一种促进污泥脱水的方法技术

本发明专利技术一种促进污泥脱水的方法，采用次氮基三乙酸诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺的方式来促进污泥脱水，具体步骤为：1）取待处理的活性污泥，投加聚丙烯酰胺，于磁力搅拌器的作用下搅拌反应；2）向步骤1）中滴加硫酸将污泥溶液的pH值调节至2

【技术实现步骤摘要】
一种促进污泥脱水的方法


[0001]本专利技术属于污泥脱水
，具体涉及一种次氮基三乙酸(NTA)诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺促进污泥脱水的方法。

技术介绍

[0002]活性污泥法是水污染控制的主要技术手段，剩余污泥是污水处理不可避免的副产物，对环境和人类健康造成巨大威胁。传统的污泥处理方法费用高昂，占整个污水处理厂运营成本的绝大部分，且处理效果不佳。原始活性污泥的含水率大约在99％，传统的调理方法处理后污泥的含水率仍高达80％。所以目前，对剩余污泥的处理处置的技术有待提高。剩余污泥含水率高、体积大和脱水性差的特点，导致对其运输及处置的成本大幅度增加。降低剩余污泥的含水率对污泥减量化和缩减污水处理厂的运营成本至关重要。
[0003]近年来，利用高级氧化过程产生羟基自由基来促进污泥脱水的方法越来越多地引起人们的关注。芬顿是一种由Fe
2+
和H2O2组成的强氧化剂，早在上世纪90年代就已经被开发于污泥脱水领域，该方法具有能产生活性较强的羟基自由基、反应速率快、容易操控等优点。Fenton及类Fenton方法促进污泥脱水的机理，主要体现在羟基具有很强的氧化性，导致污泥胞外聚合物(EPS)的分解，释放污泥内部的间隙水和结合水，从而促进污泥脱水。然而经典Fenton方法会使污泥中Fe含量较高产生铁泥；此外Fenton反应虽能够降低污泥含水率，但降低程度有限，且在脱水速率方面比聚丙烯酰胺慢。因此，发展可降解性高、廉价、能有效降低污泥含水率并加快污泥过滤速度的高级氧化脱水技术需要我们深度的研究。
>[0004]H2O2的强氧化能力主要来源于其结合其他的催化剂，如过渡金属Fe、Cu、Zn等，产生活性极强的羟基自由基。污泥中对脱水起着重要作用的胞外聚合物(有机物)也是H2O2产生的自由基的主要攻击对象，H2O2的加入能够极大程度地强化污泥脱水。但是由于过度金属的加入会导致污泥中重金属含量超标，造成环境污染，所以我们可以加入具有高生物降解性的NTA，NTA是一种有机化合物，主要用作络合剂、催化剂、稳定剂、螯合剂等，具有催化性质，在酸性条件下NTA可以活化H2O2，促进羟基自由基的产生，并且不会对环境造成过多负担。
[0005]本专利技术充分利用了NTA/H2O2的强氧化性以及聚丙烯酰胺的化学再絮凝能力，创造性地提出了一种NTA诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺促进污泥脱水的新方法。新构建的复合调节剂为剩余污泥脱水找到了一条安全、高效的新途径。通过本专利技术方法构建的复合调节剂具有明显的社会和环境效益，为推动污泥脱水技术的发展，及污水处理厂剩余污泥的资源化提供了一种新的思路。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种NTA诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺促进污泥脱水的新方法。
[0007]本专利技术通过以下技术方案加以实现：
[0008]一种促进污泥脱水的方法，该方法采用次氮基三乙酸诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰
胺的方式来促进污泥脱水，具体步骤为：
[0009]1)取待处理的活性污泥，投加7.0
‑
8.0mg/gDS的聚丙烯酰胺，于磁力搅拌器的作用下搅拌反应1
‑
3min；
[0010]2)向步骤1)中滴加硫酸将污泥溶液的pH值调节至2
‑
6；
[0011]3)向步骤2)的污泥溶液中加入6.0
‑
7.0mg/gDS的次氮基三乙酸和18.0
‑
22.0mg/gDS的H2O2，搅拌反应28min，完成污泥脱水过程。
[0012]进一步地，活性污泥的浓度为16g/L，搅拌的速度为200r/min。
