本发明专利技术名称为“芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同作用污泥调理技术”，主要目的在于克服目前城市污水处理厂污泥脱水调理中存的不足，提供一种能有效降解有机物，实现污泥减量化，并有效释放污泥中难以脱出的结合水和细胞内部水，提高污泥脱水性能的污泥调理组合技术工艺。本发明专利技术将Fenton试剂的氧化作用和CPAM的强絮凝作用充分结合并利用起来，增强污泥的脱水性能，并提高污泥脱水中的固液分离比。经过调理，污泥离心脱水后含水率由87.7％降低到79.3％，泥饼产量由0.218t/m3减少到0.128t/m3。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程和污泥处理工程领域，并专注于一种芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同作用污泥调理技术。
技术介绍
随着我国污泥产量的逐年增加，污泥出路成为许多城市面临的一大难题。污泥的含水率极高，脱水性能差，污泥后续处理处置的难度与费用剧增。目前经过机械脱水，污泥泥饼的含水率通常达不到后续处理处置的要求，成为制约污泥减量化、无害化、资源化处理处置的主要因素，因此，提高污泥脱水性能，降低污泥含水率，成为一个重要的研究课题。污泥调理能够改变污泥的物理和化学性质，从而改善污泥的脱水性能，降低污泥脱水后的含水率。污泥化学调理因其操作简单、费用低及效果稳定而被广泛使用。城市污水污泥处理中阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是使用最广泛的一种絮凝剂型化学调理剂，其使用中操作简单，比无机絮凝剂高效、投加量小且效果稳定。但由于污泥特别是活性污泥中含有大量的微生物细胞以及胞外聚合物(EPQ，细胞内部水以及EPS表面结合水很难通过CPAM 的调理而释放出来，成为阻碍污泥脱水性能的关键因素。随着科技进步，化学氧化等技术也应用于改善污泥的脱水性能。氧化剂芬顿 (Fenton)试剂具有降解有机物，溶解和破解EPS、细胞壁，实现污泥的减量并且改善污泥脱水性能。如申请号为20101000(^69. 1，名称为一种生物酸化-类!^nton氧化联用改善剩余污泥脱水性能的方法，公开号为CN101759337A，在投加足量底物的条件下，从污泥中培养驯化土著酸化细菌作为接种液；将接种液加入到剩余污泥中，在有氧、搅拌和适量底物条件下对污泥进行生物酸化，然后利用i^nton试剂对污泥进行氧化，再投加Ca (OH) 2调节污泥的PH至中性，提高了污泥脱水性能。但这种方法需要预先对污泥进行酸化，污泥调理前的预处理过程污泥处理量大，操作不易控制。利用!^enton试剂氧化然后利用CPAM絮凝的方式对污泥进行调理，一方面能利用 Fenton试剂的氧化作用彻底改变污泥的结构，释放细胞内部水及EPS表面结合水，大大提高污泥的脱水性能；另一方面能进一步利用CPAM的强絮凝作用，将氧化后的颗粒小且分散的污泥颗粒进行絮凝，提高污泥脱水固液分离比。而通过无机酸直接对污泥进行酸化，能大大缩短污泥酸化的时间。综上可知，芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同用，能显著改善污泥脱水性能，形成较优的污泥形态并改善污泥的后续处理处置的效果。
技术实现思路
本专利专利技术针对城市污水处理厂污泥含水率高，脱水性能差，脱水后污泥泥饼含水率不能满足后续处理处置要求的现状，提供了一种芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理组合技术工艺。通过i^enton试剂氧化单元和CPAM絮凝单元的设计与控制，使该组合技术工艺能够有效实现污泥减量化，改善污泥脱水性能的技术，并为污泥的后续处理处置提供较优的污泥形态。3本专利专利技术的特征在于，利用!^enton试剂的氧化作用，降解有机物，溶解和破解污泥中的微生物细胞和胞外聚合物EPS，一方面对污泥有消毒、除臭作用，另一方面因为细胞内部水及EPS表面结合水被释放出来，大大提高污泥的脱水性能；同时利用CPAM的强絮凝作用，将被i^enton试剂氧化后形成的结构分散、颗粒粒径小、比表面积大的污泥有效絮凝起来，增强污泥的脱水性能，并提高污泥脱水中的固液分离比。本专利专利技术的主要目的在于克服目前城市污水处理厂污泥脱水调理中存在的不足，提供一种能有效降解有机物，实现污泥减量化，并有效释放污泥中难以脱出的结合水和细胞内部水，提高污泥脱水性能的污泥调理组合技术工艺。