[发明专利]一种用于污泥脱水的复合型污泥调理剂

说明书

技术领域

本发明属于污泥调理脱水技术领域，具体涉及一种用于污泥脱水的复合型污泥调理剂。

背景技术

污泥是污水处理过程中产生的固态、半固态及液态的废弃物，其组分复杂，是以污水中的悬浮物、微生物及吸附的有机物、微生物代谢产物为主体，同时混合污水中的胶体、纤维、动植物残体、金属盐等多种复杂组分的混合聚集体。随着工业和城市化进程的加快以及污水处理行业的发展，污水处理量和处理程度不断提高，因此而产生的污泥产量日益增加。据估算目前中国城市污水处理厂污泥产量已超过3000万吨/年，污泥处理是污水处理得以最终实现的实施保障，是国家水处理领域的重要环节。

污泥作为水处理的最终产物，具有成分复杂、含水率高、有机质含量高、亲水性强、脱水难度大、易发臭、污染严重等特点。污泥含水率一般在90％～99％，体量巨大，为了最终有效处理污泥，处理前必须对污泥进行脱水，脱水减量是降低污泥后续处理成本和提高污泥处理效率的重要环节。由于污泥具有有机质含量高、机械脱水率低的特点，目前对污泥脱水减量国内外应用最广泛的是利用污泥调理剂预处理污泥，再辅助利用机械脱水处理到含水率低于60％后，再使用其他方法进行有效处理。因此，污泥调理剂作为化学污泥调理法使用药剂成为近几年污水处理领域的研究热点。

一般污水厂沉降池污泥含水率为97％～99％，其中结合水(间隙水)约占70％、毛细水约占20％、吸附水约占7％，胞内水约占3％。污泥的化学组成是决定其脱水性的关键因素，其中微生物及胞外聚合物(EPS)有机质占到污泥总量的50％～70％，且EPS分布和组成对污泥的脱水性的影响最为显著。EPS是微生物分泌产生的用于自我保护和相互粘附的有机物(如多糖、蛋白质和核酸等聚合物)，EPS通过氢键、吸附等方式结合了污泥中大部分的水(结合水)，与微生物形成巨大的粘弹性网络结构，阻碍了污泥的絮凝、过滤、脱水。同时，在大量有机质存在、固体颗粒表面双电层等因素作用下，污泥中的固体颗粒与表面裹着的水合层形成一种稳定的胶体悬浮液，沉降性能和脱水性能很差，也在很大程度上增加了污泥的脱水难度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述污泥脱水中存在的问题，提供一种用于污泥脱水的复合型污泥调理剂。

解决上述技术问题所采用的复合型污泥调理剂由下述质量百分配比的原料组成：氧化剂10％～20％、污泥调理疏松剂30％～60％、无机絮凝剂25％～55％、阳离子聚丙烯酰胺5％～10％；

本发明用于污泥脱水的复合型污泥调理剂优选由下述质量百分配比的原料组成：氧化剂10％～20％、污泥调理疏松剂40％～50％、无机絮凝剂25％～45％、阳离子聚丙烯酰胺5％。

上述的氧化剂为高铁酸钠、高铁酸钾、过碳酸钠、次氯酸钠中的任意一种或两种以上。

上述的污泥疏松调理剂为粉煤灰、煅烧高岭土、磁铁矿尾矿粉中的任意一种或两种以上，其粒径为50～200目。

上述的无机絮凝剂为聚合双酸铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸铝铁中的任意一种或两种以上。

上述的氧化剂优选高铁酸钠，污泥调理疏松剂优选粉煤灰，无机絮凝剂优选聚合双酸铝铁。

本发明复合型污泥调理剂中的氧化剂，通过氧化裂解作用导致疏松型胞外聚合物(EPS)破坏、释放，降低固液间的界面张力和粘附性；同时，基于污泥调理骨架理论，小粒径的疏松污泥调理剂通过分散和亲水性吸附作用，破坏打散结合型胞外聚合物的团聚结构，在污泥内部构建骨架渗流通道，使EPS结合水得到部分释放，结合水、间隙水转化形成自由水，加速并促进了水分脱出；有机-无机共价复配的絮凝剂体系，基于聚电解质、无机-有机复配、络合絮凝理论，改变和破坏固体颗粒与有机质间的稳定结构，加速混凝和絮凝过程，强化过滤/压滤效果。

本发明与现有污泥调理剂相比较，具备以下有益效果：

1、本发明复合型污泥调理剂为固体，脱水效率高、用量低，加入量仅为污泥绝干重量的5％～15％，含水率90％～99％的污泥压滤脱水后含水率可降低至40％～60％。

2、本发明复合型污泥调理剂对污泥脱水处理后，污泥体积增量小，泥饼量相对绝干污泥的量增比1.05～1.20，较传统石灰法绝干污泥的增比低50％，后续处理成本低，处理效率增加。

3、本发明无机组分的污泥疏松调理剂构建的污泥骨架结构，在后期处置的过程中会发生水化凝胶反应，形成具备一定强度的刚性结构，使泥饼具有长期稳定性和后续水分持续散失降低的特点。