一种污泥快速脱水方法
【专利摘要】本发明公开了一种污泥快速脱水方法，向污泥中加入粒径为0.25～2.8mm的核桃壳后搅拌进行脱水处理，然后抽滤即可。本发明污泥快速脱水方法，利用核桃壳对污泥进行脱水，解决现有污泥采用聚丙烯胺等高分子絮凝剂进行脱水，其投加量多、产泥量大且不易被生物降解，排放到环境中有潜在危害的问题，当核桃壳达到使用寿命后，无需后续处理，可作为有机肥回田使用，不会造成二次污染；而且核桃壳原料丰富，价格低廉，即可用于污泥脱水，又可大大降低污泥的处理和处置费用，实现了经济与环境的双赢。
【专利说明】一种污泥快速脱水方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污泥处理方法，具体涉及一种污泥快速脱水方法。
【背景技术】
[0002]随着科技进步和人类生活水平的提高，城市生活的废水量也日益增加。在废水处理技术不断发展的今天，废水在得到相应处理的同时随之产生的污泥又带来了二次污染的危险。污泥含水率高，不易脱水，并且含有呈胶状结构的亲水性物质；含有较高的有机物(50%~60%)和各种病菌，较容易发臭腐烂。污泥中除了有机物和水以外，含有的成分如SiO2XaO等，如果不妥善处理，就会引起资源的浪费以及严重的二次污染。污泥中含有的有机物、重金属、病原菌等不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。
[0003]污泥处理和处置费用在整个污水处理厂处理费用中约占40%左右，在整个污水过程中都起到了重要的作用。然而污泥处理工艺中最重要的一个环节一污泥脱水，决定了污泥处理的成本，也是污泥进一步处理处置的“瓶颈”。污泥的高水分含量和生物胶体的特性使得其脱水困难，因此在污泥脱水前选择合适的污泥调节工艺是十分重要的。
[0004]城市污水处理厂中的污泥经过浓缩和消化以后，亲水性带负点的胶体颗粒是污泥中的主要组成物，由于污泥固体和污泥水的结合能力非常强，比阻值较大，污泥的脱水性能较差。通过调理，可以减少胶体颗粒与水的亲和力，改变污泥的理化性质，改善污泥的脱水性能。常用的污泥调理方法主要有三大类:物理调理法、微生物调理法和化学调理法。
[0005]物理调理方面主要为超声波调理、微波调理技术以及电离辐射技术。适度的用超声波处理与微波辐射可以破坏高含水率污泥的吸附水分子的稳定结构，调整污泥结构，促使污泥结构重组，改变污泥中水的存在形态，使污泥中难去除的结合水释出，转化成易脱的自由水。若超声时间或微波接触时间过长，不仅仅使得能耗增加，经处理后的污泥沉降性和脱水性随着辐射时间增长先变好后变差，操作时间较难掌握。
[0006]目前国内外对使用微生物絮凝剂进行污泥调理研究水平较低，制备成本较高，絮凝机制尚无明确解释，且针对性不强，所以目前微生物絮凝剂主要还是和传统絮凝剂联用调理污泥。
[0007]化学调理虽然可以显著地改善污泥的脱水性能，因此也是污泥脱水中常用的方法，但是因其投加量多，产泥量大且不易被生物降解，排放到环境中有潜在的危害作用，因而它的使用受到一定的限制。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种污泥快速脱水方法，解决了现有污泥脱水方法絮凝剂投加量多、产泥量大且不易被生物降解的问题。
[0009]本发明所采用的技术方案是，一种污泥快速脱水方法，向污泥中加入核桃壳后搅拌进行脱水处理，然后抽滤即可。[0010]本发明的特点还在于，
[0011]加入核桃壳前须对核桃壳进行处理:去除内隔，清洗、破碎、过筛得到粒径分别为
0.25~2.8mm的核桃壳。
[0012]核桃壳与污泥干重比例范围为0.11~0.67:1。
