污泥深度脱水的预处理方法技术

本发明专利技术涉及污泥深度脱水的预处理方法。该方法具体涉及运用破膜、混凝、改性的步骤对污泥进行预处理，可以提高后续板框压滤脱水的效果，减低后续污泥热解的温度，提高污泥热解产品性能，能够克服了传统工艺中能耗高、效率低的缺点，并能得到产品性能优异、环境安全性高的生物炭产品，实现污泥减量化、无害化和资源化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。该方法具体涉及运用破膜、混凝、改性的步骤对污泥进行预处理，可以提高后续板框压滤脱水的效果，减低后续污泥热解的温度，提高污泥热解产品性能，能够克服了传统工艺中能耗高、效率低的缺点，并能得到产品性能优异、环境安全性高的生物炭产品，实现污泥减量化、无害化和资源化。【专利说明】
本专利技术涉及污泥深度脱水预处理方法，具体涉及运用破膜、混凝、改性、凝聚的步骤对污泥进行预处理，本专利技术特别适用于生活污水处理厂产生的剩余污泥，以及印染、纺织、造纸等行业产生的工业污泥，尤其适用于利用污泥热解制备生物炭的方法的预处理步骤。
技术介绍
污泥是生活污水和工业废水处理过程中的副产物。随着我国经济的快速发展，工业企业生产规模的扩大，污泥产量在逐年增加。由于污泥处理技术的滞后，很多污水处理厂和企业面临“泥”满为患没有出路的困境。近年来，由于污泥被随意倾倒而造成严重的环境污染事件屡见报道，引起政府和公众的关注。目前我国污泥的产量大、含水率高、污泥处理技术参差不齐，主要以简单填埋或堆存为主，然而大量污泥达不到含水率60%以下的填埋场入场标准，稳定化、无害化处理处置率较低，既不利于资源利用，又容易造成二次污染问题。污泥的容积取决于污泥的含水率。污水厂中排放出的污泥中的含水率很高，一般为96~99.8%，体积很大。因此，为了减少污泥容积，必须研究将其所含水分与污泥固体分离的既卫生又经济的有效方法。这种脱水处理，不仅大大减少了污泥数量，而且还可作为利用污泥中有效肥料成 分的预处理措施。污泥中的水分按其存在状态共分为四种，即间隙水、毛细水、吸附水和结合水。 1、间隙水被大小污泥固体包围着的间隙水，并不与固体直接结合，因而相对容易分离。污泥中间隙水约占污泥含水量的70%，借助于自然重力场或者机械产生的人工力场(采用浓缩或者气浮方式)用较小的力可分离间隙水。2、毛细(结合)水在高度密集的细小污泥固体颗粒周围的水，由于产生毛细现象，毛细水约占污泥总水分的20%。要去除毛细压力作用下的结合水，只需施以与毛细水表面张力的合力相反的作用力。例如，利用离心力(离心分离机)、负压(真空过滤机)、电渗力或热渗力等。3、吸附水粘附在细小污泥或小颗粒表面上的水。要使胶体状颗粒的结合水与固体分离是十分困难的，而分离吸附水则更为困难。需要采用混凝剂辅助进行分离，并借助于外界机械产生的较大压力差(负压或者高压)或者机械重力场分离毛细水和附着水。4、内部水微生物细胞内部的液体。一部分污泥被包围在微生物的细胞膜中，间隙水、毛细水。吸附水等都是外部液体，而细胞液则是内部液体。这种内部水与固体结合得很紧。要去除这些内部水，必须破坏细胞膜。因此，使用机械方法难以奏效。但细胞液还是可以得到压缩的。为了去除这种内部水，可以通过好氧或厌氧菌的作用，使细胞在污泥中进行生物分解(好氧氧化、堆肥化、厌氧消化)，或采用高温加热和冷冻等措施。这时，内部水又成了外部液体的形式。吸附水和内部水共占污泥水分的10%，由于与污泥颗粒结合紧密，只能用人工加热、干化焚烧等方法才能将其去除。很多研究表明，常用的无机混凝剂和有机高分子混凝剂只能增加脱水速度，不能提高脱水程度。鉴于此，寻找能改变脱水程度的调理药剂成为一个研究热点，这种药剂应该是可以破坏污泥絮体结构或改变絮体表面性质的药剂，从而使污泥中更多的水份转化为易被脱除的自由水。目前，各种调理方法与主要机械脱水方式相结合所能达到的脱水效果，见下表。表1各种调理方法与主要脱水方式相结合的脱水效果【权利要求】1.一种，包括以下步骤: 1)破膜步骤:向污泥中加入破膜剂，搅拌反应40-80min， 2)混凝、改性步骤:向步骤I)中得到的污泥中加入无机混凝剂和改性剂，搅拌反应3_6min ；3)凝聚步骤:向步骤2)中得到的污泥中加入有机高分子混凝剂，搅拌反应3-6min； 4)静置沉淀后进行脱水处理。2.如权利要求1所述的，其特征在于:所述破膜剂为次氯酸盐和浓硫酸。3.如权利要求2所述的，其特征在于:所述次氯酸盐为次氯酸纳，用量为污泥量的0.2-0.5% (w/w)，浓硫酸的用量为10-25ml/L(v/v)。4.如权利要求1所述的，其特征在于:所述无机混凝剂为FeSO4，用量为污泥量的0.5-1.5% (w/w)。5.如权利要求1所述的，其特征在于:所述污泥改性剂为ZnCl2，用量为污泥量的L 0-2.0% (w/w)。6.如权利要求1所述的，其特征在于:所述有机高分子混凝剂为十八烷基三甲基氯化铵，用量为污泥量的0.3-0.5% (w/w)07.如权利要求1所述的，其特征在于:所述脱水处理为板框压滤处理。8.如权利要求7所述的，其特征在于:所述板框压滤处理之后进行污泥热解处理。9.如权利要求8所述的，其特征在于:所述污泥热解处理的温度为300-400摄氏度。10.如权利要求7所述的，其特征在于:所述污泥热解处理之前，板框压滤处理之后先进行污泥干燥处理。【文档编号】C02F11/14GK103708704SQ201310327037【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日 【专利技术者】黄志华, 卢欢亮, 汪永红, 叶向东, 李朝晖, 曾祥专, 郑进熙 申请人:广东省环境科学研究院, 广东环科院环境科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥深度脱水的预处理方法，包括以下步骤：1）破膜步骤：向污泥中加入破膜剂，搅拌反应40?80min，2）混凝、改性步骤：向步骤1）中得到的污泥中加入无机混凝剂和改性剂，搅拌反应3?6min；3）凝聚步骤：向步骤2）中得到的污泥中加入有机高分子混凝剂，搅拌反应3?6min；4）静置沉淀后进行脱水处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志华，卢欢亮，汪永红，叶向东，李朝晖，曾祥专，郑进熙，
申请(专利权)人：广东省环境科学研究院，广东环科院环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：