[0013]进一步地，聚丙烯酰胺的浓度为7.5mg/gDS。
[0014]进一步地，次氮基三乙酸的浓度为6.25mg/gDS。
[0015]进一步地，H2O2浓度为20.8mg/gDS。
[0016]进一步地，该方法还包括步骤4)，用于对步骤3)处理后的活性污泥脱水效果的评估，该评估采用常规的CST测试仪和布氏漏斗方法。
[0017]本专利技术利用NTA诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺形成复合调节剂，实现了活性污泥更深层次的脱水；且NTA具有高生物降解性；不会产生铁泥且不会沉积大量重金属在污泥中。本专利技术方法可广泛应用于污水处理厂剩余活性污泥的处理处置，具有明显的社会和环境效益。
附图说明
[0018]图1为不同浓度的NTA对污泥脱水性能的影响；
[0019]图2为污泥溶液pH值对污泥脱水性能的影响；
[0020]图3为不同浓度的过氧化氢对污泥脱水性能的影响；
[0021]图4为不同浓度的聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响；
[0022]图5为不同调理体系下污泥含水率和CST。
具体实施方式
[0023]以下结合具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，以便更好地理解本技术方案。
[0024]实施例1：活性污泥的来源及特征参数
[0025]原始活性污泥溶液取自浙江省杭州市良渚污水处理厂的污泥沉降池，样品放置于4℃冰箱保存。该活性污泥的特征参数如下：pH为6.7
±
0.1；总固体含量(％)为1.59
±
0.08；挥发性悬浮固体含量为0.56
±
0.03g/g总固体；污泥比阻(SRF,
×
10
13
m/kg)为2.85
±
0.18；过滤至污泥体积一半耗用时间(TTF)为40
±
5秒；含水量(％)为80.26
±
0.21；污泥毛细吸水时间(CST)为34.3
±
1.4秒。
[0026]实施例2：不同浓度的NTA对污泥脱水性能的影响
[0027]分别量取100mL固体含量为16g/L的活性污泥溶液置于250mL的烧杯中，在磁力搅拌器作用下搅拌反应，搅拌速度为200r/min，利用硫酸将污泥溶液的pH值调节至3.0，依次向污泥溶液中加入不同剂量的NTA和20.8mg/g DS的H2O2，搅拌反应30min，搅拌速度为200r/min。最后用常规的CST测试仪和布氏漏斗方法(Buchner funnel test)测定毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和污泥含水率，评估污泥脱水效能。所述的NTA的加入量以所述的活性污泥固体含量计分别为0、6.25、12.5、18.75、25.0、31.25mg/gDS。
[0028]图1为不同浓度的NTA对污泥脱水性能的影响。从图1中可以看出，表征污泥脱水效能的三个参数：污泥比阻、毛细吸水时间和污泥含水率均随着NTA浓度的变化而变化，含水率随着NTA浓度的增加大致呈现下降趋势，在浓度为6.25mg/g DS时为72.28％，在浓度为25.0mg/g DS的时候最低为71.74％，毛细吸水时间和污泥比阻随着污泥浓度的增加变化不大，根据经济效益考虑，且当NTA的加入量为6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进污泥脱水的方法，其特征在于，该方法采用次氮基三乙酸诱导过氧化氢耦合聚丙烯酰胺的方式来促进污泥脱水，具体步骤为：1）取待处理的活性污泥，投加7.0
‑
8.0mg/gDS的聚丙烯酰胺，于磁力搅拌器的作用下搅拌反应1
‑
3min；2）向步骤1）中滴加硫酸将污泥溶液的pH值调节至2
‑
6；3）向步骤2）的污泥溶液中加入6.0
‑
7.0mg/gDS的次氮基三乙酸和18.0
‑
22.0mg/gDS的H2O2，搅拌反应28min，完成污泥脱水过程。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东芹，衡攀，孙铭楷，李军，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：