專利名稱：芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同作用污泥調(diào)理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程和污泥處理工程領(lǐng)域，并專注于一種芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同作用污泥調(diào)理技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著我國污泥產(chǎn)量的逐年增加，污泥出路成為許多城市面臨的一大難題。污泥的含水率極高，脫水性能差，污泥后續(xù)處理處置的難度與費用劇增。目前經(jīng)過機(jī)械脫水，污泥泥餅的含水率通常達(dá)不到后續(xù)處理處置的要求，成為制約污泥減量化、無害化、資源化處理處置的主要因素，因此，提高污泥脫水性能，降低污泥含水率，成為一個重要的研究課題。污泥調(diào)理能夠改變污泥的物理和化學(xué)性質(zhì)，從而改善污泥的脫水性能，降低污泥脫水后的含水率。污泥化學(xué)調(diào)理因其操作簡單、費用低及效果穩(wěn)定而被廣泛使用。城市污水污泥處理中陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)是使用最廣泛的一種絮凝劑型化學(xué)調(diào)理劑，其使用中操作簡單，比無機(jī)絮凝劑高效、投加量小且效果穩(wěn)定。但由于污泥特別是活性污泥中含有大量的微生物細(xì)胞以及胞外聚合物(EPQ，細(xì)胞內(nèi)部水以及EPS表面結(jié)合水很難通過CPAM 的調(diào)理而釋放出來，成為阻礙污泥脫水性能的關(guān)鍵因素。隨著科技進(jìn)步，化學(xué)氧化等技術(shù)也應(yīng)用于改善污泥的脫水性能。氧化劑芬頓 (Fenton)試劑具有降解有機(jī)物，溶解和破解EPS、細(xì)胞壁，實現(xiàn)污泥的減量并且改善污泥脫水性能。如申請?zhí)枮?0101000(^69. 1，名稱為一種生物酸化-類!^nton氧化聯(lián)用改善剩余污泥脫水性能的方法，公開號為CN101759337A，在投加足量底物的條件下，從污泥中培養(yǎng)馴化土著酸化細(xì)菌作為接種液；將接種液加入到剩余污泥中，在有氧、攪拌和適量底物條件下對污泥進(jìn)行生物酸化，然后利用i^nton試劑對污泥進(jìn)行氧化，再投加Ca (OH) 2調(diào)節(jié)污泥的PH至中性，提高了污泥脫水性能。但這種方法需要預(yù)先對污泥進(jìn)行酸化，污泥調(diào)理前的預(yù)處理過程污泥處理量大，操作不易控制。利用!^enton試劑氧化然后利用CPAM絮凝的方式對污泥進(jìn)行調(diào)理，一方面能利用 Fenton試劑的氧化作用徹底改變污泥的結(jié)構(gòu)，釋放細(xì)胞內(nèi)部水及EPS表面結(jié)合水，大大提高污泥的脫水性能；另一方面能進(jìn)一步利用CPAM的強(qiáng)絮凝作用，將氧化后的顆粒小且分散的污泥顆粒進(jìn)行絮凝，提高污泥脫水固液分離比。而通過無機(jī)酸直接對污泥進(jìn)行酸化，能大大縮短污泥酸化的時間。綜上可知，芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同用，能顯著改善污泥脫水性能，形成較優(yōu)的污泥形態(tài)并改善污泥的后續(xù)處理處置的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本專利發(fā)明針對城市污水處理廠污泥含水率高，脫水性能差，脫水后污泥泥餅含水率不能滿足后續(xù)處理處置要求的現(xiàn)狀，提供了一種芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同污泥調(diào)理組合技術(shù)工藝。通過i^enton試劑氧化單元和CPAM絮凝單元的設(shè)計與控制，使該組合技術(shù)工藝能夠有效實現(xiàn)污泥減量化，改善污泥脫水性能的技術(shù)，并為污泥的后續(xù)處理處置提供較優(yōu)的污泥形態(tài)。
3
本專利發(fā)明的特征在于，利用!^enton試劑的氧化作用，降解有機(jī)物，溶解和破解污泥中的微生物細(xì)胞和胞外聚合物EPS，一方面對污泥有消毒、除臭作用，另一方面因為細(xì)胞內(nèi)部水及EPS表面結(jié)合水被釋放出來，大大提高污泥的脫水性能；同時利用CPAM的強(qiáng)絮凝作用，將被i^enton試劑氧化后形成的結(jié)構(gòu)分散、顆粒粒徑小、比表面積大的污泥有效絮凝起來，增強(qiáng)污泥的脫水性能，并提高污泥脫水中的固液分離比。本專利發(fā)明的主要目的在于克服目前城市污水處理廠污泥脫水調(diào)理中存在的不足，提供一種能有效降解有機(jī)物，實現(xiàn)污泥減量化，并有效釋放污泥中難以脫出的結(jié)合水和細(xì)胞內(nèi)部水，提高污泥脫水性能的污泥調(diào)理組合技術(shù)工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(1)有效提高污泥脫水性能。本發(fā)明采用芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同污泥調(diào)理組合技術(shù)工藝，充分發(fā)揮兩種調(diào)理劑各自的優(yōu)勢，有效改善污泥的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，提高污泥的脫水性能，并增加了污泥脫水的固液分離比。(2)污泥減量化作用明顯。由于芬頓試劑的強(qiáng)氧化性作用，能有效減少污泥中的 SS，直接減少后續(xù)的污泥處理量。(3)綜合成本低廉。因污泥SS的減少和污泥含水率的降低，脫水后污泥運輸和處理費用減少。并且，使用芬頓試劑所增加的藥劑費用增加量遠(yuǎn)小于因污泥減量帶來的后續(xù)運輸和處理費用的減少量。(4)構(gòu)筑物少，工序簡單，易于操作。