[0013]抽滤时间为3~29min。
[0014]污泥为原始污泥或絮凝后的污泥。
[0015]本发明的有益效果是，
[0016]1.本发明污泥快速脱水方法，利用核桃壳对污泥进行脱水，解决现有污泥采用聚丙烯胺等高分子絮凝剂进行脱水，其投加量多、产泥量大且不易被生物降解，排放到环境中有潜在危害的问题，当核桃壳达到使用寿命后，无需后续处理，可作为有机肥回田使用，不会造成二次污染；而且核桃壳原料丰富，价格低廉，即可用于污泥脱水，又可大大降低污泥的处理和处置费用，实现了经济与环境的双赢。
[0017]2.本发明污泥快速脱水方法，以核桃壳作为骨架构建剂用于污泥脱水，扩展了农林废弃物在污泥脱水中应用，为污泥脱水提供新的方法，对于解决我国大幅度增长的剩余污泥、生物质资源浪费和环境污染问题有着十分重要的意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是不可压缩泥饼；
[0019]图2是本发明实施例1中混合污泥含水率随抽滤时间的变化曲线图；
[0020]图3是本发明实施例1中混合污泥的污泥比阻SRF的柱状图；
[0021]图4是本发明实施例4中混合污泥含水率随抽滤时间的变化曲线图；
[0022]图5是本发明实施例4中混合污泥的污泥比阻SRF的柱状图；
[0023]图6是本发明实施例7中核桃壳与污泥量为1:9时，不同粒径核桃壳的脱水效果图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0025]本发明污泥快速脱水方法，向原始污泥或絮凝后的污泥中加入粒径分别为
0.25~2.8mm的核桃壳后搅拌进行脱水处理,核桃壳与污泥干重比为0.11~0.67:1，然后抽滤即可，抽滤时间为3~29min。
[0026]本发明利用核桃壳进行污泥脱水的原理:
[0027]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。污泥在进行脱水时，由于活性污泥颗粒中生物质和弱电荷的胞外聚合物物质的存在，使得污泥具有高压缩性和凝胶保水能力而难以脱水；由于污泥的高压缩性导致污泥颗粒随着泥饼增厚的压力而变形，从而导致泥饼过滤孔隙关闭，最终降低了污泥的过滤性能。因此提高泥饼孔隙率和降低泥饼的压缩性减小污泥比阻提高污泥的脱水性是非常重要的；
[0028]选用具有高的孔隙率和坚硬结构的核桃壳充当骨架构建剂来降低污泥的压缩性，提高污泥脱水性的研究就具有非常重要的理论及实践意义，骨架构建剂可以在污泥中形成可渗透的、坚硬网格骨架，通过增加污泥固体更多坚硬和不可压缩的结构提供水的流通，即使在高压作用下仍然保持多孔结构，有效地解决了污泥中有机质可压缩性问题；
[0029]核桃壳属于坚硬多孔的生物有机质，添加核桃壳在污泥中形成了骨架构建剂，其压滤过程类似图1所示的不可压缩泥饼，能提高污泥的脱水过滤性能。
[0030]本发明污泥快速脱水方法，利用核桃壳对污泥进行脱水，解决现有污泥采用聚丙烯胺等高分子絮凝剂进行脱水，其投加量多、产泥量大且不易被生物降解，排放到环境中有潜在危害的问题，当核桃壳达到使用寿命后，无需后续处理，可作为有机肥回田使用，不会造成二次污染；而且核桃壳原料丰富，价格低廉，即可用于污泥脱水，又可大大降低污泥的处理和处置费用，实现了经济与环境的双赢。
[0031]本发明污泥快速脱水方法，以核桃壳作为骨架构建剂用于污泥脱水，扩展了农林废弃物在污泥脱水中应用，为污泥脱水提供新的方法，对于解决我国大幅度增长的剩余污泥、资源浪费和环境污染问题有着十分重要的意义。 [0032]实施例1
