[发明专利]基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种污泥深度脱水的方法，尤其涉及一种基于磁性超强吸水剂使污泥深度脱水方法，属于环境保护领域。

背景技术

我国城镇污水厂普遍采用机械方式对污泥进行脱水，得到的污泥含水率一般在75～85％，呈假凝胶状态，称之为“湿污泥”。湿污泥含水率高，有机物含量高，重金属含量较高，病菌、寄生虫（卵）含量高。湿污泥倘若不经过无害化处理任意弃置或简单填埋，容易污染空气、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全，待造成二次污染后再去治理，将付出更高代价。所以，必须对污水处理厂的湿污泥进行减量化、无害化、稳定化、资源化处理及处置。

要解决污水处理厂湿污泥处理处置问题，首先要突破湿污泥低成本深度脱水技术瓶颈，将其含水率由80%左右降至60%以下，实现减量化，否则难以实现资源化利用。CN201010289929.2公开了一项发明专利，包括：a.将浓缩污泥用酸调节pH值到2.5～3.5；b.加铁盐,加H₂O₂或过氧乙酸后快速搅拌；c.加骨架材料,将污泥pH值调至6.8～7.2；d.污泥脱水。该发明申请内容主要有三点，调pH值后加入化学试剂，加骨架材料，调回pH值后机械脱水。缺点是既要消耗酸碱、化学试剂，又加入无机物骨架材料，降低了污泥有机质含量，还需要进行机械脱水。CN201110367035.5发明以纳米磁性Fe₃O₄、阴离子聚丙烯酰胺(PAM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为原料制备了一种用于污泥深度脱水的磁性污泥改性剂。该改性剂脱水后可以回收利用，只是污泥脱水效果有限，污泥脱水成本高。CN201110153981.X公开了一项 “污泥深度脱水系统及污泥深度脱水方法” 发明专利申请，通过添加絮凝剂对污泥进行调质处理，再进行机械脱水处理。CN201110279623.3发明用固体废弃物做污泥调理剂进行的深度脱水方法。调理剂由重量百分比为40～70％的菱苦土与重量百分比为30～60％的石灰石研磨成粉后在900～1000℃灼烧1～2h后制成。使用上述污泥调理剂的深度脱水方法使污泥含水率快速降低至60％以下，但是缺点是显著降低了污泥有机质的含量。

围绕污泥深度脱水，我国已有的发明专利，要么采用机械力和热力进行强制脱水，能耗高，效果有限；要么用化学药剂、絮凝剂进行调质，再进行机械强制脱水，有加入大量化学药剂可能产生后续未知不利影响之虞，而且能耗较高；要么加入大量无机物，降低了污泥中有机质含量，使其资源化利用价值大打折扣。

发明内容

本发明提供了一种基于磁性超强吸水剂使污泥深度脱水的方法，解决了背景技术中的不足，该方法不增加化学有害物、不减少污泥有机质含量，在非机械强制脱水和非热力脱水条件下使污泥深度脱水。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种基于磁性超强吸水剂的污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：

（1）将湿污泥与磁性超强吸水剂按照100:0.1～100:3的质量比，在5～90℃的条件下拌混5～60分钟，制得破胶调理污泥；

（2）将破胶调理污泥与胶体脱水剂按照2:1～2:4的质量比，在0～90℃的条件下搅拌5～30分钟，制得悬浮混合物；

（3）将悬浮混合物进行过滤或离心分离，得到含有磁性超强吸水剂的滤饼和含有胶体脱水剂的滤液；

（4）采用磁性分离机将滤饼中的磁性超强吸水剂进行分离，分离出的磁性超强吸水剂经再生处理后重复使用，经分离后的滤饼残留物用于资源化利用；选取部分滤液用于重新配置胶体脱水剂，剩余滤液经由污水处理系统进行处理。

所述的磁性超强吸水剂为磁性膨胀吸附复合材料和/或磁性膨胀吸附树脂。

所述的湿污泥的含水率为75%～85%，所述的滤饼残留物的含水率为30%～60%。

所述的胶体脱水剂由水和水溶性化合物混合配制而成，其渗透势为-0.5MPa～-10MPa。

水溶性化合物为水溶性无机物、水溶性有机物或两者的混合物，其中水溶性无机物为水溶性无机盐，水溶性有机物为可溶性醇、醛或酸。

所述水溶性无机物为氯化钠、硫酸钠、氯化钙或硫酸铝中的一种以上，所述水溶性有机物为甲醇、乙醇、甲醛、醋酸或醋酸盐中的一种以上。