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一种复合式污泥脱水的工艺方法.pdf

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一种 复合 污泥 脱水 工艺 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910038311

申请日:

20190116

公开号:

CN109626794A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C02F11/143;C02F11/147;C02F11/121 主分类号: C02F11/143;C02F11/147;C02F11/121
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 杨天华;佟瑶;李秉硕;开兴平;孙洋;邢万丽
地址: 110136 辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街37号
优先权:
专利代理机构: 21229 代理人: 甄玉荃
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910038311

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明的目的是针对通过现有的污泥脱水工艺无法进一步?#26723;?#27745;泥含水率的情况,提出了一种污泥脱水的工艺方法,该脱水工艺方法结合了PAC对污泥的絮凝作用、极性水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用,并结合水热处理对细胞膜的破坏作用,开发出一种污泥脱水处理新工艺。本发明具有采用PAC、甲醇和水热联合脱水,试剂添加量少,工艺流程简单,进行脱水后,能使污泥含水?#24335;?#33267;65%以下等优点。

权利要求书

1.一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,包括如下?#34903;瑁?(1)向待处理污泥中,加入聚合氯化铝,搅拌均匀,得到污泥处理物A;其中,所述搅拌采用机械搅拌,机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm,搅拌时间为10-30min。 (2)向污泥处理物A中,加入甲醇,搅拌均匀,得到污泥处理物B;搅拌采用机械搅拌,机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm,搅拌时间为10-30min。 (3)将污泥处理物B置于温度为160-200℃,保?#29575;?#38388;优选为10-50min,反应后,?#21248;?#20919;却至室温,得到处理后的污泥; (4)将处理后的污泥沉降,分层后,进行脱水,得到脱水后的污泥和污泥脱除的水相。 2.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述脱水后的污泥,其含水?#30465;?5%,脱水后的污泥的pH为6.9~7.2。 3.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述?#34903;?1)中聚合氯化铝的加入量为700-900mg/L。 4.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?2)中,甲醇浓度可以为?#25105;?#20540;,其净含量达到要求规定即可。 5.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?2)中,甲醇的加入量为污泥质量的10-15倍。 6.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?3)中,污泥处理物B加热的升?#28388;?#29575;为4-10℃/min。 7.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?4)中,沉降时间为0.5-2h。 8.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?4)中,脱水采用脱水设备进行脱水,脱水设备优选为板框压滤机、带式过滤机、高速沉积离心脱水机中的一种。 9.根据权利要求1所述的一种复合式污泥脱水的工艺方法,其特征在于,所述的?#34903;?4)中,泥脱除的水相中含有大量含碳物质,在反硝化过程中可以作为的碳源进行回用。

说明书


一种复合式污泥脱水的工艺方法
技术领域


本发明涉及污泥脱水处理技术领域,具体涉及一种复合式污泥脱水的工艺方法。


背景技术


污泥处理因其处理成本高而成为水与废水处理领域的研究热点之一。脱水污泥是
污泥处理中必不可少的单元工艺,污泥中液体和固体的有效分离可以大大减少污泥的体积
和最终成本。污泥可分为上清液、污泥、颗粒和细胞外聚合物(EPS),主要分为可溶性EPS、松
散结合EPS和紧密结合EPS,污泥的复杂组分,特别是EPS,使得实现有效的脱水效果相当困
?#36873;?br>

在常规机械脱水之前,进行各种预处理,如热处理、微波处理和超声波处理,以及
添加骨架构建剂、酸、碱、表面活性剂、氧化剂和混凝剂/絮凝剂,以改变污泥的性质,改善最
终脱水性能。曼斯。考虑到实际操作中的成本和效率,混凝/絮凝是最常用的污泥调理方法
之一,在此过程中,污泥中的小胶体颗粒可以通过电荷中和和和桥联作用形成大絮体,从而
改善沉淀。提高污泥脱水率和固含量的脱水脱水性能。但是,混凝/絮凝会使污泥形成小的
不可压缩致密污泥饼,并不能有效地压缩LB-EPS结构,无法进一步?#26723;?#21834;污泥含水?#30465;?br>

因此,我们提出聚合氯化铝(PAC)、甲醇和水热联合处理的方法,研究改善污泥脱
水性能。混凝/絮凝、水热和醇类方法可以通过破坏细胞外聚合物(EPS)的结构单独地改善
污泥调理和脱水,使毛细吸入时间(CST)减少超过18%。PAC-甲醇-水热法的优点是提高了
反应速率,减少了化学品的消耗并减少了保留时间。


发明内容


本发明的目的是针对通过现有的污泥脱水工艺无法进一步?#26723;?#27745;泥含水率的情
况,提出了一种污泥脱水的工艺方法,该脱水工艺方法结合了PAC对污泥的絮凝作用、极性
水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用,并结合水热处理对细胞膜的破坏作用,开
发出一种污泥脱水处理新工艺。