[0033]取含水率为97.5%左右的污泥300ml放入1000ml烧杯，按照核桃壳:污泥干重比分别为O:10 (即不添加核桃壳)、1:9、2:8、3:7和4:6的比例加入粒径为0.25~Imm的核桃壳；用六联搅拌器先50r/min慢搅5min,再后200r/min快搅20min ;每次取50ml处理后的混合污泥用真空抽滤装置分别抽滤3，7，9，13，17，21，25，29min ;用重量法测定抽滤后泥饼的含水率，做三个平行取其平均值，其结果如图2所示。同时取200ml处理后的混合污泥测定污泥过滤比阻SRF，结果如图3所示。
[0034]从图2可以看出，添加核桃壳后抽滤后污泥的含水率低于不加核桃壳的原始污泥，而且随着抽滤时间的延长，每个添加比例条件下的核桃壳-污泥的含水率都是不断降低的；添加比例越大，含水率降低程度越大。但当抽滤时间超过7min后对抽滤后泥饼的含水率的影响比较小，当抽滤时间延长至21min后，抽滤后的含水率基本不再降低。
[0035]从图3可以看出，添加核桃壳后污泥的比阻有明显的降低，随着添加比例的增加，降低程度增大。
[0036]实施例2-3
[0037]参见实施例1，与实施例1不同的工艺条件参见表1。
[0038]表1实施例2-3与实施例1不同的工艺条件
[0039]
I实施例2 I实施例3
核桃壳粒径(mm) I~22~2.8
[0040]结果发现粒径为I~2mm或2~2.8mm时，随着抽滤时间的延长,每一比例下的混合污泥抽滤后的含水率都是不断降低的，且添加比例越大，含水率降低程度越大，污泥过滤比阻SRF也是随着添加比例增加而降低。
[0041]实施例4
[0042]取含水率为97.3%左右的污泥300ml放入1000ml烧杯中，加80ppm和IOOppm的PAM,同时分别按照干重质量比为1:9、2:8、3:7和4:6加入0.25~Imm的核桃壳；用六联搅拌器先以50r/min慢搅5min,再以200r/min快搅20min ;取50ml处理好的污泥用真空抽滤装置抽滤3~29min ;用重量法测定抽滤后泥饼的含水率，做三个平行取其平均值，结果如图4所示，同时取200ml处理后的混合污泥测定污泥过滤比阻SRF，结果如图5所示。
[0043]由图4可以看出随着抽滤时间的延长，每个添加比例条件下的核桃壳-污泥的含水率都是不断降低的，添加比例越大，含水率降低程度越大。与前述的实验相比较，絮凝剂的添加量对抽滤后含水率的影响不是十分明显，说明核桃壳对污泥进行预调理可以减少絮凝剂的用量。
[0044]由图5可以看出，絮凝剂添加后，当核桃壳添加比例比较小时，对污泥过滤比阻SRF几乎没有影响，但当添加比例大时，可以明显降低其污泥过滤比阻SRF，利于污泥脱水。
[0045]实施例5-6
[0046]参见实施例4，与实施例4不同的工艺条件如表2所示。
[0047]表2实施例5-6与实施例4不同的工艺条件
[0048]
【权利要求】
1.一种污泥快速脱水方法，其特征在于，向污泥中加入核桃壳后搅拌进行脱水处理，然后抽滤即可。
2.根据权利要求1所述的一种污泥快速脱水方法，其特征在于，加入核桃壳前须对核桃壳进行处理:去除内隔，清洗、破碎、过筛得到粒径分别为0.25~2.8mm的核桃壳。
3.根据权利要求1或2所述的一种污泥快速脱水方法，其特征在于，核桃壳与污泥干重比例范围为0.11~0.67:1。
4.根据权利要求1所述的一种污泥快速脱水方法，其特征在于，抽滤时间为3~29min。
5.根据权利要求1所述的一种污泥快速脱水方法，其特征在于，污泥为原始污泥或絮凝后的污泥。`
【文档编号】C02F11/14GK103663916SQ201310562243
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】董凌霄, 丁绍兰, 蔡丽, 王珊, 陈旭婷 申请人:陕西科技大学