[发明专利]一种污泥深度脱水的预处理

说明书

技术领域

本发明属于环境工程和污泥处理技术领域，涉及一种污泥深度脱水的预处理。

背景技术

随着环境治理投资力度的加大，近年来我国新建了一大批污水处理厂，污泥产量逐年提高。据报道，截至2010年底，全国已建成城市污水处理厂3000多座，全国城镇污水处理厂产生含水80%污泥900万吨/年；预计到2015年我国污泥产量将达到3560万吨（80%含水量）。污泥含水率较高（一般高于95%），而污泥脱水可有效降低需要处理处置的污泥体积，降低污泥运输及后续处理处置成本。

目前，最普遍的污泥脱水方法是使用絮凝剂调理污泥后再进行机械脱水，该方法脱水后污泥的含水率为80%左右，极易腐败，难于运输，也难以满足后续填埋、堆肥、焚烧等处置要求；而只有通过降低污泥的含水率，才能实现污泥的稳定化和减量化。

污泥深度脱水困难的主要原因在于污泥中胞外聚合物（EPS）所持结合水难以通过传统机械脱水的压力全部挤出，只有通过合适的污泥预处理，破坏污泥絮体结构，将污泥EPS分散降解，实现EPS与污泥微生物细胞相分离，改变污泥中水分分布，使污泥絮体中的结合水变为自由水后释放出来，污泥的可脱水程度将大大提高。

目前，用于分散降解EPS的技术主要是基于羟基自由基（˙OH）的高级氧化技术（利用反应中产生的强氧化性的自由基作为主要氧化剂氧化分解和矿化水中有机物污染物的氧化方法）。˙OH能有效分散、分解EPS，使污泥絮体表面组分氧化并重组，从而大幅改善污泥的脱水性能，达到深度脱水的目的。

中国专利201010289929.2公开了一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：a.将浓缩污泥用酸调节pH值到2.5～3.5；b.加铁盐，加H₂O₂或过氧乙酸后快速搅拌；c.加骨架材料，将污泥pH值调至6.8～7.2；d.污泥脱水。本发明的优点在于所用药剂便宜易得，污泥经调理后得到一定程度的稳定，病原菌得到杀灭，同时除掉污泥的恶臭，有利于污泥的后续处置；中国专利200910208668.4公开了一种提高污泥脱水性和消化性的污泥前处理方法,，如果用于提高剩余污泥的脱水性,先向污泥中加入过氧化氢溶液(0.4-0.6g H₂O₂/g干污泥),搅拌均匀,再将污泥在60-80℃下微波处理3-5min即可。如果用于提高污泥厌氧消化效率,先向污泥中加入过氧化氢溶液(0.8-1.2g H₂O₂/g干污泥),搅拌均匀,再将污泥在80-120℃下微波处理5-8min即可。以上两种方法中，过氧化氢的用量较大、利用率不高，成本高。

中国专利201010280095.9公开了一种初沉污泥有效杀菌并高效脱水的方法,包括以下步骤:(1)初沉污泥酸化处理,制成浆液;(2)微波加热杀菌:将浆液加热到30℃～90℃,(3)机械过滤:对微波加热处理后的浆液进行固液分离并用水洗涤,得干污泥渣和新浆液,(4)新浆液用石灰调节pH值至6.0～8.5,新浆液可作为循环用水回用至污泥酸化制浆液与机械过滤分离洗涤,回用后余下的部分新浆液可送回污水处理厂的污水处理系统。此方法虽有效降低了过氧化氢的用量，节约了成本，但基于·OH的高级氧化污泥深度脱水技术，反应仅在pH接近3时有较好的活性；·OH存在时间短，半衰期小于1s，不利于传质，·OH来不及与污泥EPS反应就消失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种脱水性能好，脱水后污泥泥饼含水率低的污泥深度脱水的预处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种污泥深度脱水的预处理，首先用无机酸将污泥的pH调节至2-6（优选4-5，更优选5）；然后按1kg污泥干重投加0.3-0.8mol（优选0.5-0.8mol，更优选0.6mol）过硫酸盐的比例向调节好酸性的浓缩污泥内加入过硫酸盐，搅拌均匀；再将加有过硫酸盐的污泥在功率为320-800W（优选400-800W，更优选800W）的微波下处理3-5min（优选3.5-4.5min，更优选3.5min），即完成污泥深度脱水预处理。

进一步，所述无机酸为硫酸、或盐酸、或硝酸。

进一步，所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾。