CN108892354A - 一种市政污泥脱水处理的方法 - Google Patents

Abstract

一种市政污泥脱水处理的方法，涉及环保领域，其将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物；再将混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤。污泥处理剂由絮凝剂和氧化剂构成，可以对污泥中的细菌、病毒、虫卵进行反应破开细胞壁，达到有效的灭杀和吸附沉降效果。催化剂则可以催化有机物的降解，防止污泥出现腐化发臭的现象。随后进行的紫外光照射和超声波空化则可以进一步提高杀菌效果和有机质的降解，提高净化效果。其操作方法简单，对设备要求不高，能够在高效脱水的同时，高效地去除市政污泥中的细菌、病毒、虫卵、有机质等杂质，适合进行推广使用。

Description

一种市政污泥脱水处理的方法

技术领域

本发明涉及环保领域，具体而言，涉及一种市政污泥脱水处理的方法。

背景技术

随着社会经济和城市化的快速发展，城市内市政污水排放量和处理量不断增长，市政污水处理所产生的大量污泥给城市的环境管理带来了新的挑战。市政污泥的含水量在90％以上，呈胶状，具有体积大、比重轻、易腐败散发恶臭等特点，给污泥的处理和运输带来困难。并且市政污泥中含有大量的细菌、病毒、虫卵、重金属等各种有害杂质，如果处理不当容易造成严重的环境污染问题以及卫生安全问题。

污泥的脱水是指采用物理和化学的方法，将污泥的含水率降低至60％以下。脱水后的污泥不仅运输、处理起来更为方便，而且其具有较高的热值，可以用于焚烧发电，具有较好的能源利用价值。如何在更好地进行脱水的同时，对市政污泥进行无害化处理是该领域发展的重要方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种市政污泥脱水处理的方法，其操作方法简单，对设备要求不高，能够在高效脱水的同时，有效去除市政污泥中的细菌、病毒、虫卵、有机质等杂质。

本发明的实施例是这样实现的：

一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物；将混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤；

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：絮凝剂150～250份，氧化剂100～200份；催化剂为稀有金属氧化物。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种市政污泥脱水处理的方法，其将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物；再将混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤。污泥处理剂由絮凝剂和氧化剂构成，可以对污泥中的细菌、病毒、虫卵进行反应破开细胞壁，达到有效的灭杀和吸附沉降效果。催化剂则可以催化有机物的降解，防止污泥出现腐化发臭的现象。随后进行的紫外光照射和超声波空化则可以进一步提高杀菌效果和有机质的降解，提高净化效果。其操作方法简单，对设备要求不高，能够在高效脱水的同时，高效地去除市政污泥中的细菌、病毒、虫卵、有机质等杂质，适合进行推广使用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种市政污泥脱水处理的方法进行具体说明。

本发明实施例提供了一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

S1.将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物。

市政污泥的含水量在90％以上，呈胶状，具有体积大、比重轻、易腐败散发恶臭等特点，给污泥的处理和运输带来困难。并且市政污泥中含有大量的细菌、病毒、虫卵、重金属等各种有害杂质，如果处理不当容易造成严重的环境污染问题以及卫生安全问题。

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：絮凝剂150～250份，氧化剂100～200份；催化剂为稀有金属氧化物。

进一步地，絮凝剂包括无机絮凝剂以及有机絮凝剂中的至少一种。絮凝剂主要是带有正(负)电性的基团和水中带有负(正)电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。其中，无机絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铝铁中的至少一种。有机絮凝剂包括聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺可以为阳离子型或阴离子型，阳离子型聚丙烯酰胺的阳离子浓度为2.8～52.6％，阴离子型聚丙烯酰胺的离子量为100～3800万。

氧化剂包括臭氧、过氧乙酸、硫酸铁、氯酸钠和次氯酸钠中的至少一种。氧化剂可以破坏细菌、病毒、虫卵的细胞壁，达到灭杀的目的。其次，氧化剂可以对污泥中的有机质进行氧化，促进有机质的降解，达到防腐除臭的目的。

