[发明专利]一种连续浓缩有机污泥的方法

权利要求书

1.一种连续浓缩有机污泥的方法，其特征在于，向污泥中添加pH与温度响应性聚丙烯酸酯共聚物，响应pH变化使其反应析出，再以共聚物分子链对温度的响应通过温度变化改变其物理状态，实现污泥的浓缩，并降低污泥比阻，包括以下步骤：

（1）将预浓缩后的有机污泥泵入反应罐中，向反应罐一级混合段中按比例连续投加玻璃化温度（Tg）高于室温的pH与温度响应性聚丙烯酸酯共聚物的胺溶液，搅拌混合均匀；

（2）边搅拌边向反应罐二级混合段中连续加入酸，调节污泥pH为3-5，之后进入反应段反应5-20min，使聚丙烯酸酯共聚物的水溶性基团通过离子交换作用脱去铵（胺）基，形成—COOH，降低共聚物的溶解度，使共聚物分子充分析出并与污泥颗粒通过范德华力作用吸附结合；

（3）反应后污泥由污泥泵泵入浓缩罐预热区，由下向上流动通过热交换预热后自流进入浓缩罐浓缩区进行加热，使温度升高至聚丙烯酸酯共聚物的Tg以上5-20℃，改变其物理状态，使共聚物分子链运动卷曲，保温5-20min，利用热作用使与污泥颗粒吸附的共聚物分子链运动卷曲带动污泥颗粒一起团聚，收缩变形，通过共聚物中的甲基、乙基、酯基等疏水基团提高污泥颗粒的憎水性，提高浓缩效果；

（4）浓缩罐中浓缩区污泥由上部向下流动，经加热后与浓缩罐浓缩区下部的无机物固体颗粒填料层反应，调控浓缩水pH近中性,并且不断释放微气泡黏附污泥颗粒形成气、液、固三相界面，并由微气泡带动污泥上浮，泥水分层形成污泥层，使污泥浓缩，由浓缩罐浓缩区顶部排泥口排出浓缩污泥；

（5）浓缩糊状污泥冷却至温度低于聚丙烯酸酯共聚物Tg以下5-10℃，使共聚物分子链恢复成玻璃态，硬化后形成立体骨架支撑污泥颗粒间孔隙，降低污泥比阻，然后污泥去过滤脱水；

（6）浓缩罐浓缩区中浓缩出的水由底部排放管回流至浓缩罐预热区用于预热反应后进入浓缩罐的污泥，回收热能，然后排入废水处理系统。

2.一种用于实现权利要求1的污泥浓缩罐，其特征在于：所述的的污泥浓缩罐包括预热区和浓缩区，中间由罐壁隔开；所述的浓缩区为顶部敞口式筒体，上部设有水平集泥槽和水平穿孔管，下部设有填料层，最底部设有水平集水排水管；所述水平集泥槽为U型槽，一端封闭，另一端穿过浓缩罐罐壁连接浓缩污泥排泥口；所述水平穿孔泥管位于水平集泥槽下部，管口两末端封闭，管两侧均匀开设直径20mm的出泥孔，孔间距20cm；所述加热管位于水平穿孔泥管下方；所述无机颗粒填料层位于加热管下方，填料层由穿孔支撑板支撑，穿孔支撑板上铺设100目不锈钢丝网，不锈钢丝网上部为承托层，承托层高度10-15cm，承托料粒径2-5mm，承托层上部为无机颗粒填料层，层厚度20-30cm，颗粒粒径10-50mm；所述水平集水排水管位于填料层下部，管口末段封闭，管两侧均匀开设直径20mm的集水孔，孔间距20cm，水平集水排水管另一端穿过浓缩罐罐壁隔板进入污泥浓缩罐预热区与浓缩出水热交换管连接，浓缩出水热交换管连接浓缩出水总排水管，穿过污泥浓缩罐预热区罐壁连接浓缩出水排水口；所述污泥浓缩罐预热区为封闭式罐体，底部设有进泥管，进泥管上部设有热交换管，热交换管上部设有水平穿孔泥管，通过水平穿孔泥管与污泥浓缩罐浓缩区连通。

3.根据权利要求1所述的一种连续浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的pH与温度响应性聚丙烯酸酯高分子共聚物由丙烯酸酯类软、硬单体或非丙烯酸类硬单体共聚形成, 通过单体摩尔比控制共聚物的Tg高于室温。

4.根据权利要求1所述的一种连续浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（2）中的酸为无机酸或有机酸，若为有机酸其电离度应大于聚丙烯酸酯共聚物中羧酸基的电离度，优选无机酸。

5.根据权利要求1所述的一种连续浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的加热罐加热采用电加热、蒸汽加热、导热油加热中的任一间接加热方式或其联合加热方式。

6.根据权利要求1所述的一种连续浓缩有机污泥的方法，其特征在于，所述步骤（4）中的无机物固体颗粒填料层为金属单质或化合物固体颗粒，优选石灰石或铁屑。