[发明专利]一种二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂促进污泥脱水的方法

说明书

本发明公开了一种二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂促进污泥脱水的方法，该方法采用以下步骤：1）取活性污泥溶液，滴加硫酸将活性污泥溶液的PH值调节至2.0，于磁力搅拌器作用下搅拌反应5‑15min，搅拌速度为100‑300r/min；2）然后依次向污泥溶液中加入CaO₂和FeSO₄·7H₂O继续搅拌反应25‑35min，搅拌速度为100‑300r/min，制得混合溶液；3）往混合溶液中加入高分子絮凝剂，并快速搅拌反应1分钟，完成污泥脱水过程。本发明利用二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂形成复合调节剂，实现了活性污泥更深层次的脱水，解决了污水处理厂剩余活性污泥脱水的难题。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂促进污泥脱水的方法。

背景技术

活性污泥法是水污染控制的主要技术手段，随着大量城市污水的产生，剩余活性污泥的产量急剧增加。如果剩余污泥不能被有效地处理处置，将会对生态系统造成极大的威胁。传统的污泥处理方法费用高昂，占整个污水处理厂运营成本的绝大部分，且处理效果不佳。原始活性污泥的含水率大约在99%，传统的调理方法处理后污泥的含水率仍高达80%。所以目前，对剩余污泥的处理处置面临着巨大的技术挑战。剩余污泥含水率高、体积大和脱水性差的特点，导致对其运输及处置的成本大幅度增加。降低剩余污泥的含水率对污泥减量化和缩减污水处理厂的运营成本至关重要。

近年来，利用高级氧化过程产生羟基自由基来促进污泥脱水的方法越来越多地引起人们的关注。由过渡金属Fe元素催化过氧化氢（H₂O₂）产生羟基自由基的芬顿（Fenton）反应在上世纪90年代就已开始被应用于污泥脱水领域，该方法具有能产生活性较强的羟基自由基、反应速率快、容易操控等优点。Fenton及类Fenton方法促进污泥脱水的机理，主要体现在羟基自由基对污泥胞外聚合物的主要成分多糖类及蛋白类物质的降解和污泥细胞的溶解，释放出包含在污泥胞外聚合物骨架结构及污泥细胞中的水分，从而促进污泥脱水。然而经典Fenton方法需要用到大量氧化性较强的危险品H₂O₂；此外Fenton反应虽能够降低污泥含水率，但降低程度有限，且在脱水速率方面比有机高分子絮凝剂慢。因此，发展安全廉价、能有效降低污泥含水率并加快污泥过滤速度的高级氧化脱水技术，依然是需要我们进一步解决的难题。

过氧化钙（CaO₂）作为一种能产生H₂O₂的固体过氧化物被越来越多地应用于土壤和地下水修复、水污染控制等方面。CaO₂的强氧化能力主要来源于其单独使用时产生的H₂O₂；或者结合其他的催化剂，如过渡金属Fe、Cu、Zn等，产生活性极强的羟基自由基。污泥中对脱水起着重要作用的胞外聚合物（有机物）也是CaO₂产生的自由基的主要攻击对象，CaO₂的加入能够极大程度地强化污泥脱水。因此CaO₂具有氧化性强、稳定性高、安全可靠等优点，这为其在污泥处理处置方面的应用提供了有利条件。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂促进污泥脱水的方法。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种二价铁诱导过氧化钙耦合高分子絮凝剂促进污泥脱水的方法，其特征在于该方法采用以下步骤：

1）取活性污泥溶液，滴加硫酸将活性污泥溶液的PH值调节至2.0，于磁力搅拌器作用下搅拌反应5-15min，搅拌速度为100-300r/min；

2）然后依次向污泥溶液中加入CaO₂和FeSO₄·7H₂O继续搅拌反应25-35min，搅拌速度为100-300r/min，制得混合溶液；