催化剂为稀有金属氧化物，优选地，催化剂包括氧化镧和氧化铕中的至少一种，其经过高温制作而成。催化剂可以促进氧化剂对有机质的氧化反应，从而更好的对有机质进行降解。

进一步地，在本发明实施例中，污泥、污泥处理剂和催化剂的质量比为1：0.2～0.8：0.02～0.1。发明人经过创造性劳动发现，将污泥、污泥处理剂和催化剂按照上述比例混合后，对于污泥中细菌、病毒、虫卵、有机质等杂质的去除效果较佳。

优选地，在将污泥与污泥处理剂、催化剂进行混合时，添加酸或碱将混合物的pH值调节至中性。通常情况下，市政污泥由于存在着大量的有机质，其pH值偏酸性，需要通过添加碱，例如石灰、火碱、纯碱等，来进行中和。调节pH可以破坏胶体状污泥的稳定性，使杂质更好的沉降，并破坏细菌、病毒、虫卵等的生存环境。优选地，以污泥的质量计，每千克污泥中碱的用量为3.5～221g。

进一步地，将污泥、污泥处理剂和催化剂在100～2000r/min的转速下搅拌混合5～127min。在上述条件下，混合较为充分，能够让污泥、污泥处理剂和催化剂三者更为充分的混合反应。

进一步地，本发明实施例所提供的一种市政污泥脱水处理的方法，还包括：

S2.将混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤。

其中，进行紫外光照射时，紫外光的波长范围为50～400nm，强度为100～500W。紫外照射可以进一步对污泥中的细菌和病毒进行灭杀，达到更好的除菌效果。

进行超声波空化时，超声波的声能密度为0.1～1.0W/ml，脉冲比为0.1：1～30：1，能量范围为50000～200000kJ/kg，功率为100～1000W/kg，频率为50～200kHz。超声空化可以加快反应进程，促使污泥中的有机质更加高效的降解。优选地，进行超声波空化时，是在磁场中进行的，磁场强度为10.0～50.0T。磁场可以作用与污泥中的带电粒子、带磁性的污染物，促使它们聚集沉降，达到除杂的目的。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明提供一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

S1.将污泥与污泥处理剂、催化剂按照1:0.2:0.02的质量比进行搅拌混合，得到混合物；

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：

聚合硫酸铝80份、聚丙烯酰胺70份、硫酸铁20份、臭氧40份、过氧乙酸80份、次氯酸钠60份和碱30份；催化剂为氧化镧；搅拌混合的转速为100r/min，时间为125min。

S2.对上述混合物进行紫外光照射，紫外光的波长为100nm，强度为500W。

S3.对紫外光照射后的混合物在磁场中进行超声波空化，其中，超声波的声能密度为0.5W/ml，脉冲比为0.1：1，能量范围为50000kJ/kg，功率为1000W/kg，频率为200kHz，磁场强度为10.0T。

S4.对超声波空化后的混合物进行压滤。

实施例2

本发明提供一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

S1.将污泥与污泥处理剂、催化剂按照1:0.8:0.1的质量比进行搅拌混合，得到混合物；

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：

聚合硫酸铝150份、聚合氯化铝100份、臭氧20份、氯酸钠50份、次氯酸钠30份和碱25份；催化剂为氧化铕；搅拌混合的转速为1000r/min，时间为15min。

S2.对上述混合物进行紫外光照射，紫外光的波长为400nm，强度为100W。

S3.对紫外光照射后的混合物在磁场中进行超声波空化，其中，超声波的声能密度为1.0W/ml，脉冲比为30：1，能量范围为200000kJ/kg，功率为500W/kg，频率为1000kHz，磁场强度为50.0T。

S4.对超声波空化后的混合物进行压滤。

实施例3

本发明提供一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

S1.将污泥与污泥处理剂、催化剂按照1:0.5:0.06的质量比进行搅拌混合，得到混合物；

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：

聚合硫酸铝铁60份、聚丙烯酰胺40份、聚合氯化铝80份、硫酸铁20份、臭氧25份、过氧乙酸40份、氯酸钠30份、次氯酸钠25份和碱40份；催化剂为氧化镧；搅拌混合的转速为2000r/min，时间为5min。

