一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法
【专利摘要】本发明属于城市生活污水污泥处理【技术领域】，涉及一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。本发明公开了一种新型的污泥调理剂，该污泥调理剂包括煤的热解产物半焦和聚丙烯酰胺。同时，公开了一种采用该调理剂对污泥进行处理的方法：首先采用该调理剂对污泥进行浓缩脱水，浓缩脱水后的上清液的BOD、COD及SS均能达到污水排放二级标准，浓缩后污泥的含水率小于80%，再将浓缩脱水后的污泥直接进行压滤脱水，处理后的污泥的含水率小于50%。本发明所用的污泥调理剂吸附能力极强，成本低，性能优良；污泥处理工艺简单，脱水时间短，污泥含水率低；脱水后的污泥不需要干燥脱水就可直接资源化利用，具有很好的应用前景。
【专利说明】一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法
【技术领域】
[0001]本发明属于城市生活污水污泥处理【技术领域】，涉及一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的高速发展，城市污水的处理量在不断的增长，在污水的处理过程中，会产生大量的污泥，由于我国污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象，导致大量的污泥“积压”，未能够得到恰当安全的处置。没有经恰当处理的污泥进入环境后，直接给环境带来严重的二次污染，不仅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生活构成了严重的威胁。随着人们对污泥有害性认识的提高，如何妥善处理处置污泥已成为各国学者共同关注的问题。
[0003]经过浓缩处理后的污泥，含水率高达95%_99%，仍为流动状，易腐败发臭，不利于运输及处置，所以常需要进一步的脱水处理。现有的污泥调质技术，主要是添加絮凝剂等药剂对污泥进行调质再机械脱水，经过机械脱水后污泥的含水率一般为70%-80%，仍然不利于污泥的资源化利用，若要作为燃料使用还需要对污泥进行干化处理，污泥的干燥处理成本较闻。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种污泥脱水调理剂及其深度脱水方法。
[0005]本发明解决上述 技术问题的技术方案为:一种污泥调理剂，包含半焦和聚丙烯酰胺，其中半焦为褐煤或长焰煤在500°C _650°C下热解1.0-2h得到的产物，半焦的粒度为
0.045mm - 0.425mm ;所用聚丙烯酰胺为颗粒状固体，相对分子质量为800万-1200万。
[0006]一种利用上述污泥调理剂的深度脱水方法，包括如下步骤:
(O污泥调质:在含水污泥中加入半焦，半焦的投加量为含水污泥重量的2%-4%，搅拌10-20min,然后再加入聚丙烯酰胺，搅拌5_10 min，聚丙烯酰胺的投加量为含水污泥重量的
0.0001%-0.0004% ；
(2)脱水:将调质好的污泥在沉淀池中静置15-20 min,然后从沉淀池底部抽出浓缩污泥送入压滤机进行压滤脱水，在0.8-3MPa的压力下保持20-40min，脱水后污泥的含水率为40%-50%。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
(1)本发明采用化学调质与机械脱水相结合的方法，工艺简单，所采用的调理剂为半焦和聚丙烯酰胺，成本低，且加入的聚丙烯酰胺的量很少，对环境的危害较小；
(2)本发明调理剂所用的半焦孔隙发达，通过吸附架桥作用，能破坏污泥胶体颗粒的稳定性，使分散的小颗粒聚集成大颗粒，而后加入的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺通过自身的桥联作用，网捕污泥颗粒一同下沉，缩短了沉降时间。调质后，污泥沉降速率明显加快，前20min的沉降速率由调质前的3.03 L/min提高到调质后的4.37 L/min,达到更好的调质效果;
(3)本发明污泥脱水后泥饼的含水率降到50%以下，达到了污泥的减量化处理的目的，污泥中因加入了半焦，热值提高，故脱水后的污泥可以直接掺混水煤浆燃烧，为污泥的资源化利用提供了条件，大大节约了成本，具有很好的应用前景；
(4)本发明浓缩脱水后的上清液中的SS、BOD、COD等指标达到了污水处理排放标准，可直接排放。
【具体实施方式】
[0008]下面通过具体实施例来对本发明作进一步详细的描述，其中，所述的原料份数除特别说明外，均为重量份数。
[0009]实施例1
1)取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解1.0 h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045 mm-0.425 mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%，充分搅拌 10 min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0001%，搅拌lOmin。
[0010]3)调质好的污泥在沉淀池中静置15 min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在0.8 MPa的压力下保持20 min ；
4)卸压放料。
[0011]脱水后的泥饼含水率为49.8%。
[0012]实施例2
1)取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解1.0 h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045 mm-0.425 mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%，充分搅拌 10 min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%，搅拌10 min。
[0013]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20 min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在2.0 MPa的压力下保持20 min ；
4)卸压放料。
[0014]脱水后的泥饼含水率为49.2%。
[0015]实施例3
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解1.0h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm，半焦投加量为含水污泥重量的3%，充分搅拌15min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%，搅拌lOmin。
