本发明涉及污泥治理领域，特别涉及一种污泥深度脱水的方法。
背景技术：
污水处理厂的剩余污泥一直是一个难以解决但又必须解决的棘手问题，国内外均如此。污泥具有含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物等特点，如不加以妥善处理，任意排放，将会造成二次污染；而同时污泥又是一种有效的生物资源，含有促进农作物生长的氮、磷、钾等营养物质，且污泥中含量高达40％以上的有机质是良好的土壤改良剂。污泥本身含有大量的有机质及农作物所需的营养物质，填埋了是一种浪费。焚烧法的成本很高，一般仅用于量少、有机质含量高、含有毒有害物质的污泥。而利用污泥生产有机生物肥料不仅能够消除弃置或填埋造成的二次污染和爆炸隐患，节省大量的土地，又利用了污泥本身含有大量的有机质及农作物所需的营养物质，变废为宝，创造了价值。但是若不对污泥进行任何处理，直接作为普通有机肥，则不能完全满足作物生长的要求，还可能造成其它方面的污染。
污泥的深度脱水是指通过对含水率较高的污泥进行化学调质处理后，再高压压榨脱水至含水率60％以下，不仅在数量上减少50％以上，更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。深度脱水后的污泥具有一定的热值，可作为电厂低品位的燃料和水泥生产过程中的熟料，实现稳定、无害化处置和资源化利用。即使进行填埋，也能大幅减少土地占用和环境污染。
污泥深度脱水技术在国外起源较早，随着污泥处理处置领域技术进步和业内人士认识的提高，近几年在国内逐步得到重视并有一定范围的应用。主要表现在各类科研机构在污泥调质处理技术上不断推陈出新，以及高压压滤脱水技术及装备快速发展。可以说，虽然污泥深度脱水只是污泥处理处置的一个环节，目前的工艺技术尚未完全成熟，但业界对污泥处置技术的认识正在逐步向深度脱水方向靠拢。
污泥的调质处理是污泥深度脱水的关键环节和核心技术，可以说污泥调理技术决定污泥深度脱水项目的成败。国内污泥调质的方法比较多，普遍采用在污泥中添加脱水剂、絮凝剂或混凝剂的方法，改变污泥中水分子(主要是间隙水和毛细水)存在方式和结构，有利于水与泥在一定条件下实现分离，现有的污泥尝试处理技术通常需要加絮凝剂和碱性物质，最后用酸来进行中和反应，该调质处理工艺存在所用药剂种类众多，处理步骤繁琐和工艺参数较难控制的问题，同时其后续所使用的污泥深度脱水设备的压强比传统的污泥压干设备压强要稍大一些，对设备的要求较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有污泥深度脱水技术所存在的污泥调质处理所用药剂种类众多和处理步骤繁琐的上述不足，提供一种污泥深度脱水的方法，通过在待处理的含水污泥中仅加入水泥作为调质处理剂，就能达到破除污泥中水分子键的作用，在加压情况下可以把水脱至22％重量含量以下，显著地提高了污泥深度脱水的效果，同时该方法具有施工简便，加工成本低的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向污泥中投加水泥，混合均匀，得到混合污泥，水泥加入的重量百分比例为污泥的1-30％；
S2、将所述混合污泥进行压滤，得到脱水泥饼。
本发明通过在待处理的含水污泥中加入水泥作为调质处理剂，水泥在污泥中发生的化学反应能够达到破除污泥中水分子键的作用，使污泥中水分在后续的压滤操作中更易脱除。
优选地，上述污泥的含水率为70～95％。
优选地，上述水泥为42.5硅酸盐水泥、42.5R硅酸盐水泥、52.5硅酸盐水泥和52.5R硅酸盐水泥中的一种或几种。
优选地，上述水泥加入的重量百分比例为污泥的5～25％。
优选地，上述水泥加入的重量百分比例为污泥的10～20％。
优选地，上述水泥加入的重量百分比例为污泥的15％。
优选地，上述步骤S1中混合的方式为搅拌，搅拌时间为10～30分钟。
本发明的另一目的在于提供一种用于上述混合污泥的压滤装置，该装置包括压干仓、挤压板和液压缸，所述挤压板装在压干仓内腔，并与压干仓内腔的顶、底部相互配合，所述挤压板上开有均匀分布的孔，所述挤压板远离污泥的一端加装有过滤网，所述液压缸设置在所述压干仓的首尾两端，并通过推杆与所述挤压板连接，所述压干仓内腔的底部的中段装有污泥入口，所述污泥入口的左侧和右侧分别设置有滤液出口。
优选地，上述压干仓内腔的尾侧装有活动页门，经压滤后的脱水泥饼由活动页门推出。
优选地，上述脱水泥饼的含水率为22～60％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在待处理的含水污泥中加入水泥作为调质处理剂，水泥在污泥中发生的化学反应能够达到破除污泥中水分子键的作用，使污泥中水分更易脱除，本发明提供的压滤装置通过设置水平对置的液压缸，实现了对挤压板的同步驱动移动，相向移动时位于两个挤压板之间的污泥受到挤压作用，水分由压干仓内腔的底部的左侧和右侧的滤液出口排出，相比现有技术的污泥脱水设备中大部分滤液只能通过侧面过水，没有正常的滤液流通通道，挤压时间延长较多，本发明提供的压滤动作模式简洁高效，滤液排出顺畅。通过控制进料的节奏以及液压缸推杆伸出的长度，实现对污泥挤压效果的调节，能够将经调质处理的污泥挤压脱水至一定的含水率范围，利于后续配料加工。
附图说明
图1是本发明提供的压滤装置的结构示意图。