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(1)有效提高污泥脱水性能。本专利技术采用芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理组合技术工艺，充分发挥两种调理剂各自的优势，有效改善污泥的结构和性质，提高污泥的脱水性能，并增加了污泥脱水的固液分离比。(2)污泥减量化作用明显。由于芬顿试剂的强氧化性作用，能有效减少污泥中的 SS，直接减少后续的污泥处理量。(3)综合成本低廉。因污泥SS的减少和污泥含水率的降低，脱水后污泥运输和处理费用减少。并且，使用芬顿试剂所增加的药剂费用增加量远小于因污泥减量带来的后续运输和处理费用的减少量。(4)构筑物少，工序简单，易于操作。附图说明附图1为本专利技术芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同作用污泥调理技术的工艺图。附图2为浓缩池污泥、经芬顿试剂调理后的污泥以及经本专利技术芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理技术调理后的微观污泥形态对比图。具体实施例方式以下详细说明本专利技术的工作原理和实施方式本专利技术所述的污泥脱水性能调理组合技术工艺，充分利用!^nton试剂和CPAM各自的优势，有效氧化降解污泥中有机物，释放结合水和细胞内部水，并有效将颗粒小且分散的污泥絮凝起来，增强污泥的脱水性能，并提高污泥脱水中的固液分离比。本专利技术在结合 Fenton试剂的氧化作用和CPAM的絮凝作用的最佳组合工艺条件下，实现污泥减量化，并改善污泥脱水性能，为后续污泥处理处置提供较优的污泥形态。其运行的过程如图1所示，经过浓缩的污泥经过酸化后，输送至芬顿试剂氧化池， 在氧化池中污泥在持续的搅拌作用下，与芬顿试剂发生反应而被氧化；当芬顿反应完全后， 加入CPAM对污泥进行絮凝调理，并输送至机械脱水设备进行脱水；最后脱水后的污泥泥饼外运进一步处理，大大降低后续处理处置量及处理费用，脱出的水分则返回污水处理系统进一步处理。实施例1其运行的过程如图1所示，浓缩池的污泥经无机酸酸化后(ρΗ = 0，输送至芬顿试剂氧化池( 投加量为2g/L，FeSO4投加量为2. 4g/L，反应1小时)，在氧化池中污泥在持续的搅拌作用下，与芬顿试剂发生反应，污泥中有机物被降解，细胞壁及污泥中胞外聚合物 (EPS)被溶解和破解，大量的细胞内部水和EPS结合水被释放出来；当芬顿反应完全后，用 CPAM对污泥进行絮凝调理(C8050投加为75mg/L，搅拌方式为400rpm搅拌30s后以60rpm 搅拌5min)，污泥中的分散细小颗粒被吸附絮凝，实现良好的泥水分离；然后污泥被输送至机械脱水设备进行脱水；最后脱水后的污泥泥饼外运进一步处理，脱出的水分则返回污水处理系统进一步处理。某污水处理厂，设计流量为10万t/d，目前进水为6万t/d，采用A2/0氧化沟水处理工艺。进水中生活污水占70% 80%，工业废水主要是电子厂、铜锌电镀厂、蓄发电池生产厂产生的废水。目前该厂浓缩池污泥含水率为含水率为96. 3%，脱水后泥饼含水率为 87.7%。该厂采用芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理技术，工艺流程如图1所示，污泥各项指标表1所示表1某污水处理厂浓缩池污泥经芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同调理前后污泥各项指标本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理技术，其特征在于：利用Ｆｅｎｔｏｎ试剂的氧化作用，溶解和破解污泥中的微生物细胞和胞外聚合物ＥＰＳ，一方面对污泥有消毒、除臭作用，另一方面因为细胞内部水及ＥＰＳ表面结合水被释放出来，大大提高污泥的脱水性能；同时利用ＣＰＡＭ的强絮凝作用，将被Ｆｅｎｔｏｎ试剂氧化后形成的结构分散、颗粒粒径小、比表面积大的污泥有效絮凝起米，增强污泥的脱水性能，并提高污泥脱水中的固液分离比。
【技术特征摘要】
1. 一种芬顿试剂与聚丙烯酰胺协同污泥调理技术，其特征在于利用i^nton试剂的氧化作用，溶解和破解污泥中的微生物细胞和胞外聚合物EPS，一方面对污泥有消毒、除臭作用，另一方面因为细胞内部水及EPS表面结...
【专利技术属性】
技术研发人员：马俊伟，曹芮，王洪涛，杨娅，岳东北，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：11
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