本發(fā)明屬于城市污水污泥處理領域，具體涉及一種處理城市生活污泥用的藥劑及采用該藥劑處理城市污水污泥方法。
背景技術：
城市污水(municipal sewage，municipal wastewater)是排入城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的污水的統(tǒng)稱。城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，一般由城市排水管網匯集并輸送到污水處理廠進行處理。生活污泥是污水處理的經常性產物，從污水處理排出的污泥，每100噸中含有80噸水，大量的水為污泥的后續(xù)處理帶來重重困難。污泥中含有大量微生物的菌體和有機膠體物質，導致污泥黏度大。
污泥的處理一直是市政管理面臨的重要問題之一。目前，國內還沒有成熟的技術來處理污泥，主要是隨意排放或填埋。由于污泥中含有毒有害物質，這就可能再次引起污染，甚至可能通過食物鏈進入人體，進而危害公眾的身體健康。生活污泥中含有大量的有機質以及氮、磷、鉀，是很好的肥料，但由于其中含有有害物質，限制了其資源化利用，根據(jù)傳統(tǒng)農業(yè)的經驗，污泥可以施用在土地上來改善土壤的土質，以促進農作物的增長。另外，施用污泥可以減少化肥和農藥的使用量，因而減少環(huán)境污染。污泥處理是一個高能耗、高投入的過程，正因如此，長期以來我國城市污泥得不到有效的處理。目前，污泥處理的問題雖然得到了廣泛的重視，但處理成本偏高仍是制約在全國范圍內妥善解決污泥問題的重要因素。污泥含水率達到80％以后就很難再依靠機械脫水機進一步脫水，常見的方法是采用加熱蒸發(fā)的方法將水除掉。這是污泥處理過程中能量消耗最大的環(huán)節(jié)，也是決定污泥處理成本的主要因素。
因此，發(fā)展低耗能的污泥脫水方法，成為降低污泥處理成本關鍵，也是污泥處理的關鍵技術問題。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術存在的問題和不足，本發(fā)明的目的首先在于提供一種處理城市生活污泥用的藥劑，用于城市生活污泥的處理，以期能低能耗、環(huán)保實現(xiàn)對城市生活污泥的處理，降低城市生活污泥處理成本，減少環(huán)境污染；同時，期望本發(fā)明藥劑處理后的污泥變廢為寶，增加經濟效益。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案得以實施的：
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉4-7％、漂白粉5-12％、PAC(聚合氧化鋁)3-6％、PAM(聚丙烯酰胺)70-85％、蠶砂2-5％和污水處理菌種0.4-1.0％。
本發(fā)明中，礦物粉里最主要的成分就是過氧化鈦和氧化鋅，為市售產品。蠶砂(蠶沙)又名蠶矢，為蠶蛾科昆蟲家蠶Bombyx mori Linnaeus幼蟲的干燥糞便。微生物可對城市生活污泥的酸堿pH值進行調和，對生活污泥具有獨到作用，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，將蠶砂添加到城市污泥處理中，與污水處理菌種能相互配合發(fā)揮功效，一方面，蠶砂為菌株發(fā)酵過程提供有機營養(yǎng)，能增強污水處理菌株的分解能力，可使城市生活污水污泥有效發(fā)酵，提高對污水污泥有害物質處理能力，另一方面，污水處理菌種也使得蠶砂的營養(yǎng)物質充分進入到了污泥中，提高了污泥的含金量，而且，蠶砂和污水處理菌種相互作用下，污泥不再出現(xiàn)板結，使污泥變廢為寶，可作為肥料直接使用，增加了經濟效益。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的蠶砂用羧甲基殼聚糖包覆后使用。蠶砂與羧甲基殼聚糖按重量比100∶3-5配比，經噴霧干燥，將羧甲基殼聚糖包覆在蠶砂表面。羧甲基殼聚糖能起到緩慢釋放的作用，研究發(fā)現(xiàn)，包覆后的蠶砂一方面可以持久為菌株提供營養(yǎng)，另一方面羧甲基殼聚糖也能起到吸附重金屬、澄清污水的作用。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過30-50目篩后使用。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的PAC的鹽基度為50-60％。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的PAM選用兩性離子聚丙烯酰胺(ACPAM)。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的污水處理菌種為廢水處理專用菌株，比如實施例選用的菌株：商品名：硝化寶(硝化細菌)，生產廠家：東興德豐生物技術有限公司。該產品是一種灰色粉末，是第三代污水處理菌，是遴選萃取多種微生物中對水體污染物具有優(yōu)秀降解性的菌種基因，培育而成的新一代更具降解污染能力的微生物，能高效去除COD/BOD/氨氮/SS。