附圖1為本發(fā)明芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同作用污泥調(diào)理技術(shù)的工藝圖。
附圖2為濃縮池污泥、經(jīng)芬頓試劑調(diào)理后的污泥以及經(jīng)本發(fā)明芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同污泥調(diào)理技術(shù)調(diào)理后的微觀污泥形態(tài)對比圖。
具體實施例方式以下詳細(xì)說明本發(fā)明的工作原理和實施方式本發(fā)明所述的污泥脫水性能調(diào)理組合技術(shù)工藝，充分利用!^nton試劑和CPAM各自的優(yōu)勢，有效氧化降解污泥中有機(jī)物，釋放結(jié)合水和細(xì)胞內(nèi)部水，并有效將顆粒小且分散的污泥絮凝起來，增強(qiáng)污泥的脫水性能，并提高污泥脫水中的固液分離比。本發(fā)明在結(jié)合 Fenton試劑的氧化作用和CPAM的絮凝作用的最佳組合工藝條件下，實現(xiàn)污泥減量化，并改善污泥脫水性能，為后續(xù)污泥處理處置提供較優(yōu)的污泥形態(tài)。其運行的過程如圖1所示，經(jīng)過濃縮的污泥經(jīng)過酸化后，輸送至芬頓試劑氧化池， 在氧化池中污泥在持續(xù)的攪拌作用下，與芬頓試劑發(fā)生反應(yīng)而被氧化；當(dāng)芬頓反應(yīng)完全后， 加入CPAM對污泥進(jìn)行絮凝調(diào)理，并輸送至機(jī)械脫水設(shè)備進(jìn)行脫水；最后脫水后的污泥泥餅外運進(jìn)一步處理，大大降低后續(xù)處理處置量及處理費用，脫出的水分則返回污水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。實施例1其運行的過程如圖1所示，濃縮池的污泥經(jīng)無機(jī)酸酸化后(ρΗ = 0，輸送至芬頓試劑氧化池( 投加量為2g/L，F(xiàn)eSO4投加量為2. 4g/L，反應(yīng)1小時)，在氧化池中污泥在持續(xù)的攪拌作用下，與芬頓試劑發(fā)生反應(yīng)，污泥中有機(jī)物被降解，細(xì)胞壁及污泥中胞外聚合物 (EPS)被溶解和破解，大量的細(xì)胞內(nèi)部水和EPS結(jié)合水被釋放出來；當(dāng)芬頓反應(yīng)完全后，用 CPAM對污泥進(jìn)行絮凝調(diào)理(C8050投加為75mg/L，攪拌方式為400rpm攪拌30s后以60rpm 攪拌5min)，污泥中的分散細(xì)小顆粒被吸附絮凝，實現(xiàn)良好的泥水分離；然后污泥被輸送至機(jī)械脫水設(shè)備進(jìn)行脫水；最后脫水后的污泥泥餅外運進(jìn)一步處理，脫出的水分則返回污水處理系統(tǒng)進(jìn)一步處理。某污水處理廠，設(shè)計流量為10萬t/d，目前進(jìn)水為6萬t/d，采用A2/0氧化溝水處理工藝。進(jìn)水中生活污水占70% 80%，工業(yè)廢水主要是電子廠、銅鋅電鍍廠、蓄發(fā)電池生產(chǎn)廠產(chǎn)生的廢水。目前該廠濃縮池污泥含水率為含水率為96. 3%，脫水后泥餅含水率為 87.7%。該廠采用芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同污泥調(diào)理技術(shù)，工藝流程如圖1所示，污泥各項指標(biāo)表1所示表1某污水處理廠濃縮池污泥經(jīng)芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同調(diào)理前后污泥各項指標(biāo)
權(quán)利要求
1. 一種芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同污泥調(diào)理技術(shù)，其特征在于利用i^nton試劑的氧化作用，溶解和破解污泥中的微生物細(xì)胞和胞外聚合物EPS，一方面對污泥有消毒、除臭作用，另一方面因為細(xì)胞內(nèi)部水及EPS表面結(jié)合水被釋放出來，大大提高污泥的脫水性能；同時利用CPAM的強(qiáng)絮凝作用，將被!^nton試劑氧化后形成的結(jié)構(gòu)分散、顆粒粒徑小、比表面積大的污泥有效絮凝起米，增強(qiáng)污泥的脫水性能，并提高污泥脫水中的固液分離比。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“芬頓試劑與聚丙烯酰胺協(xié)同作用污泥調(diào)理技術(shù)”，主要目的在于克服目前城市污水處理廠污泥脫水調(diào)理中存的不足，提供一種能有效降解有機(jī)物，實現(xiàn)污泥減量化，并有效釋放污泥中難以脫出的結(jié)合水和細(xì)胞內(nèi)部水，提高污泥脫水性能的污泥調(diào)理組合技術(shù)工藝。本發(fā)明將Fenton試劑的氧化作用和CPAM的強(qiáng)絮凝作用充分結(jié)合并利用起來，增強(qiáng)污泥的脫水性能，并提高污泥脫水中的固液分離比。經(jīng)過調(diào)理，污泥離心脫水后含水率由87.7％降低到79.3％，泥餅產(chǎn)量由0.218t/m3減少到0.128t/m3。
文檔編號C02F11/14GK102180583SQ20111008790
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者岳東北, 曹芮, 楊婭, 王洪濤, 馬俊偉 申請人:北京師范大學(xué)