專利名稱：一種污泥調(diào)理劑及使用污泥調(diào)理劑的深度脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種污泥調(diào)理劑及使用污泥調(diào)理劑的深度脫水方法。
背景技術(shù)：
污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的一種粘稠狀物質(zhì)，以好氧、厭氧微生物為主體，有機質(zhì)含量較高，與水的結(jié)合較緊密。一般污水廠二沉池污泥的含水率為97% 99%，其中間隙水約占70%，毛細水占20%左右，吸附水約為7%，胞內(nèi)水約為3%。目前污水廠污泥經(jīng)沉淀及壓濾脫水后，含水率為75% 85%，此時污泥中的水分形態(tài)主要為吸附水和胞內(nèi)水。 普通壓濾機和離心脫水機無法對該污泥進行深度脫水。80%左右含水率的污泥體積較大， 極易腐敗，難于運輸和后續(xù)處理。針對污泥深度脫水的研究主要為污泥固化和提高壓濾機壓榨壓力兩個方面。中國專利文獻《納米高效污泥脫水調(diào)理劑》(公開號CN1621369A，
公開日期2005 年6月1日)，公開了一種Z氏納米高效污泥脫水調(diào)理劑。復(fù)合重量為無機高分子脫水調(diào)理劑80 98份，有機高分子脫水劑1 19份，羥甲纖維素鈉0. 5 6份，納米材料0. 1 3. 5份。該發(fā)明的目的是增加中和能力和搭橋能力及滲透力，使污泥的脫水預(yù)處理效果好。 但其作用的對象主要為污泥中的間隙水，對污泥的深度脫水作用不大。中國專利文獻《一種無機復(fù)合調(diào)理劑及其污泥脫水方法》(公開號CN101397181A，
公開日期2009年4月1日)，公開了一種污泥脫水的無機復(fù)合調(diào)理劑，包括粉煤灰和生石灰，投加量為污泥重量的6% 20%，攪拌均勻后進行機械脫水，泥餅含水率為45% 60%。粉煤灰的主要作用機理為吸附架橋，生石灰起到助凝作用，并不作用于污泥的胞內(nèi)水。中國專利文獻《污泥改性機械脫水處理方法》(申請公開號CN101811814A，
公開日期2010年8月25日)，公開了一種污泥改性機械脫水處理方法，其步驟是向含水率為 80% 85%的原生污泥中加入脫水劑、硫酸亞鐵、石灰、除臭劑，而后加入原生污泥重量 30 % 50 %的水，攪拌成泥漿后用粗碎機進行處理，最后泵入壓濾機中壓濾脫水，壓力為 10 14MPa。泥餅含水率為50% 60%。該專利中涉及的原料較為復(fù)雜，且調(diào)理后的污泥對壓濾機的壓力要求較高，目前國內(nèi)污水廠現(xiàn)有壓濾機的壓力一般僅能達到2 3MPa，因此不適合作為污水廠污泥處理的升級改造工藝。中國專利文獻《生活污泥脫水用調(diào)理劑及調(diào)理方法》(申請公布號CN101985386A，
公開日期2011年3月16日)，公開了一種生活污泥脫水用調(diào)理劑，配方包含占待處理污泥干重0. 3% 0. 9%的聚丙烯酰胺，占待處理污泥干重5% 20%的竹炭，占待處理污泥干重0. 2 % 1 %的季銨鹽，占待處理污泥干重2 % 5 %的生石灰和占待處理污泥干重5 % 20%的聚合硫酸鋁。在常溫常壓條件下，向待處理污泥中依次加入所述聚合硫酸鋁、生石灰和竹炭，攪拌反應(yīng)至少5分鐘后再依次加入所述聚丙烯酞胺和季銨鹽，攪拌至少3分鐘，最后壓濾即可。該調(diào)理方法涉及的原料較多，且竹炭來源并不廣泛。調(diào)理劑中的各成分主要作用機理為吸附架橋和絮凝，并不能真正作用于污泥的胞內(nèi)水。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中藥劑添加量較大、無法作用于細胞內(nèi)部水、調(diào)理作用不顯著等問題，本發(fā)明的目的是提供一種污泥調(diào)理劑，該調(diào)理劑具有無毒無害、添加量較少、不會對環(huán)境造成二次污染等優(yōu)點。本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用上述污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，該方法簡