为实现以上目的,本发明的技术方案如下:


一种复合式污泥脱水的工艺方法,包括如下?#34903;瑁?br>

(1)向待处理污泥中,加入聚合氯化铝,搅拌均匀,得到污泥处理物A;其中,所述搅
拌采用机械搅拌,机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm,搅拌时间为10-30min。


(2)向污泥处理物A中,加入甲醇,搅拌均匀,得到污泥处理物B;搅拌采用机械搅
拌,机械搅拌的搅拌速率为50-150rpm,搅拌时间为10-30min。


(3)将污泥处理物B置于温度为160-200℃,保?#29575;?#38388;优选为10-50min,反应后,自
然冷却至室温,得到处理后的污泥;


(4)将处理后的污泥沉降,分层后,进行脱水,得到脱水后的污泥和污泥脱除的水
相。


所述脱水后的污泥,其含水?#30465;?5%,脱水后的污泥的pH为6.9~7.2。


所述?#34903;?1)中聚合氯化铝的加入量为700-900mg/L。


所述的?#34903;?2)中,甲醇浓度可以为?#25105;?#20540;,其净含量达到要求规定即可。


所述的?#34903;?2)中,甲醇的加入量为污泥质量的10-15倍。


所述的?#34903;?3)中,污泥处理物B加热的升?#28388;?#29575;为4-10℃/min。


所述的?#34903;?4)中,沉降时间为0.5-2h。


所述的?#34903;?4)中,脱水采用脱水设备进行脱水,脱水设备优选为板框压滤机、带
式过滤机、高速沉积离心脱水机中的一种。


所述的?#34903;?4)中,泥脱除的水相中含有大量含碳物质,在反硝化过程中可以作为
的碳源进行回用。


与现有的污泥脱水技术相比,本发明的一种污泥脱水的工艺方法,其有益效果是:


(1)本发明采用PAC、甲醇和水热联合脱水,试剂添加量少,工艺流程简单,进行脱
水后,能使污泥含水?#24335;?#33267;65%以下。


(2)处理后污泥的pH趋于中性,对设备无腐蚀,环境友好。


(3)污泥脱水后的水相可以作为碳源。


(4)本工艺广泛适用于各种污泥法处理污水的污水处理厂。


(5)本发明的一种复合型污泥脱水剂进行污泥脱水工艺中,包含化学处理和物理
处理两部分。化学处理过程中用到的试剂包括:PAC和甲醇。物理处理主要方法为:水热处
理。


具体实施方式


实施例1


PAC添加量为700mg/L,甲醇添加量为污泥干基的10倍,水热处理温度为170℃。具
体制备方法如下:


(1)称取一定量含固率2.5%的污泥,计算污泥干基重量,按照比例添加PAC,以
100rpm搅拌20min。


(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇,以150rpm搅拌30min。


(1)将(2)处理后污泥以10℃/min升温至170℃,恒温20min后?#21248;?#38477;温,污泥pH为
7.0。


(1)将(3)中污泥静止1h。


(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m2,污泥
处理量约0.12m
3,压滤时间为30min,最大压力为4.5MPa。


(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低,泥饼含水率为63%,压滤液pH为
7.1。


实施例2


PAC添加量为900mg/L,甲醇添加量为污泥干基的15倍,水热处理温度为180℃。具
体制备方法如下:


(1)称取一定量含固率2.2%的污泥,计算污泥干基重量,按照比例添加PAC,以
150rpm搅拌20min。


(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇,以150rpm搅拌30min。


(1)将(2)处理后污泥以8℃/min升温至180℃,恒温20min后?#21248;?#38477;温,污泥pH为
6.9。


(1)将(3)中污泥静止1.5h。


(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m
2,污泥
处理量约0.12m
3,压滤时间为30min,最大压力为4.5MPa。


(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低,泥饼含水率为62%,压滤液pH为
7.0。


实施例3


PAC添加量为850mg/L,甲醇添加量为污泥干基的12倍,水热处理温度为200℃。具
体制备方法如下:


(1)称取一定量含固率2.3%的污泥,计算污泥干基重量,按照比例添加PAC,以
100rpm搅拌20min。


(1)向(1)处理后污泥中按比例添加甲醇,以100rpm搅拌30min。


(1)将(2)处理后污泥以5℃/min升温至200℃,恒温20min后?#21248;?#38477;温,污泥pH为
7.1。


(1)将(3)中污泥静止0.5h。


(1)将(4)中污泥在板框压滤机中进行机械脱水。压滤机中滤板面积0.28m
2,污泥
处理量约0.12m
3,压滤时间为30min,最大压力为4.5MPa。


(1)按(5)中处理后污泥形成的泥饼粘度较低,泥饼含水率为63%,压滤液pH为
7.0。


以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没?#37026;?#23613;
叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。?#21248;唬?#26681;据本说明书的内容,
可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明
的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅
受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


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