一种用于自来水厂污泥塘的快速脱水固化方法与流程

本发明涉及污泥原位处理领域，特别涉及到一种利用真空过滤及重力压缩脱除自来水厂污泥类水分的方法，具体是一种利用药剂和复合过滤器固化污泥塘的方法。

背景技术：

在自来水生产过程中，由于后续污泥处理工艺不能有效跟进，为保障生产过程的连续性，水厂方面会修建污泥塘以临时贮存污泥，通过自然沉淀和水分蒸发浓缩自来水厂污泥，当污泥脱水到一定程度后，通过清淤车外送至污泥处理场地。久而久之，这种临时设施就变成了长期污泥处理措施，占用了很大的土地资源，同时也带来了严重的安全隐患及环境生态问题。

自来水厂污泥以无机物为主，主要成分为水源中携带的微细颗粒物和自来水厂添加的药剂（以铝盐为主）沉淀物等，颗粒物细度非常细，以微米及纳米级颗粒为主，污泥沉降性差，同时污泥的比阻抗大，脱水性能差。针对贮存此类污泥的污泥塘的处理，主要方法按照大类上而言，分为原位和异位处理，原位处理是指利用物理化学方法对污泥塘进行现场处理处置，主要是通过固化剂对污泥进行脱水处理；异位处理是指通过工程手段将污泥从污泥塘中分离出来进行处理，主要是通过添加药剂改善脱水性能后，利用机械设备（板框压滤机、带式浓缩机、离心机等）对污泥进行脱水处理。无论原位还是异位处理，脱水后的污泥需进行妥善的处置或资源化。一般而言，原位处理费用比较低，而脱水污泥达不到资源化或处置处理要求的含水量，而异位处理可以达到处理处置的含水率，然而相对处置费用较高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种以药剂和复合过滤器为技术主体，通过添加药剂改善自来水厂污泥的脱水性能，以真空负压作为动力源，从污泥塘中快速脱除水分。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于自来水厂污泥塘的快速脱水固化方法，该方法包括以下具体步骤：

步骤1：污泥调理

通过对污泥塘内投加药剂，采用循环泵进行回流以促使污泥与药剂混合及反应，待泥水分离后排出上层清水；

步骤2：真空污泥脱水

将复合过滤器插入步骤1分离出的浓泥中，利用管道将复合过滤器与真空泵连接，浓泥顶层覆盖防渗膜形成密闭空间；开启真空泵电源后，通过负压作用将复合过滤器的出水通过真空泵排至防渗膜表面，形成对污泥层的重力势能，促进污泥层的快速脱水。

步骤1所述投加药剂为铁盐、铝盐、钙盐、聚丙烯酰胺中的一种或多种；投加药剂与污泥干基的投加重量比例为1:100-10000。

所述步骤2的复合过滤器为管式结构，从内层到外层分别为透水管、超滤膜组件、无纺布层、助滤层和无纺布层，透水管上部留有连接接口。

所述复合过滤器的直径为10-50mm，长度为500-3000mm。

所述复合过滤器平行排列，阵列安装，间距保持在10-1000mm。

所述真空泵压力为10-5000pa；单管水流速度为1-100m/h。

本发明的有益效果：

通过投加药剂的方式改善污泥的脱水性能，利用重力和负压使污泥快速脱水，达到污泥塘污泥快速脱水和固化的目的。

本发明在投加药剂的时候需充分与污泥进行混合，充分反应后通过溢流堰排水。待污泥经过脱水固化之后，进行挖掘转运填埋或资源化，实现污泥的最终处置。本发明对自来水厂污泥塘污泥脱水具有效率高、时间短、能耗低、整体运行处理费用低等特点，可实现规模化实际应用。

附图说明

图1为本发明实施例示意图；

图2为本发明实施例复合过滤器结构示意图；

图3为本发明实施例复合过滤器立体图；

图1中，1-防渗膜，2-外围土壤，3-待脱水污泥，4-复合过滤器，5-真空泵，6-排水管，7-预留管道接口；

图2、图3中，41-透水管，42-超滤膜组件，43-无纺布层，44-助滤层，45-无纺布层，46-连接接口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作详细描述。

本发明包括污泥调理和真空污泥脱水，其中，污泥调理具体过程为：通过对污泥塘内投加药剂，采用循环泵进行回流以促使污泥与药剂混合及反应，待泥水分离后排出上层清水。真空污泥脱水具体过程为：在对污泥塘投加药剂进行固液分离后，将复合过滤器4置于待脱水污泥3中，防渗膜1覆盖在待脱水污泥3上，与外围土壤2形成密闭式环境，真空泵5通过真空管与复合过滤器4上的预留管道接口7相接，连接电源后，真空泵5为密闭式环境提供负压，出水通过排水管6排入防渗膜1形成重力势能，促进待脱水污泥3的进一步脱水。

本发明的复合过滤器4为管式结构，从内层到外层分别为透水管41、超滤膜组件42、无纺布层43、助滤层44和无纺布层45，透水管上部留有连接接口46。

实施例

参阅图1，为某自来水厂污泥塘脱水固化的中试工程示意图。在开展脱水实验前，通过现场取样分析，获取污泥的含水率及主要成分参数，估算污泥塘污泥量，并在此基础上配置污泥脱水药剂，进行污泥比阻实验，确定最佳药剂投加量。按照最佳药剂投加量对中试污泥塘投加药剂，利用污泥泵进行回流，充分反应后，排出上层清水，同时对浓泥进行脱水固化。脱水固化过程：将复合过滤器4置于待脱水污泥3中，防渗膜1覆盖在待脱水污泥3上，与外围土壤2形成密闭式环境，真空泵5通过真空管与复合过滤器4上的预留管道接口7相接，开启真空泵5，出水通过排水管6排入防渗膜1中。真空泵5的开启方式是前期以高负压操作，以促进污泥脱水，在后期应降低功率，利用重力和负压协同作用促使污泥脱水固化。该系统在半个月基本达到了外运的相关规定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于自来水厂污泥塘的快速脱水固化方法，该方法，通过对污泥塘内投加药剂对污泥进行脱水改性，待泥水分离后排出上层清水，然后将复合过滤器插入分离的浓泥中，利用管道连接复合过滤器和真空泵，浓泥顶层覆盖防渗膜，真空泵排水直接进入防渗膜表面。开启真空泵电源后，通过负压作用将复合过滤器的出水排至防渗膜表面形成对污泥层的重力势能，促进污泥层的快速脱水。本发明效率高、速度快、总能耗低，可低成本，大规模化应用于自来水厂的污泥脱水固化工程中。

技术研发人员：聂耳;孙卓;刘素霞;张哲娟;朴贤卿;刘冬;田人文;王剑桥
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：2017.08.21
技术公布日：2017.11.24