【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高絮凝污泥过滤分离效率的方法，属于水处理领域。
技术介绍
1、在用絮凝方法进行污水处理的过程中，会产生较大量的絮凝污泥，絮凝污泥的主要构成为污染物颗粒、絮凝剂和大量的水，一般初始絮泥的含水率在99.5％以上，必须对其进行脱水处理以方便后期对污泥的运输和处理。
2、工业上使用的对絮凝污泥进行初期脱水的最主要方法是过滤，例如压力过滤、真空过滤、离心过滤等。但是目前在絮凝污泥的过滤处理中存在过滤分离效率较低的问题，一个主要原因是絮凝污泥的过滤处理使用亲水性的滤布。工业滤布分为亲水性滤布和疏水性(亲油性)滤布两大类，其中亲水性滤布用于极性的水性体系的过滤，如水处理工业、食品饮料行业、医药行业的过滤；疏水性滤布用于非极性体系过滤，如油类体系和气体体系的过滤，或者从水性体系中吸附收集过滤油类物质。絮凝污泥属于水性体系，对其进行过滤操作的目的是使水分子通过滤布与污泥分离，所以工业上使用允许水分子通过的亲水性滤布进行过滤。
3、但是目前对絮凝污泥的过滤处理的工业实践中，存在过滤介质污染堵塞严重、需要周期性地对滤布进行清洗操作，不仅操作繁琐，费时费力，而且还存在长时间过滤后过滤速率减小、泥水分离效率低、处理周期长等不利现象。
技术实现思路
1、为了解决以上存在的一种或多种问题，本专利技术提供一种提高絮凝污泥过滤分离效率的方法，具体的，本专利技术通过对过滤介质进行部分疏水改性以提高絮凝污泥过滤分离效率，使用疏水改性剂，控制改性剂的用量和改性工艺条件，对过滤介
2、对过滤介质进行疏水改性以提高分离效率的方法的理论基础是基于絮凝污泥中絮凝体颗粒与水分子的巨大的体积尺寸差异。絮凝过滤过程中滤布污染堵塞严重的原因在于，絮凝污泥的主要成分是极性的絮凝剂通过电性作用将污水中的胶体颗粒黏连在一起而形成的较大的亲水性絮凝体，这些絮凝体极性的极性比水分子的极性大，在使用极性的亲水性过滤介质的过滤过程中，这些高极性的污泥成分会优先于水分子而吸附在过滤介质表面，甚至进入滤孔而堵住过滤通道(如图1所示)，使水分子穿过滤孔的速率降低，为提高过滤速率，工艺上一般采用增大过滤压强差的措施，但是过滤压强差的增大进一步加剧了滤饼的压缩和滤布的堵塞，使过滤速率进一步降低，形成恶性循环。基于这一原因，根据絮凝污泥中絮凝体颗粒与水分子具有较大的尺寸和体积差异，如图2所示，絮凝体的尺寸一般在几百到几千微米，具有较大的体积，而水分子的分子长度小于从体积来看，絮凝体的体积比水分子的体积大几万倍。
3、在这么巨大的体积差异下，一般来说容易通过过滤的方式进行分离。但是实际生产中对絮凝污泥的过滤脱水的操作中，水的过滤速率比较小，分离效率较低，究其原因，主要是絮凝污泥是一种压缩性指数较高的亲水性污泥，在工业的过滤处理中，为了提高过滤速率往往采用施加压力的方式进行过滤，在压力的作用下，絮凝污泥被压缩变形，形成的滤饼结构致密，过滤阻力非常大，另一方面，絮凝污泥的过滤操作是分离水，所以采用亲水性滤布，但是由于絮凝污泥也具有很高的亲水性，与滤布具有较高的亲和性，而且压缩性很大，极易变形，所以在过滤的时候，极易粘附于滤布表面，并且通过压缩变形而进入滤布的微孔道中，使滤布堵塞，过滤速率进一步降低。故工业上絮凝污泥的过滤分离效率较低成为絮凝法污水处理的技术瓶颈之一。将过滤介质的亲水性表面进行部分疏水改性，使滤布的表面和孔道中散布一些疏水集团，如图3所示，散布的疏水性位点对大体积的絮凝体产生多点位的阻抗，使其难以靠近过滤介质表面，更难以进入滤孔。将图3与图1进行对比，可以清楚地看到，在未改性的过滤介质的滤孔中，絮凝体可以通过本身固有的变形作用嵌入滤孔孔道，将滤孔堵塞，降低水分子的通过效率，而进行多点位疏水改性的滤布可以有效地减轻或者避免絮凝体对滤孔的堵塞；而水分子由于体积很小，仍然可以通过滤孔中受疏水力较小的中间部分通过滤孔。
4、本专利技术的第一个目的在于提供一种提高絮凝污泥过滤分离效率的方法，包括如下步骤：
5、对过滤介质进行部分疏水改性，使过滤介质的疏水角度在90～120°；将部分疏水改性后的过滤介质用于絮凝污泥的过滤分离。
6、在一种实施方式中，所述的过滤分离为压力过滤、真空过滤、离心过滤或自然过滤。
7、在一种实施方式中，所述的自然过滤是将过滤介质置于过滤分离装置中，将絮凝污泥放入过滤分离装置中，在常温常压下使水分在重力作用下过滤。
