[发明专利]一种用于污泥高效脱水的复配调理剂及污泥脱水方法

说明书

一种用于污泥高效脱水的复配调理剂及污泥脱水方法，该复配调理剂由可生物降解的微纳米线状固体材料与高分子絮凝剂和/或无机絮凝剂组合而成，其中可生物降解的微纳米线状固体材料是将可生物降解的固体材料直接破碎剪切成微纳米线状固体材料，或溶解纺丝制得微纳米线状固体材料，使其长度在0.5‑5mm，直径在1‑10μm，长径比在200‑1000之间。采用本发明的复配调理剂及污泥脱水方法，可达到高效、快速的污泥脱水效果，污泥经过深度脱水后，污泥泥饼含水率最低能达到51％，体积减少从而大幅度实现污泥的减量化和稳定化，在加药成本和污泥减量方面具有显著经济优势。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种用于污泥高效脱水和分离的复配调理剂及其使用方法，可广泛应用于市政及工业污水厂污泥、管网污泥、含油污泥、河道、湖泊疏浚底泥等高含水比污泥的脱水和分离。

背景技术

污泥是一类高含水率、固液混合的絮状物质，大量产生于污水处理、底泥疏浚、油田生产等过程中。以市政污泥为例，每处理1万吨污水将产生10-20吨(按含水率90％计)污泥。污泥不仅产量大而且含有寄生虫卵、重金属、病源微生物和持久性有机物等有毒有害物质,必须对其进行有效处理处置,否则极易对地下水和土壤等造成二次污染,威胁环境安全和公众健康。而经济、高效的泥水分离技术是对污泥有效处理处置的前提，也是实现污泥减量化和资源化的关键。

污泥通常表现出成分复杂、有机物含量高，亲水性强，颗粒细小，比表面积大，孔隙率高，性质不稳定，强胶体结构等特性。因而污泥中的水分可分为自由水、间隙水、表面吸附水和内部结合水四种结合形式,结合能差别较大,这使得污泥脱水变得非常困难。研究表明污泥脱水主要应从以下四个方面入手：(1)克服污泥颗粒的电性排斥作用和水合作用，降低其与水的亲和力；(2)调整污泥胶体粒子群的排列状态，增大颗粒尺寸；(3)破坏污泥絮体结构，改变污泥内水分分布；(4)改善污泥的过滤性能，提高脱水速度。因此，污泥调理是污泥处理过程中的一个十分重要环节。目前我国国内应用较多的是石灰加三氯化铁药剂调理，调理效果良好，调理后污泥含水率可在60％以下，但是药剂投加量过大，大大增加了污泥的干基量，同时也不利于污泥后续资源化。

中国专利文献CN104193135A公开一种污泥深度脱水方法,。该方法向含水率70～85％的待处理脱水污泥中分别加入硅酸盐溶液、无机絮凝剂溶液、粉煤灰，各搅拌2-5分钟并使其充分混合，混合后静置3-5分钟，硅酸盐的加入量占待处理脱水污泥重量1％～4％，制得调理后的污泥；将调理后的污泥用滤布包裹放入压滤装置中进行脱水处理。经过深度脱水后,污泥泥饼含水率小于40％。该方法可有效降低污泥含水率，并具有工艺简单和成本较低的特点，但仅适用于含水率较低的脱水污泥，并且药剂投加量仍然较高。因此，在污泥脱水技术领域，仍需要研究和寻找新的适应性强、效果明显、价格低廉的调理药剂及其使用方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种药剂用量少、脱水效果好，污泥处理效率高的普适性污泥复配调理剂及其使用方法。本发明的方法是利用可生物降解的微纳米线状固体材料与市售絮凝剂的复配，达到高效、快速的污泥脱水效果，污泥经过深度脱水后，污泥泥饼含水率最低能达到51％，体积减少从而大幅度实现污泥的减量化和稳定化，大大降低了污泥外运时的运输成本和处理处置成本；同时脱水前后污泥中有机物含量和污泥热值基本保持不变，有利于后续污泥资源化；此外，可生物降解的微纳米线状固体材料可取自农业废弃物或者工业下脚料，药剂添加量少，污泥干基量的增加不超过10％，在加药成本和污泥减量方面具有显著经济优势。

本发明的技术方案如下：