[发明专利]一种污泥复合调理及深度脱水方法

说明书

本发明提供了一种污泥深度脱水方法，包括步骤有：获得含有自由基产生物的污泥；向所述含有自由基产生物的污泥中加入活化物进行活化处理，得到活化处理后的污泥；向所述活化处理后的污泥中加入工业副产石膏进行混合处理，形成具有新生骨架形态物质的调理污泥；将所述调理污泥进行脱水处理。本发明污泥深度脱水方法采用零价铁或纳米零价铁等作为活化物与自由基产生物反应产生活性自由基，一方面能有效破坏污泥胞外聚合物，提高污泥的过滤性能；另一方面活化反应完成后的离子可直接促进工业副产石膏发生水化反应，并能对骨架形态的新生物质形貌进行调控，该骨架结构能显著增加污泥的孔隙率，从而实现污泥的深度脱水。

技术领域

本发明属于生活污水污泥处理技术领域，具体地说是一种污泥复合调理及深度脱水方法。

背景技术

所谓生活污水污泥(也称为市政污泥)，即在城市生活污水处理中，不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等的统称。污泥的固有特性导致污泥颗粒在过滤介质附近具有较高的固含量，颗粒间因聚集作用形成网状结构，从而阻碍了污泥的沉降与压缩。所以，一般需采取化学调理措施改善污泥脱水性能，才能进行有效的脱水。

目前常用的污泥化学调理方法包括：(1)投加絮凝剂或混凝剂，通过絮凝剂的吸附架桥以及混凝剂的压缩双电层，来提高污泥的沉降性能；(2)投加惰性的助凝剂在污泥中形成坚硬的骨架，降低污泥的可压缩性以提高污泥的过滤性能。但是上述常见污泥化学调理方法对于改善污泥中结合水的存在方式效果不明显。目前，全国污水处理厂普遍采用的高分絮凝剂化学调理后离心或带式压滤机的机械脱水的方式，仅仅能够达到脱水泥饼含水率80％的效果。

为了进一步提高污泥的调理效果，促进污泥絮体或细胞进行破解以释放污泥絮体中的结合水，现有技术公开了基于Fenton的高级氧化(Fenton反应、超声波耦合Fenton、光Fenton等)污泥化学调理，Fenton反应能引起污泥絮体成分的部分氧化，从而破坏污泥絮凝和提高脱水性能，但需要将污泥pH调至3左右，反应结束后整个污泥体系呈酸性，易对环境造成二次污染。

中国专利CN 102690040B公布的一种城市污泥的处理方法包括在城市污泥脱水前，调节污泥的pH为2～4，加入催化剂、过氧化氢和过硫酸盐，在10～100℃之间反应≥5min。该方法同样存在首先调节pH至较低值的弊端。

常用基于Fenton高级氧化的污泥化学调理技术，以及过硫酸盐高级氧化的化学调理技术，虽然能够有效破坏污泥的有机絮体结构并释放结合水，但是由于污泥中有机物含量太高，在后续的机械脱水过滤过程中，由于泥饼的可压缩性，继续堵塞过滤水的通道，影响深度脱水的效果。因此，也有在高级氧化调理污泥后再添加骨架构建体的无机物助凝剂(如粉煤灰、硅藻土、石灰、水泥粉尘等)，无机助凝剂在污泥中形成坚硬的骨架，降低污泥的可压缩性以提高污泥的过滤性能。

中国专利CN104193127A公布了一种废水生物处理后剩余污泥的处理方法，包括将城市污水剩余污泥配制成混合液悬浮在快速搅拌下，用酸溶液调节pH至2.0～4.0；然后将混合液加热至50～70℃，加入硫酸亚铁溶液、过硫酸钠溶液或过硫酸钾溶液和90-110℃烘干，过200目筛的工业粉煤灰(与污泥固含物重量比分别为0.07～0.15：1，0.4～0.6：1，0.2～0.4：1)，搅拌反应4～7小时，然后用碱溶液调节pH至9.0，絮凝沉淀排出上清液，再进行脱水处理。该方法不但存在使用酸和碱调节pH，而且使用了加热处理，加入粉煤灰后反应时间过长等弊端。

中国专利CN103819072A公布了一种污泥深度脱水复合调理剂及其应用，选用表面活性剂(污泥干重的0.05～2.0％)、亚铁盐、过硫酸盐(亚铁盐与过硫酸盐摩尔比为1.15∶1～1.30∶1)以及物理性调理剂硅藻土、膨润土或累托石(污泥干重的5.0～30.0％)。该方法存在使用的表面活性剂投加量过高和简单投加物理性调理剂等问题。