一种通过预调理促进造纸污泥脱水的方法与流程

本发明涉及污泥脱水处理技术领域，具体涉及一种通过预调理促进造纸污泥脱水的方法。

背景技术：

纸污泥作为造纸企业废水处理的副产物，其产量也随之增加，且成分更加复杂，含有机质、微生物、病原体、病毒和金属等，若处理不当易造成二次污染，对环境危害极大。因此，经济合理地处理造纸污泥也引起了社会的广泛关注。目前，常用的造纸污泥处理方法有卫生填埋、混合燃烧、制造填料、堆肥、建材原料等，而这一切处理方法的前提是污泥脱水。污泥脱水，是将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十至百分之八十，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。

造纸污泥，尤其是生化污泥和化学污泥含糖类、蛋白质、核酸等亲水性物质，脱水性能差，采用一般的机械处理方法对污泥脱水难度较大，因此，对污泥脱水之前需对污泥进行调质，以降低污泥中的有机组成，减小污泥颗粒与水的亲和力，改变污泥中水分的存在形式，改善污泥的脱水性能，从而提高脱水效率。在各种污泥调理方法中，化学调理技术因其操作简单、成本相对较低、效果好而成为国内外最常用的方法之一。

目前，污泥脱水预调理剂分为两类：一类是无机混凝剂，主要包括铁盐、铝盐以及聚合氯化铝，另一类是有机高分子絮凝剂，包括非离子型、阳离子型、阴离子型和两性型等有机高分子药剂。目前污泥深度脱水调理剂中石灰等固体粉剂添加量大，易导致环境污染，添加石灰等固体粉剂会导致总体增量，影响污泥性质，降低污泥热值、有机质含量等，进而影响污泥后续的碳化、堆肥等资源化利用，不利于污泥深度脱水工艺的广泛应用。因此，急需开发低成本、安全、高效的城市污泥预调理剂及通过预调理促进污泥脱水的方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种通过预调理促进造纸污泥脱水的方法，该方法操作方便，脱水效果好，并且其采用的预调理剂投加量小，且能有效提高污泥脱水工艺的稳定性和可靠性，以解决现有技术中污泥脱水后增容严重，热值下降，对环境二次污染等技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种通过预调理促进造纸污泥脱水的方法。

该通过预调理促进造纸污泥脱水的方法包括以下步骤：

(1)预调理剂的制备：根据溶解度将无机混凝剂、有机絮凝剂和助剂分别制成溶液；

(2)按照一定的添加顺序，将预调理剂加入污泥中，并搅拌至均匀，得到处理后的污泥；

(3)将步骤(2)中得到的污泥进行脱水。

进一步的，步骤(2)中预调理剂的添加顺序为：加入40％～50％的无机混凝剂，搅拌5～10min，再加入有机絮凝剂，搅拌10～20min，再加入剩余的无机混凝剂，搅拌5～10min，再加入助剂，搅拌5～15min。

进一步的，所述无机混凝剂的添加量为污泥干重的10％～20％；有机絮凝剂的添加量为污泥干重的0.2％～1.0％；助剂的添加量为污泥干重的1.0％～4.0％。

进一步的，所述无机混凝剂为铝盐、铁盐、镁盐中的至少一种。

进一步的，所述铝盐为氯化铝、聚合氯化铝、聚硅酸铁铝中的至少一种。

进一步的，所述铁盐为聚合氯化铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚合氯化铝铁中的至少一种。

进一步的，所述镁盐为氯化镁、磷酸镁、硫酸镁中的一种。

进一步的，所述有机絮凝剂为聚乙烯醇、阳离子纤维素衍生物、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺共聚物、聚烯丙基胺盐酸盐中的至少一种。

进一步的，所述助剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、壳聚糖谷氨酸盐、硅酸钠中的至少一种。

进一步的，步骤(3)中还包括：将步骤(2)中得到的污泥投入压缩机进行脱水，并且所述压滤机的保压压力0.5mpa～2.0mpa，保压时间5～30min后卸压放料。

本发明所用调理剂投加量小，使用方便，脱水效果好，污泥脱水后增容较小，污泥热值和有机质含量不会降低，对环境无二次污染。可依托现有的污泥脱水设施进行，实施过程简单，能有效提高污泥脱水工艺的稳定性和可靠性。