單，脫水率高。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供了一種污泥調(diào)理劑，該污泥調(diào)理劑包括以下組分和重量百分含量MgO 30 60%，CaO 20 40%，灰分20 30%。所述的灰分組成包括二氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉀、五氧化二磷和三氧化二鋁等，各組分占污泥調(diào)理劑的重量百分含量依次為10 觀％、0. 1 1.5%、1 5%、1 8%、 0. 1 1%。本發(fā)明還提供了一種上述污泥調(diào)理劑的制備方法，該方法包括以下步驟將重量百分比為40 70%的菱苦土與重量百分比為30 60%的石灰石研磨成粉后混合，送入馬弗爐中900 1000°C灼燒1 2h，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑。本發(fā)明還提供了一種使用上述污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，該方法包括以下步驟將污泥調(diào)理劑加入到污泥中，污泥調(diào)理劑加入量占污泥干重的質(zhì)量百分含量為 5 30%，攪拌10 20min，將攪拌均勻的污泥進行脫水即可。所述的污泥含水率> 85%，如污泥中含水率< 85%，加水進行調(diào)節(jié)使其含水率彡 85%。所述的污泥脫水是采用壓濾機進行機械脫水。
所述的污泥脫水后泥餅含水率< 60 %。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果1、本發(fā)明所采用的無機化學(xué)調(diào)理劑無毒無害，且添加量較少，不會對環(huán)境造成二次污染。2、本發(fā)明對污泥調(diào)理改性后，部分胞內(nèi)水釋放出來，污泥的毛細吸水時間CST (毛細吸水時間)降低50 90%，污泥的可壓濾性能大大改善。3、本發(fā)明采用壓濾機對污泥進行深度壓濾脫水，使得污泥含水率快速降低至60% 以下，提高了污泥的處理效率，便于運輸及后續(xù)處理處置。4、本發(fā)明采用調(diào)理壓濾工藝處理污水廠污泥，只需對現(xiàn)有污泥處理構(gòu)筑物及設(shè)備進行簡單的改造，即可大大提高污泥的脫水效率。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
菱苦土取自安徽巢湖，石灰石取自安徽青陽。實施例1將重量百分比為40%的菱苦土與重量百分比為60%的石灰石研磨成粉后混合， 送入馬弗爐中900°C灼燒lh，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑，采用X射線熒光光譜儀檢測其中的元素，以氧化物計，調(diào)理劑中MgO重量百分比為30%，CaO重量百分比為40%， 灰分重量百分比為30%?；曳忠匝趸镉?，包括二氧化硅(重量百分比為對％)、三氧化二鐵(重量百分比為1%)、氧化鉀(重量百分比為3.1%)、五氧化二磷(重量百分比為 1. 5% )、三氧化二鋁(重量百分比為0. 4% )。 取自上海某污水廠的脫水污泥含水率為77 %，加入污泥重量50 %的水，調(diào)節(jié)污泥含水率至85%。摻入占污泥干重的質(zhì)量百分含量為20%的上述污泥調(diào)理劑。攪拌15min 后，污泥的毛細吸水時間可由原生污泥的376 降低至IlMs ；將調(diào)理后的泥漿泵入壓濾機進行機械脫水，壓榨保壓1. 5h后，泥餅含水率為57%。實施例2將重量百分比為50%的菱苦土與重量百分比為50%的石灰石研磨成粉后混合， 送入馬弗爐中100(TC灼燒1.5h，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑，采用X射線熒光光譜儀檢測其中的元素，以氧化物計，調(diào)理劑中MgO重量百分比為45%，Ca0重量百分比為30%， 灰分重量百分比為25%?；曳忠匝趸镉嫞ǘ趸?重量百分比為18%)、三氧化二鐵(重量百分比為0.6%)、氧化鉀(重量百分比為2.9%)、五氧化二磷(重量百分比為 3.2% )、三氧化二鋁(重量百分比為0. 3% )。取自江陰某印染廠的脫水污泥含水率為80%，加入污泥重量30%的水，調(diào)節(jié)污泥含水率至85%。摻入占污泥干重的質(zhì)量百分含量為5%的上述污泥調(diào)理劑。攪拌15min后， 污泥的毛細吸水時間可由原生污泥的651s降低至321s ；將調(diào)理后的泥漿泵入壓濾機進行機械脫水，壓榨保壓45min后，泥餅含水率為53%。實施例3將重量百分比為70%的菱苦土與重量百分比為30%的石灰石研磨成粉后混合， 送入馬弗爐中950°C灼燒2h，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑，采用X射線熒光光譜儀檢測其中的元素，以氧化物計，調(diào)理劑中MgO重量百分比為60%，CaO重量百分比為20%， 灰分重量百分比為20%?；曳忠匝趸镉?，包括二氧化硅(重量百分比為10%)、三氧化二鐵(重量百分比為0.3%)、氧化鉀(重量百分比為2.8%)、五氧化二磷(重量百分比為 6.7% )、三氧化二鋁(重量百分比為0. 2% )。取自阜陽某污水廠二沉池的剩余污泥含水率為92%，摻入占污泥干重的質(zhì)量百分含量為30%的上述污泥調(diào)理劑。攪拌15min后，污泥的毛細吸水時間可由原生污泥的467s 降低至223s ；將調(diào)理后的泥漿泵入壓濾機進行機械脫水，壓榨保壓60min后，泥餅含水率為 55%。比較例1取自上海某污水廠的脫水污泥含水率為77%，加入污泥重量50%的水，調(diào)節(jié)污泥含水率至85%。摻入占污泥干重的質(zhì)量百分含量為20%的工業(yè)級CaO (純度85% )。攪拌 15min后，污泥的毛細吸水時間由原生污泥的376 升高至4067s。比較例2