[0016]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后， 从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在3.0MPa的压力下保持30min ；
4)卸压放料。
[0017]脱水后的泥饼含水率为45.9%。
[0018]实施例4
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解1.5h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm，半焦投加量为含水污泥重量的3%，充分搅拌15min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%，搅拌lOmin。
[0019]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在3.0MPa的压力下保持40min ；
4)卸压放料。
[0020]脱水后的泥饼含水率为45.1%。
[0021]实施例5
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解2.0h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的3%，充分搅拌15min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0003%，搅拌lOmin。
[0022]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在3.0MPa的压力下保持20min ；
4)卸压放料。
[0023]脱水后的泥饼含水率为44.5%。
[0024]实施例6
O取湘潭污水处理厂污泥，其含`水率为98%，然后加入陕西煤在650°C热解2.0h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的4%，充分搅拌20min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%，搅拌lOmin。
[0025]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机，在3.0MPa的压力下保持20min。
[0026]4)卸压放料。
[0027]脱水后的泥饼含水率为41.0%。
[0028]实施例7
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入云南煤在500°C热解1.0h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm，半焦投加量为含水污泥重量的3%，充分搅拌IOmin ；
2)继续加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%，搅拌lOmin。
[0029]3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在2.0MPa的压力下保持20min ；
4)卸压放料。
[0030]脱水后的泥饼含水率为45.3%。
[0031]实施例8
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入云南煤在500°C热解1.5h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%，充分搅拌15min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%，搅拌lOmin。[0032]3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在2.0MPa的压力下保持30min ；
4)卸压放料。
[0033]脱水后的泥饼含水率为48.7%。
[0034]实施例9
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入云南煤在500°C热解2.0h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm,半焦投加量为含水污泥重量的2%，充分搅拌15min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0002%，搅拌lOmin。
[0035]3)调质好的污泥在沉淀池中静置15min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在2.0MPa的压力下保持30min ；
4)卸压放料。
[0036]脱水后的泥饼含水率为48.4%。
[0037]实施例10
O取湘潭污水处理厂污泥，其含水率为98%，然后加入云南煤在500°C热解1.5h得到的产物半焦，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm，半焦投加量为含水污泥重量的2%，充分搅拌20min ；
2)随后加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺投加量为含水污泥重量的0.0004%，搅拌lOmin。
[0038]3)调质好的污泥在沉淀池中静置20min后，从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入板框式压滤机进行压滤脱水，在3.0MPa的压力下保持20min ；
4)卸压放料。
[0039]脱水后的泥饼含水率为48.0%。
【权利要求】
1.一种污泥脱水调理剂，其特征在于:包括煤的热解产物半焦和聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的污泥脱水调理剂，其特征在于:所述半焦为褐煤或长焰煤在5000C _650°C下热解1.0-2.0h得到的产物，半焦的粒度为0.045mm-0.425mm ;所述聚丙烯酰胺相对分子质量为800万-1200万。
3.一种利用权利要求1所述调理剂的污泥深度脱水方法，其特征在于，包括以下步骤: (O污泥调质:在含水污泥中加入半焦，半焦的投加量为含水污泥重量的2%-4%，搅拌均匀，然后再加入聚丙烯酰胺，搅拌均匀，聚丙烯酰胺的投加量为含水污泥重量的.0.0001%-0.0004% ； (2)脱水:将步骤(1)中调质好的污泥在沉淀池中静置15-20min，然后从沉淀池底部抽出浓缩污泥，引入压滤机进行压滤脱水，在0.8-3MPa的压力下保持20-40min，保压完成后卸压放料。
4.根据权利要求3所述的污泥深度脱水方法，其特征在于:所述的压滤机为板框式压滤机。
【文档编号】C02F11/14GK103613268SQ201310650656
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】戴财胜, 马淞江, 刘良良, 梁丽静, 刘晓芳, 刘学鹏 申请人:湖南科技大学