处理：将所述活性污泥炭化液与所述聚合铝盐样液混合，得到混合液；向待处理污泥中加入所述混合液并搅拌均匀，完成对待处理污泥的深度处理；
[0012](5)污泥凝聚：向步骤(4)深度处理后的污泥中加入所述高分子絮凝液并搅拌，得到污泥絮凝体；
[0013](6)脱水：将步骤(5)所得污泥絮凝体进行脱水，即成对污泥的深度脱水。本专利技术的污泥深度脱水处理方法的原理在于聚合铝盐在水溶液中具有较强电离能力，产生大量的阳离子，而污泥颗粒本身对外呈阴性，两者结合发生电中和反应，有效地破坏了污泥的菌胶团双电层结构和其离子化水层被打破，释放了离子化膜层内部水和离子化层吸附水，及大量的自由水和间隙水，此外在电离过程中产生了大量的电子能量，对污泥颗粒那些键能不大或者不稳定的结构产生极大的破坏力，如离子化氢键结构，使那些被吸附在污泥颗粒表面的水分子剥离开来，降低污泥胶粒的电势电位，使得污泥溶液的Zeta电位接近0mv，改善污泥的疏水性，促使污泥颗粒胶体凝聚，降低污泥比阻。
[0014]进一步地，步骤(1)配制活性污泥炭化液：利用破碎机将活性污泥炭化物破碎成300
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500μm的活性污泥炭化物粉末，然后将所述活性污泥炭化物粉末与水混合并在六连搅拌器中以100
‑
200rpm的速率搅拌20
‑
40分钟，即可得到活性污泥炭化液；所述活性污泥炭化物粉末与所述水的质量比为1：(150
‑
250)。具体的，活性污泥炭化物粒径在500微米以下，溶于水之后形成污泥炭化液，其吸附能力是普通活性污泥的500倍。该污泥炭化物具有较大的比表面积，其孔隙结构以中孔为主，同时也含有许多微孔结构，有较强的的吸附性能，对于污泥内含有的重金属离子等具有较好的吸附效果，联合聚合铝盐的电离作用将污泥颗粒聚集起来便于水分通过。
[0015]进一步地，步骤(1)中所述活性污泥碳化物是消化污泥经过浓缩、脱水、堆肥干燥，然后在炭化炉中高温炭化使消化污泥中的细胞裂解，将其中的水释放出来得到的产物；所述的炭化包括四个阶段：第一阶段为脱水、脱酸阶段：即在所述炭化炉中以300
‑
400℃高温炭化8
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10小时；第二阶段为脱氧阶段：即在所述炭化炉中在400
‑
700℃下热处理2
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3小时；第三阶段为赋活阶段：即在所述炭化炉中在800
‑
1000℃下赋活1
‑
3小时；第四阶段为脱氢阶段：即在赋活阶段后以3
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5℃/min的降温速率对所述炭化炉进行冷却，冷却至室温，冷却过程中完成对炉中污泥的脱氢过程，最后得到活性污泥碳化物。污泥炭化最大限度的保留了污泥中炭质。具体的，第二阶段为脱氧阶段：即在所述炭化炉中在400
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700℃下热处理2
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3小时，第二阶段中O2主要以H2O、CO、CO2的形式释放出来。第三阶段为赋活阶段：即在所述的炭化炉中并在800
‑
1000℃下赋活1
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3小时，赋活阶段通常使用的气体为H2O、O2、CO2，由气体引起的酸化反应会侵蚀炭的表面，产生活性污泥炭化物的微气孔构造。污泥在炭化过程中产生了大量的H2O、CO、CO2，当温度加热到800℃时，炭化物开始赋活反应，且在这个过程中不可避免的会进入部分O2，混合炭化反应产生的H2O、CO、CO2对炭化物进行赋活处理。通过这种方式产生的活性污泥炭化物的细孔径比市面上的活性炭大。并且通常细孔容积相同时，细孔径越大吸附表面积越大，吸附性能越强。一般活性炭100nm的细孔径居多，而本专利技术的活性污泥炭化物500nm的细孔径居多。
[0016]进一步地，步骤(2)配制聚合铝盐样液：将聚合铝盐加入到水中，并用盐酸调节pH为4.5
‑
5.5，然后在六连搅拌器中以100
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200rpm的速率搅拌10
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30分钟，即可得到聚合铝盐
样液；所述聚合铝盐与所述水的质量比为1：(25
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥深度脱水的处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)配制活性污泥炭化液：将活性污泥碳化物破碎，将破碎后的所述活性污泥碳化物与水混合并搅拌，得到活性污泥炭化液；所述活性污泥碳化物是消化污泥经过浓缩、脱水、堆肥干燥，然后炭化使消化污泥中的细胞裂解，将其中的水释放出来得到的产物；(2)配制聚合铝盐样液：将聚合铝盐加入酸性溶液中并搅拌，得到聚合铝盐样液；(3)配制高分子絮凝液：将高分子絮凝剂和乙醇加入水中并搅拌，得到高分子絮凝液；(4)污泥深度处理：将所述活性污泥炭化液与所述聚合铝盐样液混合并搅拌均匀，得到混合液；向待处理污泥中加入所述混合液并搅拌，完成对待处理污泥的深度处理；(5)污泥凝聚：向步骤(4)深度处理后的污泥中加入所述高分子絮凝液并搅拌，得到污泥絮凝体；(6)脱水：将步骤(5)所得污泥絮凝体进行脱水，即成对污泥的深度脱水。2.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的处理方法，其特征在于，步骤(1)配制活性污泥炭化液：利用破碎机将活性污泥炭化物破碎成300
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500μm的活性污泥炭化物粉末，然后将所述活性污泥炭化物粉末与水混合并在六连搅拌器中以100
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200rpm的速率搅拌20
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40分钟，即可得到活性污泥炭化液；所述活性污泥炭化物粉末与所述水的质量比为1：(150
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250)。3.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述活性污泥碳化物是消化污泥经过浓缩、脱水、堆肥干燥，然后在炭化炉中高温炭化使消化污泥中的细胞裂解，将其中的水释放出来得到的产物；所述的炭化包括四个阶段：第一阶段为脱水、脱酸阶段：即在所述炭化炉中以300
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400℃高温炭化8
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10小时；第二阶段为脱氧阶段：即在所述炭化炉中在400
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700℃下热处理2
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3小时；第三阶段为赋活阶段：即在所述炭化炉中在800
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1000℃下赋活1
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3小时；第四阶段为脱氢阶段：即在赋活阶段后以3
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5℃/min的降温速率对所述炭化炉进行冷却，冷却至室温，冷却过程中完成对炉中污泥的脱氢过程，最后得到活性污泥碳化物。4.根据权利要求1所述的一种污泥深度脱水的处理方法，其特征在于，步骤(2)配制聚合铝盐样液：将聚合铝盐加入到水中，并用盐酸调节pH为4.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智仁，杨巧巧，刘志刚，罗志军，蒋素英，陈园园，李俊波，
申请(专利权)人：艾特克控股集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：