[发明专利]一种间歇式浓缩有机污泥的方法

权利要求书

1.一种间歇式浓缩有机污泥的方法，其特征在于，向污泥中添加pH与温度响应性聚丙烯酸酯共聚物，响应pH变化使其反应析出，再以共聚物分子链对温度的响应通过温度变化改变其物理状态，实现污泥的浓缩，并且降低污泥比阻，包括以下步骤：

（1）将预浓缩后的有机污泥泵入耐腐蚀反应罐中，向反应罐污泥中投加玻璃化温度（Tg）高于室温的pH与温度响应性聚丙烯酸酯共聚物的铵（胺）溶液，搅拌混合均匀；

（2）向反应罐中污泥加入酸，充分搅拌混合后反应5-30min，使聚丙烯酸酯共聚物的水溶性基团脱去铵（胺）基离子，通过离子交换形成—COOH，降低共聚物的溶解度，使共聚物分子充分析出并与污泥颗粒通过范德华力作用吸附结合，反应后污泥pH为4-5；

（3）反应完全后的污泥由污泥泵泵入预热罐，与浓缩出的水通过热交换进行预热；

（4）将预热后的污泥泵入加热浓缩罐，与罐中搅拌框内的与酸反应缓慢释放微气泡的无机物颗粒反应，调控浓缩水pH近中性,同时加热，使温度升共聚物的Tg以上5-30℃，改变其物理状态，使温度响应性水性高分子共聚物分子链运动卷曲，带动污泥运动聚集黏结；

（5）启动搅拌机，保温5-30min，利用热作用使与污泥颗粒吸附的共聚物分子链运动卷曲带动污泥颗粒一起充分团聚，收缩变形，通过共聚物中的甲基、乙基、酯基等疏水基团提高污泥颗粒的憎水性，并且通过持续反应释放的微气泡黏附污泥颗粒，并由微气泡带动污泥上浮充分，泥水分层形成污泥层，使污泥高度浓缩；

（6）由底部排放管排出浓缩罐底部浓缩出的水，过滤回收剩余无机物固体颗粒后进入预热罐通过热交换回收热能，然后排入污水处理系统；

（7）浓缩出的水排放完毕后排出糊状浓缩污泥，冷却至温度低于聚丙烯酸酯类共聚物Tg以下，使共聚物改变物理状态恢复成玻璃态，硬化后形成立体骨架支撑污泥颗粒间孔隙，降低污泥比阻，然后污泥过滤脱水。

2.一种用于实现权利要求1的间歇式污泥浓缩罐，其特征在于，所述的浓缩罐为上部敞口圆筒体，由耐腐蚀板围成，上部设有进泥管，底部设有加热管，底部一侧罐壁上设有排放管，罐中心设有搅拌机，罐壁上部设有数显温度测试仪；所述进泥管在浓缩罐罐壁外设有阀门，管口末端封闭，管两侧均匀开设直径20mm的出泥孔，孔间距20cm；所述加热管位于浓缩罐最底部，高度20cm，由支架固定在罐壁上；所述排放管位于加热管一侧，排放管管中心距浓缩罐底部30cm，排放管穿过浓缩罐罐壁连接排放管口，排放管口设置阀门；所述搅拌机由支架固定在浓缩罐顶端中央，搅拌机无级调速，最下端设有搅拌框，搅拌框由搅拌轴与搅拌机连接，搅拌框宽度25cm，高度20cm，最下端距罐底40cm，搅拌框底部及周边由穿孔板构成，内设100目不锈钢网，不锈钢网内装填无机物颗粒，颗粒粒径5-50mm。

3.根据权利要求1所述的一种间歇式浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物由丙烯酸酯类软、硬单体或非丙烯酸类硬单体共聚形成, 通过单体摩尔比控制共聚物的Tg高于室温。

4.根据权利要求1所述的一种间歇式浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的酸为无机酸或有机酸，其电离度应大于温度响应性水性高分子共聚物中羧酸基的电离度，优选无机酸。

5.根据权利要求1所述的一种间歇式浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的加热浓缩罐加热采用电加热、蒸汽加热、导热油加热中的任一间接加热方式或其联合加热方式。

6.根据权利要求1所述的一种间歇式浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的无机物固体颗粒为金属单质或化合物固体颗粒，优选石灰石或废铁屑。

7.根据权利要求2所述的一种用于实现权利要求1的间歇式污泥浓缩罐，其特征在于，所述的搅拌机搅拌转速5-10r/min。