[发明专利]一种用于好氧颗粒污泥反应器的剩余污泥脱水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种剩余污泥脱水的方法。

背景技术

随着我国城镇化进程的加快，城镇污水厂的大量兴建导致了污水厂剩余污泥量大量增加，目前我国已经建成数千座污水处理厂，每座污水处理厂每天要排放含水率约99.2％的剩余污泥达数百乃至上万吨，每年的污泥产量超过3000万吨，由于我国污水处理厂普遍存在“重水轻泥”的现象，大部分污泥并未得到妥善处理，污泥产生量虽然仅占污水处理总量的1％～2％，但却包含了50％～80％的污染物含量，这给生态环境带来了巨大的隐患。这些数量巨大的污泥将成为未来急需处理的难题。而污泥处理费用一般占到整个污水处理厂运行费用的一半甚至更多，所以，寻求完善的污泥处理方案，是降低污水厂运行成本、解决污泥问题的主要途径之一。

传统的污泥脱水技术包括污泥的浓缩、脱水和干燥三方面，国内现有的基本是污泥浓缩和脱水技术。普通剩余污泥有机质含量高、组分复杂、变异性大、颗粒小且含水率高(通常99％以上)，脱水十分困难，剩余污泥经浓缩和脱水后，一般含水率只能降低到80％左右。这也成为了污泥处理的瓶颈问题。因此，如何改善污泥的脱水性能、降低泥饼含水率，一直是一个重要的研究课题。

好氧颗粒污泥技术目前已经成为污水生物处理领域的研究热点之一，它弥补了传统活性污泥法的许多不足之处。好氧颗粒污泥其最大的优势在于粒径大、沉降性能好且具有同步脱氮除磷的特性，在有效去除污染物的同时污泥构造特点有利于改善污泥的脱水性能。目前国内外对好氧颗粒污泥的研究主要集中在颗粒污泥培养以及对各类污染物的净化规律，对好氧颗粒污泥反应器剩余污泥脱水方面的研究极少，实际研究中发现好氧颗粒污泥反应器在运行过程中会产生大量的淘洗污泥，同时反应器产生的剩余污泥也主要以淘洗污泥为主，这类污泥颗粒细小实际上属于破碎的或解体的颗粒污泥，含水率大于97％，污泥湿密度1.016g/mL，污泥比阻13.30×10⁸S²/g，是污泥处理的主要对象。

目前我国绝大多数的好氧颗粒污泥经过重力浓缩、硝化、机械脱水这一套简单的工艺处理后，污泥的含水率只降到80％左右，污泥脱水效果差；CPAM价格昂贵，但污泥处理效果稳定可靠，在污水处理厂中，CPAM投加量一般为25～30mg/L，CPAM投加量大；污泥沉降1h后上清液体积为12％～20％，沉降1h后上清液体积少。15～20mg/L

发明内容

本发明是要解决现有剩余好氧颗粒污泥的脱水方法存在的污泥脱水效果差，CPAM投加量大，沉降1h后上清液体积少的技术问题，从而提供了一种用于好氧颗粒污泥反应器的剩余污泥脱水的方法。

本发明的一种用于好氧颗粒污泥反应器的剩余污泥脱水的方法是按以下步骤进行：

一、取1～2L含水率为97.8％的好氧颗粒污泥反应器的剩余淘洗污泥，经浓缩1～4h后，去除上清液，在污泥中加入80～150mg的聚合氯化铝(PAC)，搅拌反应1～2min，继续添加15～25mg的浓度为0.05％的絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)溶液，搅拌反应1～2min；

二、将粉煤灰过200目筛后，浸泡在摩尔浓度为1～5mol/L的硫酸中，用磁力搅拌机以30～50r/min的速度搅拌1～2小时，然后在100～120℃的烘箱中烘干2～4小时，制备硫酸改性粉煤灰；其中，粉煤灰和硫酸的质量体积比为1g∶3～5L；

三、向步骤一处理后的污泥中投加1000～1500mg的步骤二制备的硫酸改性粉煤灰，搅拌反应1～2min，再向污泥中投加1000～1500mg的CaO，搅拌反应1～2min，得到调制好的污泥；

四、静置30～60min后，通过变量柱塞泵把步骤三调制好的污泥吸入板框压滤机进行机械脱水后，卸压放料，即完成用于好氧颗粒污泥反应器的剩余污泥脱水；其中，机械脱水的压力为1.0～2.0MPa，机械脱水的时间为45～60min。

本发明包括以下有益效果：

1、本发明所用的PAC在污泥脱水中主要起到对水中胶体物质的强烈电中和作用以及对悬浮物质的架桥吸附作用；聚丙烯酰胺具有絮凝性、粘合性、降阻性以及增稠性，是污水厂最常用的污泥絮凝剂；无机颗粒粉煤灰对污泥具有吸附和填充的能力；氧化钙与粉煤灰联合投加时，作为助凝剂可以对粉煤灰产生碱激发作用，生成凝胶性产物，对污泥起到吸附架桥和卷扫絮凝作用；