作為優(yōu)選，本發(fā)明中，所述的處理城市生活污泥用的藥劑使用量按污泥質量計為3-8％。更有選的是5-6％。
一般來說，來自于城市生活各個角落的生活污泥都可以采用本發(fā)明的藥劑進行處理。如圖1所示的污泥處理系統(tǒng)安裝在車上，污泥處理系統(tǒng)是一種移動式的，便于流動作業(yè)，該污泥處理系統(tǒng)包括為污泥處理系統(tǒng)中的所有設備提供電力支持的發(fā)電機組，用于打碎污泥的破碎機，與破碎機相連的螺桿泵，與螺桿泵相連的污泥脫水機，泡藥機與加藥泵相連，加藥泵與污泥脫水機相連。舉例說明：啟動發(fā)電機組為移動式所有設備提供電源，抽取窨井蓋中的城市污泥，用破碎機打碎后，通過螺桿泵打入污泥脫水機；藥劑投入泡藥機中，藥劑溶液通過加藥泵進入污泥脫水機；藥劑溶液中的各種成分與污泥發(fā)生一系列反應，絮凝、發(fā)酵等，最終排出泥餅和清水。此類生活污 泥的特點基本都是每100噸污泥中含有約80噸污水。實驗表明，本發(fā)明通過各種原料復配，發(fā)揮協(xié)調作用，不僅能夠可持續(xù)處理濃度均較高的城市生活污泥，使處理后的生活污水的COD、BOD以及SS量明顯降低，處理后的水質可反復循環(huán)利用，符合《生活污水排放標準》(GB18918-2002)的污水綜合排放標準；同時，處理排出的泥餅各種重金屬含量均低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值。
以某市生活污泥為代表舉例說明本發(fā)明的藥劑使用效果。處理工藝為常規(guī)方法，如圖1所示，啟動發(fā)電機組，主要包括以下步驟：
(1)首先將藥劑用清水或自來水溶解在泡藥機中，備用，
(2)生活污泥首先用破碎機打碎，打碎后的污泥經過螺桿泵進入污泥脫水機，
(3)藥劑溶液通過加藥泵打入污泥脫水那個機，進行絮凝、發(fā)酵等一系列反應，最后排出泥餅和清水。
試驗采用某市隨機作業(yè)的城市生活污泥，用原子吸收法分析重金屬元素(汞采用原子熒光法)。結果顯示見表1：
表1某市生活污泥和處理后泥餅的重金屬檢驗結果
根據(jù)表1可以看出，本發(fā)明藥劑處理后的污泥的重金屬含量均低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值。
同時，研究也表明，通過各種原料復配，協(xié)同作用，明顯改善了污泥自然干化過程中容易板結的難題，本發(fā)明的泥餅可直接用于農田。
本發(fā)明有以下優(yōu)點：
本發(fā)明的處理生活污泥用的藥劑，一方面，微生物加蠶砂的生物技術使城市生活污泥得到了好的處理，處理后的生活污泥重金屬含量均低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值，尤其是鎘金屬大大降低。研究亦表明，本發(fā)明也明顯改善了污泥自然干化過程中容易板結的難題。
本發(fā)明的生活污泥處理系統(tǒng)安裝在車上，便于流動作業(yè)，可加速生活污泥的處理速 度和效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明城市生活污泥處理工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內容。應當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。
在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設備和原料等均可從市場購得或是本行業(yè)常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。
實施例1
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉5％、漂白粉10％、鹽基度為50％的PAC 6％、兩性離子聚丙烯酰胺76.6％、蠶砂2％和污水處理菌種0.4％，其中：
礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過50目篩后使用，
蠶砂用羧甲基殼聚糖包覆后使用，蠶砂與羧甲基殼聚糖按重量比100∶5配比，經噴霧干燥，將羧甲基殼聚糖包覆在蠶砂表面，
污水處理菌種為廢水處理專用菌株，商品名：硝化寶(硝化細菌)，生產廠家：東興德豐生物技術有限公司。
采用如表1所示的某市生活污泥，按圖1所示的方法做處理，啟動發(fā)電機組，包括：
(1)首先將藥劑用清水或自來水溶解在泡藥機中，藥劑用量按污泥質量計為3％，藥劑溶液備用，
