一种新型高效污泥脱水调理剂及其应用
【专利摘要】本发明提供了一种新型高效污泥脱水调理剂，包括硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁。硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁的摩尔比为1：5～5：1；调理剂均为粉末体。本发明同时提供上述调理剂的应用，调理剂的添加量为污泥干重的1％～10％，在曝气量为300～900ml/(min·L)的条件下，经过12～48小时处理后，污泥的毛细吸水时间(CST)可降低15％～30％。本发明通过投加上述无害化药剂，促进污泥中微生物的生长代谢，改变体系环境条件，从而改善污泥脱水性能。
【专利说明】
一种新型高效污泥脱水调理剂及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及污泥处理处置技术领域，具体地说是一种污泥脱水调理剂及其应用方法。
【背景技术】
[0002]污泥是城市污水处理厂污水生物法处理过程中的必然产物，我国浓缩污泥(以98%含水率计)年产生量已高达3亿吨以上，数量十分惊人，污泥处理处置的压力十分巨大。而污泥脱水是污泥处理处置中的重要环节，它可以有效地减小污泥容积、降低污泥后续运输、处理处置费用。通常，污泥采用机械脱水来降低含水率。但是，由于污泥中存在大量亲水性物质，含水率较高，对其直接进行脱水十分困难，所以在进行污泥脱水前一般需采取预处理措施调理污泥脱水性能，才能进行有效的脱水。目前城市污水处理厂污泥脱水调理的方法主要有物理调理、化学调理、微生物絮凝调理等，以此来提高污泥的脱水性能。但上述方法在实际应用中仍然存在一些不足之处:物理调理一般能耗较大，调理后污泥脱水液中含有大量的化学需氧量(COD)与氨氮，增加了脱水液的处理负担;化学调理虽然可以显著地改善污泥的脱水性能，但是大量无机物的引入将降低污泥中的有机物含量，不利于污泥后期资源化利用，且容易对环境造成潜在的二次污染问题;微生物絮凝调理技术虽有广阔的发展前景，但存在絮凝剂的用量大、成本高等问题，严重制约了微生物絮凝剂的大规模生产，使其在工业上的广泛应用受到很大的限制。目前，我国大多城市污水处理厂均采用聚电解质对污泥进行调理，尽管聚电解质等化学药剂能较大程度地提高污泥脱水性能和污泥固体回收率，但其使用成本较高、药剂随污泥弃置后对环境潜在的二次污染问题同样不容忽视。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新型高效污泥脱水调理剂及其应用，针对城市污水处理厂所产生的剩余污泥脱水困难及后续处理易对环境造成潜在的二次污染的问题，提出一种利用微生物代谢有效破坏污泥中的细胞结构，提高污泥的沉降性能的调理剂。通过投加无害化药剂，促进污泥中微生物的生长代谢，改变体系环境条件，从而改善污泥脱水性能。
[0004]为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]—种新型污泥高效脱水调理剂，包括硫单质或还原态的硫化物以及硫酸亚铁。
[0006]所述硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁的摩尔比为1:5?5:1;
[0007]所述调理剂均为粉末状。
[0008]—种新型高效污泥脱水调理剂的应用，包括如下步骤:
[0009]往污水处理厂浓缩池的污泥中添加所述硫单质或/还原态的硫化物和硫酸亚铁试剂，搅拌混合。所述试剂的添加量为污泥干重的1%?10%。在曝气量为300?900ml/(min.L)的条件下，经过该混合试剂处理12?48小时后，即可使剩余污泥的脱水性能得到大幅改善，污泥的毛细吸水时间(CST)可降低15 %?30 %。
[0010]本发明对于剩余污泥的脱水性能改善效果是显著的，在通过先后向污泥中添加硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁的混合调理剂，在微生物的作用下，使得污泥的絮体遭到破坏，胞外聚合物被剥离，使污泥中的水分得到释放，大幅提高污泥的脱水性能。该应用方法工序简单，条件易于控制，可实现污泥脱水调理的规模化处理。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0012]本发明的技术原理是，利用污泥中的硫氧化细菌胞体内的硫氧化酶和亚硫酸盐氧化酶系统，把还原态的硫化物和单质硫最终氧化为硫酸而释放出H+，使环境呈强酸性，从而使污泥絮体结构以及污泥中细胞膜遭到破坏作用，导致污泥絮体中自由水的释放，细胞中部分结合水也同样释放至污泥液相中。另亚铁离子的絮凝作用，可使污泥胶体发生电中和作用，破坏胶体的稳定性，使胶粒团聚下沉，导致污泥中的表面吸附水脱除，进而实现污泥脱水性能的改善。
[0013]实施例1
[0014]取上海市某生活污水处理厂含固率为0.9%的液态污泥，往其中添加单质硫和硫酸亚铁混合试剂粉末，摩尔比为1:5，添加量为污泥干重的I%，曝气量为300ml/(min.L)，经过12小时后，污泥的毛细吸水时间(CST)与未经过电解处理的污泥相比，可减少15%。
[0015]实施例2
[0016]取上海市某生活污水处理厂含固率为0.9%的液态污泥，往其中添加单质硫和硫酸亚铁混合试剂粉末，摩尔比为3:5，添加量为污泥干重的3%，曝气量为600ml/(min.L)，经过18小时后，污泥的毛细吸水时间(CST)与未经过电解处理的污泥相比，可减少17%。
[0017]实施例3
[0018]取上海市某生活污水处理厂含固率为0.9%的液态污泥，往其中添加单质硫和硫酸亚铁混合试剂粉末，摩尔比为5:1，添加量为污泥干重的8%，曝气量为500ml/(min.L)，经过24小时后，污泥的毛细吸水时间(CST)与未经过电解处理的污泥相比，可减少25%。
[0019]实施例4
[0020]取上海市某生活污水处理厂含固率为0.9%的液态污泥，往其中添加单质硫和硫酸亚铁混合试剂粉末，摩尔比为1:1，添加量为污泥干重的10%，曝气量为900ml/(min.L)，经过36小时后，污泥的毛细吸水时间(CST)与未经过电解处理的污泥相比，可减少30%。
[0021]实施例5
[0022]取上海市某生活污水处理厂含固率为0.9%的液态污泥，往其中添加单质硫和硫酸亚铁混合试剂粉末，摩尔比为2:1，添加量为污泥干重的5%，曝气量为600ml/(min.L)，经过48小时后，污泥的毛细吸水时间(CST)与未经过电解处理的污泥相比，可减少26%。
[0023]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
【主权项】
1.一种新型高效污泥脱水调理剂，其特征在于，所述调理剂包括硫单质或还原态的硫化物与硫酸亚铁的混合试剂。2.根据权利要求1所述的新型高效污泥脱水调理剂，其特征在于，所述硫单质或还原态的硫化物与硫酸亚铁的摩尔比在1:5?5:1。3.根据权利要求1所述的新型高效污泥脱水调理剂，其特征在于，所述硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁均为粉末状。4.根据权利要求1所述的新型高效污泥脱水调理剂的应用，其特征在于，所述硫单质或还原态的硫化物和硫酸亚铁的添加量为污泥干重的I %?1 %。5.根据权利要求4所述的新型高效污泥脱水调理剂的应用，其特征在于，所述调理剂添加至污泥中搅拌混合处理12?48小时。6.根据权利要求4所述的新型高效污泥脱水调理剂的应用，其特征在于，所述调理剂添加至污泥中曝气量为300?900ml/(min.L)。
【文档编号】C02F11/12GK105923964SQ201610445582
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】袁海平, 朱南文, 楼紫阳, 沈棒, 于豹
【申请人】上海交通大学