图中标记：1-液压缸，2-压干仓，3-挤压板，4-推杆，5-滤液出口，6-污泥进口。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为85％的污泥中投加42.5R硅酸盐水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为20分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的10％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为35％脱水泥饼。
下面结合附图，对本发明的压滤装置作详细的说明。
如图1所示，一种压滤装置，包括压干仓2、挤压板3和液压缸1，所述挤压板3装在压干仓2内腔，并与压干仓2内腔的顶、底部相互配合，所述挤压板3上开有均匀分布的孔，所述挤压板3远离污泥的一端加装有过滤网，所述液压缸1装在所述压干仓2的首尾两端，并通过推杆4与所述挤压板3连接，所述压干仓2内腔的底部的中段装有污泥入口6，所述污泥入口6的左侧和右侧分别装有滤液出口5。通过控制压干仓2的首尾两端的液压缸1的同步动作，控制压干仓2内挤压板3同步相向或背向移动，当同步相向移动时，对位于两者之间的污泥物料进行挤压，水分由压干仓2内腔底部的滤液出口5排出。
本发明提供的压滤装置的工作过程为：初始情况下，首尾两端的液压缸1中的推杆4充分回缩，压干仓2内的挤压板3移动到压干仓2内腔的两端；需要进行脱水处理的污泥由污泥进口6进入压干仓2的内腔；当压干仓2的内腔有足够的污泥物料时，停止进料，此时液压缸1启动，压干仓2内腔两端的挤压板3相向移动对污泥进行挤压脱水，水分由压干仓2底部的滤液出口5排出压干仓2之外。
下述实施例2-6均使用上述压滤装置对混合污泥进行压滤。
实施例2
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为80％的污泥中投加52.5R硅酸盐水泥水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为20分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的5％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为45％脱水泥饼。
实施例3
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为70％的污泥中投加42.5硅酸盐水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为10分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的15％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为31％脱水泥饼。
实施例4
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为95％的污泥中投加42.5R硅酸盐水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为30分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的20％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为32％脱水泥饼。
实施例5
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为90％的污泥中投加52.5硅酸盐水泥水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为20分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的25％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为28％的脱水泥饼。
实施例6
一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：
S1、向含水率为84％的污泥中投加42.5R硅酸盐水泥水泥搅拌混合均匀，搅拌时间为20分钟，得到混合污泥，水泥加入的重量含量为污泥的30％；
S2、将所述混合污泥送入压滤装置进行压滤，得到含水率为22％的脱水泥饼。
测试例
本测试试验采用黄堰河污泥作为原料，原泥含水率为84.9％，按照污泥压榨原理，首先将黄堰河污泥按照一定比例投加药剂混合均匀，然后通过高压压榨的方式将污泥中水分压榨出来，以压榨后的污泥含水率小于60％为目标，测试结果如下表一所示。
表1投加不同调质剂试验数据
注：脱水剂为某公司提供的污泥专用脱水剂，售价为6000元/吨。
从表1可以看出在不投加任何药剂的情况下，压榨后泥饼含水率为69.4％；选用某公司提供的污泥专用脱水剂和有机絮凝剂PAM作为混合调质剂对污泥进行预处理后，压榨后泥饼含水率为76.5％，进一步提高脱水剂用量(2倍用量)后，泥饼含水率仅降低4.8％；而选用425型号的水泥作为调质剂加入污泥中混合均匀后，压榨后泥饼含水率仅为45.6％，脱水效果显著提高。通过本次和多次试验结果表明，在污泥中加入适量的水泥，在合适的加压情况下能保证把污泥含水率降低至50％以下。