[发明专利]一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法，属于环境工程领域。

背景技术

制革污泥主要来源于浸水阶段产生的含菌有机污泥、脱毛阶段产生的含硫污泥、鞣制工段产生的含铬污泥和用物理、化学、生物方法处理制革废水后产生的生化污泥。通常，制革污泥的含水率为98%，而且污泥中有机物，主要是菌体和胞外聚合物，以及大量胶体颗粒的存在而导致污泥难以脱水。添加化学调理剂提高污泥的脱水性能是目前最常用的方法，通过架桥和电荷中和的作用使得污泥的脱水性能明显提高。然而，由于絮凝污泥具有很高的可压缩性，絮凝污泥颗粒在机械脱水过程中很容易发生变形，堵塞过滤通道，从而形成过滤性很差的泥饼，导致水分难以通过。因此，单独加入化学调理剂并不能获得理想的脱水效果。如何有效地提高污泥的脱水性能，已日益受到人们的关注。

    污泥焚烧处理具有减量化、稳定化和无害化的特点。其产生的污泥焚烧底渣主要应用于土地利用、水泥生产原料、道路建设的垫板或沥青混合料等方面。但是，由于其含有大量的无机盐和重金属，制约了其应用，因此填埋法仍是目前处置污泥焚烧底渣的主要途径。

研究表明，通过加入助滤剂能够明显减少污泥的可压缩性，提高污泥的孔隙率。制革污泥焚烧底渣颗粒具有坚硬、表面不规则的特点，同时，其表面的硅和铝盐如硅酸铝，硅酸铁，硅酸钙等易溶于水，使水溶液中含有大量带正电荷的金属离子。当制革污泥焚烧底渣加入到污泥中时，污泥中的负电荷与溶于水中的正电荷金属离子中和，使污泥颗粒脱稳，胶体颗粒相互絮凝。经过调理的污泥再加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，更有利于颗粒的絮凝，进一步提高污泥的沉降和脱水性能。本发明利用制革污泥焚烧底渣对污泥进行预调理，通过制革污泥焚烧底渣和阳离子聚丙烯酰胺的协同作用来提高污泥的脱水性能，同时实现制革污泥焚烧底渣的资源化利用。

发明内容

本发明针对絮凝污泥由于其高可压缩性而导致脱水难的问题，提供了一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法。在常温常压下按比例在制革污泥加入制革污泥焚烧底渣，充分搅拌至完全混合，然后加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，在混凝搅拌机上进行搅拌，让其充分混匀。本发明利用制革污泥焚烧底渣表面可溶性正价金属离子带正电荷中和污泥负电荷，同时在过滤中由于颗粒本身坚硬且表面不规则形成空隙的特点。通过制革污泥焚烧底渣和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂处理，能够实现污泥的高效脱水，同时为制革污泥焚烧底渣资源化提供新的出路。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种加入制革污泥焚烧底渣提高污泥脱水性能的方法，包括以下步骤：

（1）制革污泥焚烧底渣的制备：取经过带式压滤法脱水的制革污泥（制革污泥是化学混凝污泥与生化污泥的混合污泥），自然凉干至含水率为50%，磨碎；将粉状制革污泥放入煤粉炉焚烧，在温度为900℃条件下焚烧1小时，焚烧残留的炉渣即为制革污泥焚烧底渣；

（2）取制革污泥焚烧底渣对含水率为98%制革污泥进行预调理，投加的制革污泥焚烧底渣与制革污泥的干污泥质量之比是0.5～2.5:1；

（3）充分混合后，加入阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的投加量范围为5～20 kg/t；放置于搅拌机内，在转速为300rmp下搅拌20秒，然后在转速为60rmp下搅拌40秒，使其充分混匀；

（4）采用真空抽滤脱水的方法，抽滤脱水后分别测定上述不同条件下的脱水指标。

上述步骤2）中的制革污泥焚烧底渣与制革污泥的干污泥优选的质量之比是1.5:1。

    上述步骤3）中阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂优选的投加量是10 kg/t。

经制革污泥焚烧底渣和阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂处理污泥后，污泥样品的净污泥产生量由1.15 kg/m²h增加到10.30 kg/m²h，过滤时间由132s降至7s。

与单独使用阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂相比，本发明专利的有益效果如下：

1、制革污泥焚烧底渣表面的可溶性正价金属离子与污泥体系中的胶体负电荷中和，破坏污泥双电层结构，使污泥颗粒之间相互絮凝。从而在相同剂量阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂下，其脱水性能得到明显提高。

2、制革污泥焚烧底渣颗粒本身坚硬且表面不规则，在污泥压缩过程中不易变形，形成孔隙，同时降低污泥泥饼的可压缩性，从而明显地提高污泥的脱水性能。