一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法
2023-04-28 20:24:06
專利名稱：一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法
技術領域：
本發明涉及一種改善城市汙水處理廠剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，屬於資源與環境技術領域。
背景技術：
隨著現代化進程的加快和城市汙水處理行業的不斷發展，城市汙水處理廠的汙泥處置壓力越來越大，這部分汙泥含水量高達95% 99. 5%。
汙泥處理首要考慮的是減少汙泥體積，這就要求進行汙泥脫水處理。由於汙泥顆粒的特殊結構及其高度親水性，汙泥顆粒中包含了大量的間隙水和表面水等難脫去的水分，汙泥中的有機質大部分是微生物的細胞物質，被微生物細胞壁所包裹，難以為厭氧微生物所利用，於是限制了汙泥的厭氧消化，造成了這部分結合水很難被脫去。汙泥脫水前進行的一系列減量手段，雖然含水率有一定的下降，但含水率仍在95%以上，脫水性能差，因此， 在機械脫水前必須進行汙泥調理，使比阻值達到適合機械脫水的範圍內，經化學調理後的汙泥脫水性能得到改善，機械脫水後汙泥體積減少很多，為後續處理處置打下良好的基礎， 這對環境保護事業 也具有重要的現實意義。
目前常用的化學調理方法主要有酸、鹼處理、臭氧法等。例如，謝敏等採用HCl和 NaOH單獨調節汙泥，結果表明，隨著pH值的升高，汙泥比阻增大，脫水性能變差。目前，關於多種化學調理方法聯合調節汙泥脫水的研究還很少。發明內容
本發明針對剩餘汙泥的初始特性與現有方法調節汙泥脫水性能難以令人滿意的不足，提供了一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，該方法不僅能夠改善汙泥的脫水性能，而且能夠促進汙泥中有機質的大量釋放，其被回收利用後可以解決汙水廠碳源不足的問題，從而能降低汙水廠日常運行的成本。
本發明提供的技術方案是一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於方法按如下步驟進行
I)將剩餘汙泥置於SBR反應器內，用電動攪拌器對汙泥進行攪拌，速度控制在 70 90r/min，使汙泥能夠攪拌均勻但不產生漩渦，在室溫環境下採用先酸(pH = 3. O)後鹼(pH = 10. O)的兩段控制方式(每段8d)對剩餘汙泥進行水解酸化，用30% HCl和20% NaOH溶液進行pH值調節。
2)每2d取一次樣，並將樣保存於4°C的環境下；
3)用布氏漏鬥法測汙泥比阻；
4)用滷素快速水分測定儀測濾餅含水率，計算出濾餅含固率；
5)結合測定的比阻值和濾餅含固率分析經先酸後鹼調節後剩餘汙泥的脫水性能。
本發明的有益效果是
I)在酸調節階段，由於H+與汙泥的結合，改變了汙泥的表面電荷特性，促進了汙泥絮體間的進一步絮凝，從而破壞了汙泥絮體結構，改變了汙泥中水分分布，減少了汙泥結合水含量，提高了汙泥可脫水程度，從而改善了脫水效果，在鹼調節階段，有機質大量釋放，使細胞中的結合水含量進一步降低，脫水程度大大提高。
2)在試驗的整個過程中，調節為鹼階段的第4d比阻達到最小值O. 342 X IO1Vkg, 處於中難度脫水範圍內。
本發明的附圖為實施例的工藝流程圖。
圖中標號1.電動攪拌器，2.布氏漏鬥，3.滴定管，4.真空表，5.真空調節閥，6.吸濾瓶，7.真空泵，8.加熱筒，9.不鏽鋼襯盤，10.水平泡。
具體實施方式
取某汙水處理廠(採用多點進水A/0工藝)回流汙泥泵房的剩餘汙泥，置於剩餘汙泥水解酸化裝置內，控制攪拌速度在70 90r/min的範圍內(此時剩餘汙泥能夠攪拌均勻但不至於產生漩渦)，使用30% HCl和20% NaOH溶液進行pH值調節，初期每2h調節一次，穩定後每12h調節一次。在前8d內調節汙泥為酸性(pH = 3. O)，在第8d取完樣後調節汙泥為鹼性(PH= 10. O)，在室溫環境下進行反應，反應共進行16d，每2d定時從反應器的上、中、下三個口取樣，混合均勻後測定相關指標，直至反應周期結束。用布氏漏鬥法測得比阻係數b，將其帶入下式(I)中
權利要求
1.一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於方法按如下步驟進行 1)將剩餘汙泥置於SBR反應器內，用電動攪拌器對汙泥進行攪拌，速度控制在70 90r/min，使汙泥能夠攪拌均勻但不產生漩渦，在室溫環境下採用先酸(pH = 3. O)後鹼(pH=10. O)的兩段控制方式(每段8d)對剩餘汙泥進行水解酸化，用30% HCl和20% NaOH溶液進行PH值調節； 2)每2d取一次樣，並將樣保存於4°C的環境下； 3)用布氏漏鬥法測汙泥比阻； 4)用滷素快速水分測定儀測濾餅含水率，計算出濾餅含固率； 5)結合測定的比阻值和濾餅含固率分析經先酸後鹼調節後剩餘汙泥的脫水性能。
2.根據權利I要求所述的一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於將剩餘汙泥置於SBR反應器內，用電動攪拌器對汙泥進行攪拌，速度控制在70 90r/min，使汙泥能夠攪拌均勻但不產生漩渦，在室溫環境下採用先酸(pH = 3. O)後鹼(pH = 10. O)的兩段控制方式(每段8d)對剩餘汙泥進行水解酸化，用30% HCl和20% NaOH溶液進行pH值調節。
3.根據權利I要求所述的一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於每2d取一次樣，並將樣保存於4°C的環境下，用布氏漏鬥法測汙泥比阻，用滷素快速水分測定儀測濾餅含水率，計算出濾餅含固率，分析剩餘汙泥的脫水性能。
4.根據權利I要求所述的一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於在試驗的整個過程中，調節為鹼階段的第4d比阻達到最小值O. 342 X IO1Vkg,處於中難度脫水範圍內。
全文摘要
本發明涉及一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，其特徵在於方法按如下步驟進行將剩餘汙泥置於SBR反應器內，用電動攪拌器進行攪拌，在室溫下採用先酸(pH＝3.0)後鹼(pH＝10.0)的兩段控制方式(每段8d)對汙泥進行水解酸化，用30％HCl和20％NaOH溶液進行pH值調節；每2d取一次樣，保存於4℃環境下；用布氏漏鬥法測汙泥比阻；用滷素快速水分測定儀測濾餅含固率；結合測定的比阻值和濾餅含固率分析經先酸後鹼調節後汙泥的脫水性能。本發明提供了一種改善剩餘汙泥脫水性能的化學調理方法，不僅能夠改善汙泥的脫水性能，而且能夠促進汙泥中有機質的大量釋放，其被回收利用後可以解決汙水廠碳源不足的問題，從而能降低汙水廠日常運行的成本。
文檔編號C02F11/00GK103058472SQ20121042212
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者苑宏英, 牛四芳, 祁麗, 宋建陽 申請人:天津城市建設學院