8、在一种实施方式中，所述的部分疏水改性，包括以下步骤：
9、(1)将疏水改性剂配成质量浓度为0.1～5％改性剂溶液；
10、(2)将过滤介质浸入步骤(1)的溶液中，在20～30℃下浸泡10～60分钟，洗涤，干燥，得到部分疏水改性的过滤介质。
11、在一种实施方式中，所述的改性剂溶液是将疏水改性剂溶解于水或乙醇中。
12、在一种实施方式中，所述的过滤介质为滤布。
13、在一种实施方式中，所述的滤布的材质为涤纶、锦纶、维纶中的一种。
14、在一种实施方式中，所述的过滤介质的孔径为6.5～500μm。
15、在一种实施方式中，所述的疏水改性剂为甲基硅酸钾、丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
16、本专利技术的第二个目的是提供上述部分疏水改性的过滤介质在絮凝污泥过滤中的应用。
17、本专利技术有益效果是：
18、(1)本专利技术通过对过滤介质进行适度的疏水改性，可以有效地减轻大体积絮凝体对过滤介质表面的粘附和对过滤孔道的嵌入式堵塞，显著减轻过滤介质的污染，提高水分子的通过速率，从而提高过滤过程的过滤速率和分离效率。
19、(2)本专利技术的过滤介质由于介质表面疏水力的存在，亲水性的絮凝体有收缩成球状的趋势，所形成的球状的聚结物，很容易从滤布表面脱离，通过简单的反洗就可以清洗干净，使过滤介质更易清洗、再生，从而从总体上提高过滤过程的效率。
20、(3)本专利技术的方法还有减小过滤推动力(压强差)的作用，在同等的过滤速率下，可以使用较低的过滤压强差，从而减小设备体积，降低过程能耗。
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1.一种提高絮凝污泥过滤分离效率的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的过滤分离为压力过滤、真空过滤、离心过滤或自然过滤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的自然过滤是将过滤介质置于过滤分离装置中，将絮凝污泥放入过滤分离装置中，在常温常压下使水分在重力作用下过滤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的部分疏水改性，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的改性剂溶液是将疏水改性剂溶解于水或乙醇中。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的过滤介质为滤布。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的滤布的材质为涤纶、锦纶、维纶中的一种。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的过滤介质的孔径为6.5～500μm。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的疏水改性剂为甲基硅酸钾、丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。>
10.权利要求1～9所述的任一项方法在水处理领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种提高絮凝污泥过滤分离效率的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的过滤分离为压力过滤、真空过滤、离心过滤或自然过滤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的自然过滤是将过滤介质置于过滤分离装置中，将絮凝污泥放入过滤分离装置中，在常温常压下使水分在重力作用下过滤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的部分疏水改性，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的改性剂溶液是将疏水改性剂溶解于水或乙醇中...
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