基于磁性超強吸水劑的污泥深度脫水的方法技術

本發明專利技術提供了一種基于磁性超強吸水劑的污泥深度脫水的方法，包括以下步驟：將濕污泥與磁性超強吸水劑按照100:0.1～100:3的質量比，在5～90℃的條件下拌混5～60分鐘，制得破膠調理污泥；將破膠調理污泥與膠體脫水劑按照2:1～2:4的質量比，在0～90℃的條件下攪拌5～30分鐘，制得懸浮混合物；將懸浮混合物進行過濾或離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液；采用磁性分離機將濾餅中的磁性超強吸水劑進行分離，分離出的磁性超強吸水劑經再生處理后重復使用，經分離后的濾餅殘留物用于資源化利用。本發明專利技術提供的方法能夠在不增加化學有害物、不減少污泥有機質含量的基礎上，使污泥深度脫水。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術提供了一種污泥深度脫水的方法，尤其涉及一種基于磁性超強吸水劑使污泥深度脫水方法，屬于環境保護領域。
技術介紹
我國城鎮污水廠普遍采用機械方式對污泥進行脫水，得到的污泥含水率一般在75 85%，呈假凝膠狀態，稱之為“濕污泥”。濕污泥含水率高，有機物含量高，重金屬含量較高，病菌、寄生蟲(卵)含量高。濕污泥倘若不經過無害化處理任意棄置或簡單填埋，容易污染空氣、土壤和水源，嚴重威脅人體健康和環境安全，待造成二次污染后再去治理，將付出更高代價。所以，必須對污水處理廠的濕污泥進行減量化、無害化、穩定化、資源化處理及處置。 要解決污水處理廠濕污泥處理處置問題，首先要突破濕污泥低成本深度脫水技術瓶頸，將其含水率由80%左右降至60%以下，實現減量化，否則難以實現資源化利用。CN201010289929.2公開了一項專利技術專利，包括:a.將濃縮污泥用酸調節pH值到2.5 3.5 ；b.加鐵鹽，加H2O2或過氧乙酸后快速攪拌；c.加骨架材料，將污泥pH值調至6.8 7.2 ;d.污泥脫水。該專利技術申請內容主要有三點，調pH值后加入化學試劑，加骨架材料，調回pH值后機械脫水。缺點是既要消耗酸堿、化學試劑，又加入無機物骨架材料，降低了污泥有機質含量，還需要進行機械脫水。CN201110367035.5專利技術以納米磁性Fe3O4、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)和二甲基二烯丙基氯化銨(DADMAC)為原料制備了一種用于污泥深度脫水的磁性污泥改性劑。該改性劑脫水后可以回收利用，只是污泥脫水效果有限，污泥脫水成本高。CN201110153981.X公開了一項“污泥深度脫水系統及污泥深度脫水方法”專利技術專利申請，通過添加絮凝劑對污泥進行調質處理，再進行機械脫水處理。CN201110279623.3專利技術用固體廢棄物做污泥調理劑進行的深度脫水方法。調理劑由重量百分比為40 70%的菱苦土與重量百分比為30 60%的石灰石研磨成粉后在900 100CTC灼燒I 2h后制成。使用上述污泥調理劑的深度脫水方法使污泥含水率快速降低至60 %以下，但是缺點是顯著降低了污泥有機質的含量。圍繞污泥深度脫水，我國已有的專利技術專利，要么采用機械力和熱力進行強制脫水，能耗高，效果有限；要么用化學藥劑、絮凝劑進行調質，再進行機械強制脫水，有加入大量化學藥劑可能產生后續未知不利影響之虞，而且能耗較高；要么加入大量無機物，降低了污泥中有機質含量，使其資源化利用價值大打折扣。
技術實現思路
本專利技術提供了一種基于磁性超強吸水劑使污泥深度脫水的方法，解決了
技術介紹
中的不足，該方法不增加化學有害物、不減少污泥有機質含量，在非機械強制脫水和非熱力脫水條件下使污泥深度脫水。實現本專利技術上述目的所采用的技術方案為:—種，包括以下步驟:(I)將濕污泥與磁性超強吸水劑按照100:0.1 100:3的質量比，在5 90°C的條件下拌混5 60分鐘，制得破膠調理污泥；(2)將破膠調理污泥與膠體脫水劑按照2:1 2:4的質量比，在O 90°C的條件下攪拌5 30分鐘，制得懸浮混合物；(3)將懸浮混合物進行過濾或離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液；(4)采用磁性分離機將濾餅中的磁性超強吸水劑進行分離，分離出的磁性超強吸水劑經再生處理后重復使用，經分離后的濾餅殘留物用于資源化利用；選取部分濾液用于重新配置膠體脫水劑，剩余濾液經由污水處理系統進行處理。所述的磁性超強吸水劑為磁性膨脹吸附復合材料和/或磁性膨脹吸附樹脂。所述的濕污泥的含水率為75% 85%，所述的濾餅殘留物的含水率為30% 60%。所述的膠體脫水劑 由水和水溶性化合物混合配制而成，其滲透勢為-0.5MPa -1OMPa0水溶性化合物為水溶性無機物、水溶性有機物或兩者的混合物，其中水溶性無機物為水溶性無機鹽，水溶性有機物為可溶性醇、醛或酸。所述水溶性無機物為氯化鈉、硫酸鈉、氯化鈣或硫酸鋁中的一種以上，所述水溶性有機物為甲醇、乙醇、甲醛、醋酸或醋酸鹽中的一種以上。本專利技術提供的技術方案有以下優點:1、本專利技術中所添加的所采用的磁性膨脹吸附復合材料為專利CN 201210045129.5中所提供材料，磁性膨脹吸附樹脂為專利CN201210045128.0中所提供材料，上述材料無毒性，不會增加化學有害物質，不會造成二次污染，并且能夠回收重復使用。