[发明专利]生物质灰作为骨架构建体在污泥脱水中的应用及改善造纸剩余污泥脱水性能的方法

说明书

本发明公开了一种生物质灰作为骨架构建体在污泥脱水中的应用及改善造纸剩余污泥脱水性能的方法，属于污泥处理领域。所述方法在废水生物处理过程中加入骨架构建体进行处理，处理后的剩余污泥加入化学调理剂后再进行深度机械脱水处理，所述骨架构建体为生物质灰。与现有技术相比，本发明的生物质灰作为骨架构建体在污泥脱水中的应用及改善造纸剩余污泥脱水性能的方法能够提高污泥脱水性能并减少处置费用，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，具体提供一种生物质灰作为骨架构建体在污泥脱水中的应用及改善造纸剩余污泥脱水性能的方法。

背景技术

造纸工业是高耗水量产业，生产过程中会排放大量的制浆造纸废水，目前最广泛的废水处理方法为活性污泥法，处理过程中产生的剩余污泥如果不经过合理的处理处置将会导致严重的环境问题。剩余污泥的含水率高达99％以上，导致其流动性强，运输难度大。在进行污泥的后续处置前，需要对其进行调理和脱水。通常情况下，经过常规的化学药剂调理和机械脱水，剩余污泥仍然有80％的含水率，存储或填埋需占用大量的场地。据报道，2020年剩余污泥产量将会达到6000万吨/年(按含水率80％算)，且此数据还会持续上升。如此庞大的污泥产量对生态环境造成了巨大压力，因此，减少剩余污泥体积，提高其脱水效率是污泥处理处置的重要步骤，污泥深度脱水的研究具有非常深远的意义。

剩余污泥具有特殊的胶状结构和高亲水性的特性，主要组成部分是胞外聚合物(EPS)，其含量占剩余污泥中总有机物的50％-90％，主要由微生物分泌、细胞裂解以及吸附环境中的有机物形成，活性污泥中的EPS是维持其三维结构的关键，对污泥的絮凝能力、脱水性能和沉降性能等有重要影响。EPS通常覆盖在微生物聚集体的表面或填充于微生物聚集体内部，具有黏性，脱水后期絮体聚集堵塞滤饼的孔隙，从而影响污泥机械脱水效率。因此，降低EPS含量，破坏污泥絮体结构是提高污泥脱水效率的关键问题。

20世纪90年代污泥减量化的概念被提出，对剩余污泥处理处置的技术开始受到关注和研究。其中一种技术方案公开了一种包含表面活性剂、亚铁盐和过硫酸盐的复合调理剂与骨架构建体结合的工艺，该复合调理剂能有效破坏污泥中的EPS的结构，处理后的污泥进行板框压滤脱水，泥饼含水率低于65％左右。另一种技术方案是采用生物表面活性剂鼠李糖脂、槐糖脂和海藻糖脂中的一种或多种与粉煤灰、磷石膏、赤泥等骨架构建体对原始污泥进行联合调理，处理后的污泥进行机械脱水，得到含水率为55％-70％的脱水污泥。一种技术方案是通过先后向污泥浆中添加芬顿试剂或/和类芬顿试剂以及骨架构建体，使得污泥中的EPS被氧化破坏，降低污泥中有机质的可压缩性，实现污泥的深度脱水。上述方法存在药剂价格昂贵、后续干污泥量增加等问题，因此，从源头控制减少污泥产生量，并结合廉价的污泥脱水药剂是改善污泥脱水性能且降低处理成本的有效方案。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供生物质灰作为骨架构建体在污泥脱水中的应用。

本发明进一步的技术任务是提供一种能够提高污泥脱水性能并减少处置费用的改善造纸剩余污泥脱水性能的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：生物质灰是树皮、木屑等边角料经过燃烧炉燃烧处理后得到的固体废弃物，由很多具有不同结构和形态的微粒组成，主要含有二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)及未燃尽有机质碳等。申请人发现能够将生物质灰作为骨架构建体应用在污泥脱水中这可能是因为生物质灰具有较高的孔隙率和较大的比表面积，将其添加到活性污泥处理系统中，其多孔的结构以及球形颗粒的特性，使其在松散状态下具有良好的吸附性和渗透性，在外荷载作用下具有一定的压缩性。

特别是可以应用于制浆废水处理过程中产生的剩余污泥的脱水过程中。

所述边角料优选为制浆之前筛选出来的树皮、木屑等边角料。