取自上海某污水廠的脫水污泥含水率為77 %，加入污泥重量50 %的水，調(diào)節(jié)污泥含水率至85%。摻入占污泥干重的質(zhì)量百分含量為20%的工業(yè)級MgO(純度85%)。攪拌 15min后，污泥的毛細吸水時間可由原生污泥的3762s降低至3067s。比較例1中調(diào)理后的毛細吸水時間較之原生污泥的376 增加了 305s，比較例2 中調(diào)理后的毛細吸水時間較之原生污泥的376 僅降低了 18%，兩者的調(diào)理效果均不及實施例1，污泥的過濾性能沒有得到改善，難以實現(xiàn)后續(xù)的壓濾脫水。上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種污泥調(diào)理劑，其特征在于該污泥調(diào)理劑包括以下組分和重量百分含量MgO30 --60%,CaO20 --40%,灰分20 --30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥調(diào)理劑，其特征在于所述的灰分包括二氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉀、五氧化二磷和三氧化二鋁，各組分占污泥調(diào)理劑的重量百分含量依次為 10 28%、0. 1 1. 5%、1 5%、1 8%、0. 1 1%。
3.權(quán)利要求1或2所述的污泥調(diào)理劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 將重量百分比為40 70%的菱苦土與重量百分比為30 60%的石灰石研磨成粉后混合，送入馬弗爐中900 1000°C灼燒1 2h，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑。
4.權(quán)利要求1或2所述的污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，其特征在于該方法包括以下步驟將污泥調(diào)理劑加入到污泥中，污泥調(diào)理劑加入量占污泥干重的質(zhì)量百分含量為5 30%，攪拌10 20min，將攪拌均勻的污泥進行脫水即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，其特征在于所述的污泥含水率彡85%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，其特征在于所述的污泥脫水是采用壓濾機進行機械脫水。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，其特征在于所述的污泥脫水后泥餅含水率< 60%。
全文摘要
本發(fā)明屬于固體廢棄物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種污泥調(diào)理劑及使用污泥調(diào)理劑的深度脫水方法。本發(fā)明的污泥調(diào)理劑包括以下組分和重量百分含量MgO30～60％，CaO20～40％，灰分20～30％。本發(fā)明的污泥調(diào)理劑的制備方法包括以下步驟將重量百分比為40～70％的菱苦土與重量百分比為30～60％的石灰石研磨成粉后混合，送入馬弗爐中900～1000℃灼燒1～2h，自然降溫至室溫后，制成污泥調(diào)理劑。本發(fā)明還公開了使用上述污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，該方法包括以下步驟將污泥調(diào)理劑加入到污泥中，污泥調(diào)理劑加入量占污泥干重的質(zhì)量百分含量為5～30％，攪拌10～20min，將攪拌均勻的污泥進行脫水即可。本發(fā)明的污泥調(diào)理劑無毒無害，采用污泥調(diào)理劑的深度脫水方法，使得污泥含水率快速降低至60％以下。
文檔編號C02F11/14GK102358679SQ20111027962
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者宋玉, 汪寶英, 甄廣印, 趙由才 申請人:同濟大學(xué)