[发明专利]一种污泥脱水的工艺方法

说明书

一种污泥脱水的工艺方法，属于污泥脱水处理技术领域。该方法为：向待处理污泥中，加入阳离子表面活性剂，搅拌均匀，再加入极性水溶性小分子醇类化合物，搅拌均匀，置于室温～200℃，保温20～60min，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。该脱水工艺方法结合了阳离子表面活性剂对蛋白质和多糖的释放作用、极性水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用，并结合水热处理对含氧官能团的消去作用，开发出一种污泥脱水处理新工艺。

技术领域

本发明涉及污泥脱水处理技术领域，具体涉及一种污泥脱水的工艺方法。

背景技术

污泥处理是污水处理系统中的重要组成部分，虽然污泥处理仅仅是污水处理量中很小的一部分，但是在污水处理厂的污水处理成本上，由于污泥需要特殊的处理方法导致污泥的处理成本占运营成本50％以上。这主要是由于污泥中含有99％以上的水分，而高水分含量会严重阻碍污泥后续的处理处置(如填埋、焚烧等)。为了其后续处理和降低成本，污泥的水分含量不应超过60％。所以污泥脱水是污泥处理中的重要环节，对降低污泥处理成本和提高处理量具有重要意义。

传统的污泥脱水方法主要分物理和化学两种。而污泥使用离心和压滤等常用的物理处理方法脱水会受到絮凝物之间静电排斥的干扰，导致脱水后污泥中沉淀物固体含量仍低于20％。所以，研究人员在脱水前，向污泥中添加化学试剂以降低静电排斥干扰。传统化学试剂(如有机聚合物和无机盐凝结剂等)可以通过电荷中和桥接作用来团聚污泥颗粒，形成大块絮凝物使其沉淀脱水。但大量使用添加剂会因残留金属离子和有毒有机物造成二次污染，导致后续污泥处理处置更加困难。污泥的成分非常复杂，特别是胞外聚合物(EPS)主要由大分子微生物分泌物、细胞裂解产物和大分子水解产物组成，其主要成分蛋白质和多糖中含有的大量亲水性含氧官能团易与水分子形成氢键，对水的结合能力很强。因此，研究人员开发了许多通过破坏EPS组成及结构从而释放结合水的方法来对活性污泥进行脱水处理。常见的处理方法如酸或碱处理、添加生物絮凝剂、脉冲电场处理、超声波处理、热处理等等。一些实验室常用的处理方法会对设备造成严重腐蚀，还有一些方法由于其比较复杂，很难进行工业化应用。

蛋白质和多糖是EPS中对污泥脱水起到关键作用的成分。Li等提出污泥脱水性与污泥中的蛋白质含量呈负相关。Wang等认为蛋白质与多糖比例的降低会改善污泥脱水效果。Wu等.认为破坏EPS中的蛋白质的空间结构可以显著改善污泥脱水性能。所以，通过分离蛋白质和多糖能够改善污泥脱水性能。

发明内容

本发明的目的是针对通过现有的污泥脱水工艺得到的污泥含水率仍然较高的情况，提出了一种污泥脱水的工艺方法，该脱水工艺方法结合了阳离子表面活性剂对蛋白质和多糖的释放作用、极性水溶性小分子醇类化合物对蛋白质的改性作用，并结合水热处理对含氧官能团的消去作用，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：

本发明的一种污泥脱水的工艺方法，包括以下步骤：

(1)向待处理污泥中，加入阳离子表面活性剂，搅拌均匀，得到污泥处理物A；其中，阳离子表面活性剂的加入量为污泥干基质量的2％～20％；

(2)向污泥处理物A中，加入极性水溶性小分子醇类化合物，搅拌均匀，得到污泥处理物B；其中，极性水溶性小分子醇类化合物的加入量为污泥干基质量的10～15倍；

(3)将污泥处理物B置于室温～200℃，保温20～60min，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。

本发明的脱水后的污泥，其含水率≤60％，脱水后的污泥的pH为6.7～7.1。