附图说明

附图是本发明应用于污泥脱水的工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例的污泥为取自湖南某造纸厂二沉池的剩余污泥，含水率为98.6％。通过预调理促进造纸污泥脱水，包括以下步骤：

(1)预调理剂的制备：根据溶解度将无机混凝剂聚合氯化铝、聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁按照质量比2∶1∶1的混合物，有机絮凝剂阳离子纤维素衍生物和助剂硅酸钠加水分别制成溶液；

(2)按照无机混凝剂、有机絮凝剂、无机混凝剂、助剂的顺序，加入50％的聚合氯化铝、聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物，搅拌5min，再加入阳离子纤维素衍生物，搅拌15min，再加入剩余的聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物，搅拌5min，再加入硅酸钠，搅拌10min，得到处理后的污泥；

(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，在保压压力0.5mpa，保压时间10min卸压放料后。

在污泥脱水过程中，聚合氯化铝、聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物的添加量为污泥干重的15％；阳离子纤维素衍生物的添加量为污泥干重的0.4％；硅酸钠的添加量为污泥干重的1.4％。

按照上述参数进行实验，测得预处理后污泥的毛细吸水时间为21.5s，压滤脱水后污泥泥饼平均含水率为51.7％。

实施例2：

本实施例的污泥为取自山东某造纸厂二沉池的剩余污泥，含水率为99.1％。通过预调理促进造纸污泥脱水，包括以下步骤：

(1)调理剂溶液制备：根据溶解度将无机混凝剂聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁按照质量比2∶1的混合物、有机絮凝剂丙烯酰胺共聚物和助剂十二烷基苯磺酸钠加水制成溶液；

(2)按照无机混凝剂、有机絮凝剂、无机混凝剂、助剂的顺序，加入40％的聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物，搅拌5min，再加入丙烯酰胺共聚物，搅拌15min，再加入剩余的聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物，搅拌5min，再加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌12min，得到处理后的污泥；

(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，在保压压力2.0mpa，保压时间10min卸压放料后。

在污泥脱水过程中，聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁混合物的添加量为污泥干重的12％；丙烯酰胺共聚物的添加量为污泥干重的0.4％；十二烷基苯磺酸钠的添加量为污泥干重的2.0％。

其中无机混凝剂中的铁盐为聚合氯化铁和聚合硫酸氯化铝铁按照质量比2∶1的混合物；助剂为十二烷基苯磺酸钠。

按照上述参数进行实验，测得预处理后污泥的毛细吸水时间为19.1s，压滤脱水后污泥泥饼含水率为47.0％。

实施例3：

本实施例的污泥为取自江苏某造纸厂二沉池的剩余污泥，含水率为97.3％。通过预调理促进造纸污泥脱水，包括以下步骤：

(1)调理剂溶液制备：根据溶解度将无机混凝剂聚硅酸铁铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝铁按照质量比1∶1∶1的混合物，有机絮凝剂阳离子纤维素衍生物和助剂壳聚糖谷氨酸盐加水制成溶液；

(2)按照无机混凝剂、有机絮凝剂、无机混凝剂、助剂的顺序，加入50％的聚硅酸铁铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝铁的混合物，搅拌5min，再加入阳离子纤维素衍生物，搅拌15min，再加入剩余的无机混凝剂，搅拌5min，再加入壳聚糖谷氨酸盐，搅拌5min，得到处理后的污泥；

(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，在保压压力2.0mpa，保压时间10min卸压放料后。

在污泥脱水过程中，混凝剂聚硅酸铁铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝铁质量比1∶1∶1的混合物的添加量为污泥干重的10％；阳离子纤维素衍生物的添加量为污泥干重的0.2％；壳聚糖谷氨酸盐的添加量为污泥干重的1.0％。

按照上述参数进行实验，测得预处理后污泥的毛细吸水时间为20.3s，压滤脱水后污泥泥饼含水率为48.7％。