[发明专利]一种无机复合调理剂及其污泥脱水方法

说明书

技术领域

本发明属于城市生活污水污泥处理技术领域，具体涉及利用无机调理剂对污泥进行脱水处理。

背景技术

污泥是城市生活污水处理的必然产物，含有大量的有机物，含水率高、易腐烂有强烈的臭味，还含有重金属、致病菌、病原菌等有害物质。随着污水处理的普及和推广，污泥的产生量越来越大，污泥的安全、卫生处置问题日渐突出。污泥的处理与处置已经成为一个亟待解决的瓶颈问题。

目前，污泥处置方法主要有卫生填埋、堆肥农用和焚烧等。无论是焚烧、填埋还是堆肥资源化利用，污泥的高含水率都是关键限制因素。一般二沉池排出的污泥含水率高达98％甚至99％，经浓缩处理后污泥含水率也在97％左右。污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。比阻的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。一般认为比阻在10⁹—10¹⁰ s²/g的污泥算作难过滤的污泥，比阻在(0.5—0.9)×10⁹ s²/g的污泥算作中等，比阻小于0.4×10⁹ s²/g的污泥容易过滤。

国内外常用的脱水调理剂为化学调理剂，主要是聚丙酰胺、聚铁、聚铝等有机和无机高分子化合物，调理效果的好坏与加药种类和质量、药剂投加量以及环境因素有密切关系，浓缩池污泥经脱水后泥饼的含水率在75％以上，增加了污泥后续处理的成本投入。我国目前绝大多数污泥经过重力浓缩、机械脱水一系列的工艺处理后，其含水率仍有70—80％。而这套常用的污泥脱水处理设备投资占污水处理厂总投资的30—40％，运行费用约占污水处理厂总运行费用的20—50％。

寻找廉价高效的污泥脱水用调理剂是目前污泥处置与资源化的一项技术难题。目前，在污泥脱水的调理剂方面的主要专利文献如下。

中国专利文献《一种污泥处理过程中的改性方法及其应用》(公开号CN1693242A)以硫铁矿或粉煤灰为调理剂处理含水率为70—80％的污泥，在调质搅拌过程中加入干燥后含水率为5—8％的干泥，将污泥调为含水率为30—35％的污泥排出。所得污泥脱水容易，将其应用于制砖，可防止砖坯干燥过程中出现表面拉裂现象，提高砖坯的质量。该方法处理对象是经过机械脱水后的含水率为70—80％的污泥。

中国专利文献《污泥脱水和稳定化处理方法》(公开号CN1693242A，公开日2005年11月9日)涉及一种污泥脱水和稳定化处理方法，通过对含水率为75—82％的污泥加热干燥和向污泥中加入碱性粉状物料氧化钙粉两步工艺，对污泥进行脱水和稳定化处理。碱性粉状物料为氧化钙粉、氧化钠粉、氧化镁粉、菱镁粉，还可以外加一些工业废渣碱性粉状物，如粉煤灰、工业粉尘等。此方法能得到含水率较低的污泥，处理对象也是经过机械脱水后含水率为80％左右的污泥。

中国专利文献《污泥高效脱水调理剂》(公开号CN1621371，公开日2005年6月1日)中以无机高分子脱水调理剂、有机高分子脱水调理剂、石灰粉(CaO计)为原料制得一种高效脱水调理剂。其复合重量计为：无机高分子脱水调理剂40—90份，有机高分子脱水调理剂0.5—12份，石灰粉(CaO计)5—55份。缺点是脱水调理剂处理效果较好时，有机高分子脱水调理剂含量高，成本较高；后续的污泥泥饼再利用困难。

中国专利文献《污泥脱水的化学调理剂及其脱水方法》(公开号CN1986788，公开日2007年6月27日)中以铁盐、钙盐或氧化钙为化学调理剂，先将污泥加水调质，然后在调质后的污泥中先加铁盐，添加量为污泥的0.2—1.5％，并搅拌1—6分钟；再加钙盐和/或氧化钙，添加量为污泥的1—4.5％，并搅拌2—8分钟。最后把调质好的污泥进行正压脱水，保压压力1.0—2.0MPa，保压时间为45—90分钟后卸压放料，正压脱水后污泥的含水率为50—60％。采用的化学调理剂主要是铁盐、钙盐或氧化钙，而且是分步投加，工艺复杂，脱水后污泥含水率仍在50％以上，效果一般。