S2.对上述混合物进行紫外光照射，紫外光的波长为50nm，强度为500W。

S3.对紫外光照射后的混合物在磁场中进行超声波空化，其中，超声波的声能密度为0.5W/ml，脉冲比为10：1，能量范围为100000kJ/kg，功率为100W/kg，频率为100kHz，磁场强度为20.0T。

S4.对超声波空化后的混合物进行压滤。

实施例4

本发明提供一种市政污泥脱水处理的方法，其包括：

S1.将污泥与污泥处理剂、催化剂按照1:0.4:0.08的质量比进行搅拌混合，得到混合物；

其中，按照重量份数计，污泥处理剂包括：

聚丙烯酰胺100份、聚合氯化铝80份、臭氧50份、过氧乙酸30份、氯酸钠30份、次氯酸钠20份和碱25份；催化剂为氧化铕；搅拌混合的转速为500r/min，时间为80min。

S2.对上述混合物进行紫外光照射，紫外光的波长为200nm，强度为200W。

S3.对紫外光照射后的混合物在磁场中进行超声波空化，其中，超声波的声能密度为0.3W/ml，脉冲比为5：1，能量范围为80000kJ/kg，功率为600W/kg，频率为150kHz，磁场强度为30.0T。

S4.对超声波空化后的混合物进行压滤。

试验例1

选取实施例1～4所提供的市政污泥脱水处理的方法处理后的污泥，并以未经处理的污泥作为对比例，对其含水率、粒径等指标进行测试，测试结果如表1所示。

表1污泥各项指标测试结果

由表1可以看出，采用本发明实施例1～4所提供的一种市政污泥脱水处理的方法处理过后，污泥的含水率能降低至50％以下，明显低于行业内对于污泥脱水后含水率≤60％的标准。同时，其粒径由21mm，降至1mm左右，对于污泥的细化效果明显。在虫卵和细菌灭杀方面，经过处理的污泥，其蛔虫卵死亡率高达99.9％，粪大肠菌群值为0.02左右，具有较好的除虫卵、除菌效果。

综上所述，本发明实施例提供了一种市政污泥脱水处理的方法，其将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物；再将混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤。污泥处理剂由絮凝剂和氧化剂构成，可以对污泥中的细菌、病毒、虫卵进行反应破开细胞壁，达到有效的灭杀和吸附沉降效果。催化剂则可以催化有机物的降解，防止污泥出现腐化发臭的现象。随后进行的紫外光照射和超声波空化则可以进一步提高杀菌效果和有机质的降解，提高净化效果。其操作方法简单，对设备要求不高，能够在高效脱水的同时，高效地去除市政污泥中的细菌、病毒、虫卵、有机质等杂质，适合进行推广使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，包括：

将污泥与污泥处理剂、催化剂混合得到混合物；将所述混合物进行紫外光照射，超声波空化，以及压滤；

其中，按照重量份数计，所述污泥处理剂包括：絮凝剂150～250份，氧化剂100～200份；所述催化剂为稀有金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，所述污泥、所述污泥处理剂和所述催化剂的质量比为1：0.2～0.8：0.02～0.1。

3.根据权利要求1或2所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，所述絮凝剂包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝和聚合硫酸铝铁中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，所述氧化剂包括臭氧、过氧乙酸、硫酸铁、氯酸钠和次氯酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，所述催化剂包括氧化镧和氧化铕中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，在将污泥与污泥处理剂、催化剂进行混合时，添加酸或碱将所述混合物的pH值调节至中性。

7.根据权利要求1所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，将所述污泥、所述污泥处理剂和所述催化剂在100～2000r/min的转速下搅拌混合5～127min。

8.根据权利要求1所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，进行紫外光照射时，紫外光的波长范围为50～400nm，强度为100～500W。

9.根据权利要求8所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，进行超声波空化时，超声波的声能密度为0.1～1.0W/ml，脉冲比为0.1：1～30：1，能量范围为50000～200000kJ/kg，功率为100～1000W/kg，频率为50～200kHz。

10.根据权利要求9所述的市政污泥脱水处理的方法，其特征在于，进行超声波空化时，是在磁场中进行的，磁场强度为10.0～50.0T。