[发明专利]一种污泥调理药剂及其应用

说明书

本发明公开了一种污泥调理药剂及其应用，该调理药剂包括过硫酸钠、硫酸亚铁以及木屑粉，该污泥调理剂具有良好的改善污泥脱水能力以及稳定化污泥中游离重金属离子的能力，且污泥调理剂原材料成本较低，能够实现林业废物木屑的资源化利用，降低调理药剂的生产成本，可广泛应用于污泥预处理，具有良好的工业前景和重大的社会意义。

技术领域

本发明涉及一种污泥调理剂及其应用，特别涉及利用高级氧化剂活化过硫酸盐和林业废弃物木屑等原料组合的污泥调理药剂，再利用污泥调理药剂改善污泥脱水及实现重金属稳定化的方法，属于固体废物资源化利用领域。

背景技术

污泥是指污水在处理过程中产生的副产物，属于固体废物。污泥产生量巨大据计算，到2020年，我国干污泥的产生量在8.4×10⁶-12.6×10⁶吨之间。市政污水处理厂产生的污泥主要包含初级污泥即污水在沉淀池沉降分离得到的污泥；二级污泥(活性污泥)即在污水生物处理过程中产生的污泥；三级污泥(消化污泥)即经厌氧或好氧消化后得到的污泥。污泥如果没有经过合理的处理与处置，会给环境和人类生活造成严重的威胁。国内外最典型的污泥处理工艺流程如下：首先，污泥经过浓缩初步减容；再进行厌氧消化，降解污泥中的有机物，杀灭细菌、病毒等病原菌，同时回收产生的能源物质，此过程根据实际情况确定有无；通过一定的方法进行污泥调理，提高污泥的脱水性能。污泥脱水是决定污泥处理成本和污泥处理工艺中一个重要的环节，污泥脱水前必须通过物理、化学或物理化学作用，改变污泥的絮体结构，从而改善污泥的脱水性能，这一过程称之为污泥调理。污泥调理在污泥的处理与处置流程中，作为一个承上启下的环节，通过有效改善污泥的性质促进污泥的脱水作用，为污泥的后续处理处置及资源化利用奠定基础，因此，如何找寻有效的调理方法成为国内外研究的热点。

发明内容

针对现有技术中污泥脱水困难的问题，本发明的目的是在于提供一种利用木屑粉作为骨架构建体，并与活化过硫酸盐高级氧化复合改善污泥脱水效果，同时实现重金属稳定化处理的方法，该方法对污泥调理效果好，不仅可以有效的破解污泥絮体，提高脱水性能，而且可以降低活性重金属离子迁移，实现重金属离子的稳定化处理，该方法资源化利用木屑，实现林业的可持续发展，降低调理剂的生产成本，具有良好的工业前景和重大的社会意义。

本发明的另一个目的是在于提供一种污泥调理药剂的应用，将其添加在污泥中，在调理污泥脱水的同时稳定污泥中的重金属，可以实现污泥中重金属的稳定化处理，稳定化过程简单、低成本，可以借鉴现有的重金属稳定化过程，对设备没有特殊要求，有利用工业化生产。

为了实现上述目的，本发明提供了一种污泥调理药剂，其包括亚铁盐、过硫酸盐和木屑粉。

本发明的污泥调理药剂中亚铁盐和过硫酸盐主要生成活化过硫酸盐，而木屑粉主要作为骨架构建体，各组分之间协同作用明显。亚铁盐主要提供活性Fe²⁺，Fe²⁺本身就具有中和污泥中负电荷离子的絮凝作用，而过硫酸盐在Fe²⁺的活化作用下，产生大量的硫酸根自由基。而硫酸根自由基引发污泥絮体内有机物发生分解，絮体结构破坏，释放出其中裹挟的水分；进一步加入木屑粉后，木屑粉表面携带的正电荷继续中和污泥絮体的负电荷，致使污泥絮体脱稳，而且木屑粉通过静电交联作用与污泥形成具有一定刚性骨架结构，使泥饼在收到外力压缩时仍然能保持通透性，利用水分的溢出。同时，污泥调理药剂改变了重金属离子在污泥中的形态分布，降低了重金属在环境中的迁移性和危害性。因此，亚铁盐、过硫酸盐和木屑粉的组合使用，可以同时改善污泥脱水性及降低重金属迁移。

本发明利用Fe²⁺活化过硫酸根离子S₂O₈^2-分解为SO₄·^-，其化学方程式如下：