(2)生活污泥首先用破碎機打碎，打碎后的污泥經過螺桿泵進入污泥脫水機，
(3)藥劑溶液通過加藥泵打入污泥脫水機，進行絮凝、發(fā)酵等一系列反應，最后排出泥餅和清水。
排出泥餅的檢測結果符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值。
排出清水的檢測結果：
出水符合COD≤60mg/L，色度≤30度，SS≤10mg/L，BOD5≤10mg/L。達到了排水要求的一級標準。
實施例2
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉7％、漂白粉5％、鹽基度為60％的PAC 3％、兩性離子聚丙烯酰胺 79％、蠶砂5％和污水處理菌種1.0％，其中：
礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過50目篩后使用，
蠶砂用羧甲基殼聚糖包覆后使用，蠶砂與羧甲基殼聚糖按重量比100∶5配比，經噴霧干燥，將羧甲基殼聚糖包覆在蠶砂表面，
污水處理菌種為廢水處理專用菌株，商品名：硝化寶(硝化細菌)，生產廠家：東興德豐生物技術有限公司。
采用如表1所示的某市生活污泥，按圖1所示的方法做處理，啟動發(fā)電機組，包括：
(1)首先將藥劑用清水或自來水溶解在泡藥機中，藥劑用量按污泥質量計為5％，藥劑溶液備用，
(2)生活污泥首先用破碎機打碎，打碎后的污泥經過螺桿泵進入污泥脫水機，
(3)藥劑溶液通過加藥泵打入污泥脫水機，進行絮凝、發(fā)酵等一系列反應，最后排出泥餅和清水。
排出泥餅的檢測結果符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值。
排出清水的檢測結果：
出水符合COD≤60mg/L，色度≤30度，SS≤10mg/L，BOD5≤10mg/L。達到了排水要求的一級標準。
實施例3
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉4％、漂白粉5％、鹽基度為55％的PAC 3％、兩性離子聚丙烯酰胺85％、蠶砂2.5％和污水處理菌種0.5％，其中：
礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過30目篩后使用，
蠶砂用羧甲基殼聚糖包覆后使用，蠶砂與羧甲基殼聚糖按重量比100∶4配比，經噴霧干燥，將羧甲基殼聚糖包覆在蠶砂表面，
污水處理菌種為廢水處理專用菌株，商品名：硝化寶(硝化細菌)，生產廠家：東興德豐生物技術有限公司。
采用如表1所示的某市生活污泥，啟動發(fā)電機組，按圖1所示的方法做處理，包括：
(1)首先將藥劑用清水或自來水溶解在泡藥機中，藥劑用量按污泥質量計為8％，藥劑溶液備用，
(2)生活污泥首先用破碎機打碎，打碎后的污泥經過螺桿泵進入污泥脫水機，
(3)藥劑溶液通過加藥泵打入污泥脫水機，進行絮凝、發(fā)酵等一系列反應，最后排出泥餅和清水。
經檢測，排出泥餅的檢測結果符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值。
排出清水的檢測結果：
出水符合COD≤60mg/L，色度≤30度，SS≤10mg/L，BOD5≤10mg/L。達到了排水要求的一級標準。
比較例1
其他同實施例1，不同之處在于：
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉5％、漂白粉10％、鹽基度為50％的PAC 5％、兩性離子聚丙烯酰胺80％，其中：礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過30-50目篩后使用。
經檢測，排出泥餅的檢測結果不符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值，鎘、鉛、鋅多種重金屬超標。
排出清水的檢測結果：
出水符合COD≤120mg/L，色度≤50度，SS≤50mg/L，BOD5≤60mg/L。達到了排水要求的三級標準。
比較例2
其他同實施例1，不同之處在于：
一種處理城市生活污泥用的藥劑，其組成按質量百分比計為：
礦物粉5％、漂白粉9.6％、鹽基度為50％的PAC 5％、兩性離子聚丙烯酰胺80％、污水處理菌種0.4％，其中：礦物粉、漂白粉、PAC、PAM和蠶砂都要過30-50目篩后使用。
經檢測，排出泥餅的檢測結果不符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)》的污泥農用時污染物控制標準限值，鋅超標。同時發(fā)現(xiàn)，泥餅粘度比實施例1增大，有板結問題出現(xiàn)。
排出清水的檢測結果：出水符合COD≤100mg/L，色度≤40度，SS≤30mg/L，BOD5≤30mg/L。達到了排水要求的二級標準。