[发明专利]一种污泥热水解耦合骨架材料深度脱水的方法

说明书

本发明公开了一种热水解技术耦合骨架材料技术进行污泥深度脱水的方法，利用芬顿铁泥在氨水体系中进行水热液化获得胺化的芬顿碳作为骨架材料，其中芬顿铁泥水热液化反应温度为280～340℃，反应时间为30～90min，芬顿铁泥和28％氨水的质量比为1:0.5～1.5，真空抽滤并进行烘干研磨后得到胺化芬顿碳。将含水率为80％～85％的污泥和胺化芬顿碳骨架材料混合并搅拌均匀，干基污泥和骨架材料的质量比为0.3～1.2；将混合物加入水热反应釜中反应，反应温度为160℃～200℃，反应时间为30～90min，污泥混合物和水的质量比为1:0.5～1.5，反应后进行真空抽滤脱水，利用该方法处理后污泥的脱水率在50％以上。本发明方法工艺简单，操作方便，有助于提高污泥脱水且有助于芬顿铁泥资源化应用，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及环境工程和污泥处理技术领域，具体涉及一种污泥水热法深度脱水的方法。

背景技术

目前，随着国家对环保工作的力度不断加大，我国污水处理率有了明显提高，然而伴随着污水的处理，却带来了污泥处理的难题，目前我国大约每年产生4000万吨湿污泥(80％含水率)，且这一数据还在不断增长，预计到2020年，我国市政污泥的年产量将达到6000～9000万吨，而其处理率却还不足60％。污泥中携带有大量的有机污染物、寄生虫卵、病原微生物以及重金属等物质，在存放、运输、处理等过程极易产生渗滤液污染水源，产生的挥发性气体污染大气，其对环境的污染不亚于污水。

机械压滤后的污泥含水率仍然比较高，通常在80％～85％，因此污泥脱水减量化处理成为污泥处理过程中首要的也是极其重要的一步。目前常用的方法有热干化法、厌氧消化法和热水解法等。机械脱水法目前是污泥主要的脱水方案，主要利用机械的重力、离心力、压力以及抽吸力等分离污泥中的水分，但机械法脱水有限且机械法并不能破坏或者去除污泥中的有机物和病源微生物等(CN 108249720A，CN 104556621A)；热干化法利用加热来除去污泥中水分，虽然脱水率很高，但是耗能较大，且在加热脱水过程中容易产生NH3和H2S等恶臭气体，造成二次污染(CN 105668980A，CN 107827334A)；厌氧消化和热水解是较新型和绿色的污泥脱水及处理技术，厌氧消化在无氧的条件下，利用兼性菌与厌氧菌共同作用，将污泥中的有机物分解为甲烷和二氧化碳，减少污泥中有机物含量，提高污泥脱水率，还能产生甲烷等有用的副产物，具有很好的应用前景，但该方法污泥处理效率相对较低(CN 108358429A，CN 108164124A)；热水解处理主要是利用水在高温高压条件下介电常数的变化，促进污泥中的蛋白质等有机物水解达到破坏胞外聚合物，释放其中的胞内水，实现有效进行污泥脱水的目的，但是目前绝大部分污泥热水解脱水率低于50％(CN1569699A,CN108623119A)。主要是因为污泥的胞外聚合物结构没有完全破坏造成污泥脱水收到一定程度限制。由于污泥具有一定的粘弹性造成污泥在压缩过程中很容易变形，不能实现有效的压滤脱水目的。骨架材料或助滤剂，通常用于改善污泥粘弹性，提高污泥可压缩性并改善压缩过程中污泥固体的机械强度和渗透性，达到深度脱水的目的，常用的有无机材料和农林废弃物等(CN 108929023A，CN107032580A，CN 106045271A)。虽然加骨架材料有助于污泥脱水，但是机械压滤时间长能耗相对较高，且加入无机骨架材料后显著降低了污泥滤饼作为固体燃料的热值。目前芬顿氧化或者类芬顿氧化工艺处理虽然可以实现污泥部分脱水，但是不能实现深度脱水，一般污泥含水率仍然在70％以上。

目前虽然有各种方案用来污泥深度脱水，但是真正能有效进行工业化处理的污泥脱水方案少之又少。因此寻找切实可行的具有应用意义的污泥深度脱水方案具有重要的意义。

发明内容

发明目的：为了解决上诉技术方案，本发明公开了一种污泥热水解技术耦合骨架材料技术进行污泥深度脱水的方法。

技术方案：本发明公开了一种热水解技术耦合骨架材料进行污泥深度脱水方案，其特征在于：通过热水解技术并耦合骨架材料对污泥进行深度脱水，步骤如下：