[发明专利]一种使污泥快速压滤脱水的方法

说明书

本发明公开了一种使污泥快速压滤脱水的方法，包括以下步骤：将浓缩至污泥进行厌氧消化处理，控制消化过程处于水解酸化阶段，使消化液pH不断降低至5以下；将污泥泵入反应罐中，按比例加入玻璃化温度高于室温10‑50℃的温度响应性聚丙烯酸酯共聚物，混合后反应5‑30min；将污泥泵入耐压热交换罐热交换升温后进入密封的耐压加热罐中，加热污泥并保温10‑30min；高温污泥由耐压加热罐进入耐压热交换罐降温冷却使聚丙烯酸酯共聚物硬化形成污泥颗粒间硬骨架，支撑污泥颗粒间孔隙提高脱水速率；冷却污泥立即压滤脱水，脱出水与泵入加热罐的污泥先进行热交换，回收热能。

技术领域

本发明属于环境保护中的污泥处理技术领域，特别涉及一种使污泥快速压滤脱水的方法。

背景技术

污泥的脱水一直是世界性难题，特别是污泥中含有大量有机物，其亲水性强，结合水含量高，采用板框压滤机、带式脱水机机械压滤脱水时脱水速率慢。

目前对于污泥脱水性能的改善，主要包括热调理、冻融处理，高温热水解、投加絮凝剂增大絮体颗粒等方法，但效果普遍不甚理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使污泥快速压滤脱水的方法，通过降低污泥比阻，提高污泥压滤脱水速度。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方法为：

一种使污泥快速压滤脱水的方法，其特征在于，利用向污泥中投加的pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物对温度的响应通过温度变化改变其物理状态，降低污泥比阻，使污泥快速压滤脱水，包括以下步骤：

（1）将浓缩至含水率为95%以下的混合污泥进行厌氧消化处理，控制消化过程处于水解酸化阶段，使污泥中的部分有机物发酵产生有机酸，使消化液pH不断降低至5以下，防止甲烷菌大量生长繁殖发生甲烷化消耗有机酸，有机酸电离产生氢离子，抑制后续pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物水溶性基团的电离，沉淀浓缩污泥；

（2）将厌氧消化后的浓缩污泥泵入反应罐中，边搅拌边向污泥中按比例加入玻璃化温度（Tg）高于室温10-50℃的由软单体、硬单体与丙烯酸系单体共聚形成的pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物，投加量为0.2-0.4g/g干污泥，混合后反应5-30min，利用发酵产生的有机酸电离产生的H⁺与加入的聚丙烯酸酯高分子共聚物的水溶性基团—COO^—结合，脱去[NR₄]⁺，形成—COOH，并以过量的H⁺抑制—COOH电离，降低聚丙烯酸酯高分子共聚物的水溶性，使共聚物分子充分析出并与污泥颗粒通过范德华力与氢键作用吸附结合；

（3）将污泥泵入耐压热交换罐热交换升温后进入密封的耐压加热罐中，将污泥加热，使温度升高至pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物的玻璃化温度（Tg）以上10-20℃，使聚丙烯酸酯高分子共聚物改变其物理状态，分子链卷曲，黏结污泥颗粒，污泥在耐压加热罐中保温停留时间10-30min，使与污泥颗粒黏结的聚合物分子链连同污泥颗粒一起团聚，收缩变形，形成污泥颗粒间孔隙，并通过聚丙烯酸酯高分子共聚物中的甲基、酯基等疏水基团提高污泥颗粒的疏水性；

（4）高温污泥由耐压加热罐进入耐压热交换罐降温冷却至温度低于pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物Tg以下5-20℃，使聚丙烯酸酯高分子共聚物由高弹态恢复为玻璃态，硬化形成污泥颗粒间硬骨架，支撑污泥颗粒间孔隙，减少污泥脱水时脱水孔道变形堵塞，提高脱水速率；

（5）冷却至温度低于pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物Tg以下的污泥立即由耐压热交换罐进入板框压滤机快速压滤脱水，脱出水与泵入加热罐的污泥先进行热交换，回收热能。

有益效果：

a.污泥经本方法处理，污泥比阻可降低为原来的1-10%，由难过率污泥转变成为易过滤污泥，过滤速率大为加快，过滤时间大为缩短。