2、本專利技術中添加的磁性超強吸水劑在處理污泥過程沒有化學或生物氧化還原過程，因此不會減少污泥中有機質含量。3、本專利技術中不需要進行機械和熱力強制脫水，因此能耗較低。4、本專利技術中將浸慮后所得的濾液補充添加水溶性物質后可重新制膠體脫水劑，重復使用，因此處理成本較低。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術做詳細具體的說明。本專利技術的以下實施例所使用的污泥深度脫水方法均在脫水裝置系統中完成，脫水裝置系統由4個連續的單元組成，從而實現深度脫水，這4個單元依次為磁性超強吸水劑調理單元、攪拌單元、分離單元及磁性分離單元。所述的調理單元由機械攪拌機和輔助設備組成；攪拌單元由連續混合攪拌機、間歇式機械攪拌機及輔助設備組成；輔助設備至少包括進料泵、管道、計量設備及閥門，其中機械攪拌機、連續混合攪拌機、間歇式機械攪拌機和過濾機依次通過管道連接，閥門安裝于管道上，機械攪拌機、連續混合攪拌機以及間歇式機械攪拌機均通過管道連接進料泵。磁性分離單元為干式磁性分離機械。機械攪拌機為單軸攪拌混合機、雙軸攪拌混合機或者螺旋漿式攪拌混合機。所述的分離單元為普通真空過濾機或離心分離機，優選離心分離機。實施例1:取含水率80%濕污泥100份，加入磁性超強吸水劑0.1份，兩者的質量百分比為100:0.1，在5°C的條件下拌混50分鐘，制得破膠調理污泥；將破膠調理污泥100份與水勢為-1OMPa膠體脫水劑50份混合，兩者的質量百分比為2:1，在90°C的條件下攪拌5分鐘，制得懸浮混合物；將懸浮混合物進行離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液。將濾餅通過干式磁性分離機械將磁性超強吸水劑分離，得到含水率為50%左右的濾餅殘留物。將磁性超強吸水劑再生后重復使用，濾餅殘留物進行后續資源化利用。取一部分濾液添加水溶性化合物重新配制膠體脫水劑，另一部分經由污水處理系統進行處理。本實施例中磁性超強吸水劑選用磁性膨脹吸附復合材料，水溶性化合物選用氯化鈉和氯化鈣。實施例2:取含水率80%濕污泥100份，加入磁性超強吸水劑3份，兩者的質量百分比為100:3,在90°C的條件下拌混5分鐘，制得破膠調理污泥；將破膠調理污泥100份與水勢為-5MPa膠體脫水劑200份混合，兩者的質量百分比為2:4，在0°C的條件下攪拌30分鐘，制得懸浮混合物；將懸浮混合物進行離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液。將濾餅通過干 式磁性分離機械將磁性超強吸水劑分離，得到含水率為35%左右的濾餅殘留物。將磁性超強吸水劑再生后重復使用，濾餅殘留物進行后續資源化利用。取一部分濾液添加水溶性化合物重新配制膠體脫水劑，另一部分經由污水處理系統進行處理。本實施例中磁性超強吸水劑選用磁性膨脹吸附樹脂，水溶性化合物選用硫酸鋁、硫酸鈉和醋酸。實施例3:取含水率80%濕污泥100份，加入磁性超強吸水劑2份，兩者的質量百分比為100: 2，在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于磁性超強吸水劑的污泥深度脫水的方法，其特征在于包括以下步驟：（1）將濕污泥與磁性超強吸水劑按照100:0.1～100:3的質量比，在5～90℃的條件下拌混5～60分鐘，制得破膠調理污泥；（2）將破膠調理污泥與膠體脫水劑按照2:1～2:4的質量比，在0～90℃的條件下攪拌5～30分鐘，制得懸浮混合物；（3）將懸浮混合物進行過濾或離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液；（4）采用磁性分離機將濾餅中的磁性超強吸水劑進行分離，分離出的磁性超強吸水劑經再生處理后重復使用，經分離后的濾餅殘留物用于資源化利用；選取部分濾液用于重新配置膠體脫水劑，剩余濾液經由污水處理系統進行處理。

【技術特征摘要】
1.一種基于磁性超強吸水劑的污泥深度脫水的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將濕污泥與磁性超強吸水劑按照100:0.1 100:3的質量比，在5 90°C的條件下拌混5 60分鐘，制得破膠調理污泥； (2)將破膠調理污泥與膠體脫水劑按照2:1 2:4的質量比，在O 90°C的條件下攪拌5 30分鐘，制得懸浮混合物； (3)將懸浮混合物進行過濾或離心分離，得到含有磁性超強吸水劑的濾餅和含有膠體脫水劑的濾液； (4)采用磁性分離機將濾餅中的磁性超強吸水劑進行分離，分離出的磁性超強吸水劑經再生處理后重復使用，經分離后的濾餅殘留物用于資源化利用；選取部分濾液用于重新配置膠體脫水劑，剩余濾液經由污水處理系統進行處理。2.根據權利要求1所述的基于磁性超強吸水劑的污泥深度脫水的方法，其特征在于:所述的磁性超強吸水劑為磁性膨脹吸附復合材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范力仁，
申請(專利權)人：中國地質大學武漢，
類型：發明
國別省市：