一种臭氧耦合过硼酸盐强化污泥调理效果的方法技术

提供了一种臭氧耦合过硼酸盐强化污泥调理效果的方法

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧耦合过硼酸盐强化污泥调理效果的方法


[0001]本申请属于环境工程
，涉及对污泥进行化学调理以提高污泥脱水性能
、
降低脱水泥饼含水率
(<60
％
)
，达到污泥深度脱水的效果，同时促进污泥脱水后资源化再利用
。

技术介绍

[0002]城市污水处理厂产生的剩余污泥组分复杂，含有寄生虫卵
、
致病菌
、
有机残片
、
重金属等大量有害成分，且容易腐化发臭，导致环境质量下降，给人们的生活健康带来了潜在危害
。
污泥减量化和无害化处理是当前污水处理厂面临的重要问题和重大挑战
。
[0003]污泥中的有机质含量高达
50
‑
80
％，主要为多糖
、
蛋白质
、
腐殖酸和核酸等生物高聚物，这些有机物携带负电荷并通过静电排斥的方式维持生物胶体的稳定
。
由于它们含有高度亲水的化学基团，使得大量的水分被束缚在污泥胶体网状结构内
。
污泥颗粒的粒径非常细小，一般中值粒径
(D50)
在
30
‑
60
μ
m
之间，这导致污泥的比表面积非常大，因而污泥吸附水含量也很高
。
这些因素促使污泥可压缩性大，过滤比阻抗值高，脱水性能差
。
传统混凝
/
絮凝
+<br/>机械脱水的方法虽然可脱除污泥中部分水分，但最终脱水泥饼的含水率仍然高达
75
‑
85
％，难以满足后续污泥填埋
、
堆肥
、
土地利用等相关国家标准对含水率的要求
。
因此，为了提高污泥中结合水分的去除效果，有必要在脱水前对污泥进行一定的调理
。
[0004]目前，污泥调理方法主要有热处理
、
超声
、
冻融
、
化学处理和生物淋滤等
。
特别是近年来，化学药剂调理法因其快速
、
高效的特点得到了广泛关注
。
相比其它化学药剂，臭氧具有绿色环保
、
成本适中
、
占地面积小
、
操作简便等优点，已经被广泛应用于污水处理
。
然而，污泥经臭氧氧化处理后，胞外聚合物激增，污泥
zeta
电位降低，导致污泥脱水性能恶化
。
这主要归因于臭氧直接氧化具有选择性且氧化能力
(E0＝
2.07V)
较弱，不能完全氧化分解胞外带负电荷基团的有机质
。
通过强化臭氧分解，产生以羟基自由基
(E0＝
2.87V)
为主的活性氧，将无选择地氧化绝大多数有机质
。
这无疑对减少污泥胞外聚合物
、
提高污泥
zeta
电位具有很大帮助，污泥脱水性能也有望得到提升
。
[0005]因此，亟需开发一种新型臭氧氧化调理工艺以强化胞外亲水有机质降解
、
促使污泥结合水释放，提高污泥的脱水性能
。
同时，还应考虑药剂选用的合理性，以促进污泥脱水后资源化再利用
。

技术实现思路

[0006]为了提高污泥的脱水性能，同时促进污泥资源化再利用，专利技术人进行了深入而广泛的研究
。
专利技术人意外地发现，在污泥中先加入过硼酸盐并通入臭氧，随后再用絮凝剂处理来进行污泥的调理，可以显著提高污泥的脱水效率
。
基于此，本申请提供了一种新型的污泥调理方法
。
[0007]在本申请中，提供了一种调理污泥的方法，所述方法可以包括：
[0008]步骤1：提供城市污水处理厂剩余污泥
、
过硼酸盐
、
臭氧和絮凝剂；
[0009]步骤2：向剩余污泥添加过硼酸盐；
[0010]步骤3：向剩余污泥通入臭氧；
[0011]步骤4：在步骤3完成后，加入絮凝剂并均匀搅拌，随后静置；
[0012]步骤5：对通过步骤4得到的产物进行过滤
。
[0013]在一个实施方式中，基于剩余污泥的干物质重量％计，所述过硼酸盐的量为
20
‑
180mg/g
，优选
40
‑
140mg/g
，更优选
60
‑
100mg/g。
[0014]在一个实施方式中，所述过硼酸盐可以选自：过硼酸钙或过硼酸钠中的任何一种或其组合
。
[0015]在一个实施方式中，步骤3的臭氧的进气流量可以为
0.5
‑
1.5L/
分钟，优选 0.8
‑
1.3L/
分钟，更优选
1.0
‑
1.2L/
分钟
。
[0016]在一个实施方式中，步骤3的臭氧的浓度可以为
20
‑
120mg/L
，优选
30
‑
80 mg/L
，更优选
40
‑
80mg/L
，更优选
40
‑
60mg/L。
[0017]在一个实施方式中，在步骤2完成之后进行步骤
。
在另一个实施方式中，步骤2和步骤3同时进行
。
[0018]在一个实施方式中，基于剩余污泥的干物质重量％计，絮凝剂的量可以为 1
‑5％
。
[0019]在一个实施方式中，所述方法还包括：在完成步骤3之后且在进行步骤
4 之前，先将絮凝剂配制成质量分数为1‑
10
％的水溶液，优选3‑5％的水溶液
。
[0020]在一个实施方式中，絮凝剂可以选自聚合硅酸铝铁
、
聚合氯化铝
、
聚合硫酸铁
、
硫酸铁或氯化铝中的任何一种或其组合
。
[0021]在一个实施方式中，步骤5的过滤可通过常压过滤
、
加压过滤或减压过滤来进行
。
[0022]在一个实施方式中，所述过滤通过使从步骤4得到的产物通过
100
‑
800
目的筛网来进行
。
[0023]在一个实施方式中，所述方法还包括：在进行步骤5的过滤之后，对滤渣进行干燥
。
[0024]在一个实施方式中，所述干燥选自低温干燥
、
常温干燥
、
高温干燥或其组合
。
具体实施方式
[0025]本文所公开的“范围”以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种调理污泥的方法，所述方法包括：步骤1：提供城市污水处理厂剩余污泥
、
过硼酸盐
、
臭氧和絮凝剂；步骤2：向剩余污泥添加过硼酸盐；步骤3：向剩余污泥中通入臭氧；步骤4：在步骤3完成后，加入絮凝剂并均匀搅拌，随后静置；步骤5：对通过步骤4得到的产物进行过滤
。2.
如权利要求1所述的方法，其中，基于剩余污泥的干物质重量％计，所述过硼酸盐的量为
20
‑
180mg/g
，优选
40
‑
140mg/g
，更优选
60
‑
100mg/g。3.
如权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述过硼酸盐选自：过硼酸钙或过硼酸钠中的任何一种或其组合
。4.
如权利要求1‑3中任一项所述的方法，其中，步骤3的臭氧的进气流量为
0.5
‑
1.5L/
分钟，优选
0.8
‑
1.3L/
分钟，更优选
1.0
‑
1.2L/
分钟；和
/
或步骤3的臭氧的浓度为
20
‑
120mg/L
，优选
30
‑
80mg/L
，更优选

【专利技术属性】
技术研发人员：朱南文，葛冬冬，王玉辉，顾敏学，袁海平，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：