本發(fā)明屬于城市污水處理廠污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，該優(yōu)化方法是對(duì)破壞污泥有機(jī)絮體結(jié)構(gòu)的化學(xué)調(diào)理劑的投加量進(jìn)行優(yōu)化和控制，從而對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水(即，經(jīng)脫水后的污泥其含水率低于60％)，可適用于對(duì)市政污泥的處理與處置，適用于前端污泥深度脫水減量化的處理。

背景技術(shù)：

所謂市政污泥，即在城市污水廠活性污泥法處理中，產(chǎn)生的初沉污泥，剩余污泥的總稱。主要有各種病原體和微生物、耗氧污染物、植物纖維、重金屬、一般有機(jī)物質(zhì)以及酸、堿、鹽無機(jī)污染物等。市政污泥因含有較高的有機(jī)質(zhì)，污泥絮體中含有大量親水性強(qiáng)的胞外聚合物(簡稱EPS)造成結(jié)合水含量高，使泥、水分離困難。根據(jù)2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前我國城市污水處理廠的污泥大約83％未得到有效處置，污泥含水率高，體積巨大，有機(jī)物含量變化大，污泥深度脫水困難是污泥處理與處置的瓶頸。目前城市污水處理廠普遍采用高分子絮凝劑(如PAM)調(diào)理，再通過高速離心機(jī)或帶式壓濾機(jī)脫水，僅能得到含水率80％左右的泥餅，難以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》(GB/T 23485-2009)標(biāo)準(zhǔn)中用于混合填埋的指標(biāo)要求(污泥含水率≤60％)。因此，需要對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水(污泥含水率降至60％以下)，使脫水泥餅達(dá)到后續(xù)處理與處置的要求。

市政污泥中水的存在方式一般包括70％自由水，30％結(jié)合水(包括毛細(xì)水、顆粒內(nèi)部水和吸附水)。限制污泥脫水效率提高的影響因素很多，其中污泥EPS所形成的大量親水性污泥絮體結(jié)構(gòu)(包含大量結(jié)合水)是污泥脫水困難的重要原因。EPS是污泥有機(jī)物的主要組成部分，通過選擇吸收、官能團(tuán)電離等作用可以吸附、吸收水分，表現(xiàn)出的高度親水作用對(duì)污泥脫水不利。同時(shí)，污泥有機(jī)質(zhì)含量高也是制約污泥脫水程度的重要因素。由于有機(jī)物在機(jī)械力高壓的作用下容易壓縮變形，在過濾的后期會(huì)堵塞濾餅的孔隙，即阻塞了水的過濾通道，導(dǎo)致目前脫水效率較低。一般的物理調(diào)理很難解決空隙水和毛細(xì)水的脫除問題，且有運(yùn)行成本高，設(shè)備投資大等缺點(diǎn)。要達(dá)到深度脫水，必須破壞污泥高度親水基團(tuán)的帶電絮體基質(zhì)，且改善絮體的壓縮性能，使污泥絮體網(wǎng)格中所含的結(jié)合水最大程度釋放出來才能有效通過機(jī)械壓濾的方式進(jìn)行脫除?；瘜W(xué)藥劑調(diào)理是目前污泥深度脫水較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的調(diào)理的方法。

目前污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量控制大多數(shù)是以干基污泥(mg/g DS，或％DS)(例如中國專利CN 104649533 A中自由產(chǎn)生物、硫化物和工業(yè)副產(chǎn)物石膏的藥劑投加量分別為污泥干基重量的1～10％、1～10％和10～40％的藥劑投加方法和美國專利US4587022A中脫水干燥劑投加量至少為污泥干基的10％)。另一種污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量常用控制方法是以污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或者mg/L)(例如中國專利CN 105800909A中濃縮藥劑A、濃縮藥劑B和濃縮藥劑C的藥劑投加量都為污泥總量的1.0～10.0％(體積百分?jǐn)?shù))的藥劑投加方法和美國專利US6368511B1中Fe²⁺、H₂O₂的投加量分別為污泥總量的1.125～6％、1.5～8％(體積百分?jǐn)?shù)))為計(jì)量單位進(jìn)行確定的。上述的常用的基于DS的化學(xué)調(diào)理劑投加方法(mg/g DS，或％DS)和基于污泥體積(mg/L)對(duì)于只涉及到污泥中自由水去除的常規(guī)的污泥處理工藝具有一定的適用性，比如：污泥沉降工藝、濃縮工藝、污泥離心脫水、帶式壓濾工藝等等。但是對(duì)于涉及到與EPS有機(jī)大分子緊密結(jié)合的結(jié)合水去除的深度脫水工藝適用性很差。

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，污泥有機(jī)物含量與污泥來源，季節(jié)，降雨量等因素密切相關(guān)且差異較大。同一污水廠的污泥在不同季節(jié)，其有機(jī)物含量的變化范圍達(dá)到20％～50％，不同污水廠因進(jìn)水水質(zhì)和工藝的不同，其產(chǎn)生的污泥有機(jī)物含量也差異巨大?，F(xiàn)有專利技術(shù)以及文獻(xiàn)中推薦的基于干基污泥(mg/g DS)及基于污泥體積(mg/L)的藥劑投加方法對(duì)于高有機(jī)物含量的污泥深度脫水效果較差，而對(duì)于易脫水、有機(jī)物含量較低的污泥，所投加的藥劑過多，造成了藥劑的浪費(fèi)。其中污泥中影響脫水性能重要的因素EPS含量是污泥有機(jī)物含量的重要組成部分，由于污泥中有機(jī)物含量對(duì)結(jié)合水影響非常顯著，通常的污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量的控制方法無法適應(yīng)不同有機(jī)物含量的污泥泥質(zhì)變化?；谖勰喔苫亢臀勰囿w積計(jì)算的藥劑投加方法得到的優(yōu)化配方，藥劑投加量不隨污泥有機(jī)物含量變化而變化，從而造成了傳統(tǒng)的藥劑投加方法對(duì)不同有機(jī)物含量污泥的適應(yīng)性較差。特別是對(duì)于某一給定的污泥深度脫水泥餅含水率的目標(biāo)，比如60wt％，常用的基于DS的化學(xué)調(diào)理劑投加方法(mg/g DS，或％DS)，對(duì)于較高有機(jī)物含量的污泥，容易出現(xiàn)達(dá)不到設(shè)計(jì)的泥餅含水率目標(biāo)；對(duì)于較低有機(jī)物含量的污泥，容易出現(xiàn)藥劑投加過量。否則，需要對(duì)每一種泥質(zhì)的污泥，都需要展開正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等優(yōu)化方法，開展配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，這樣將花費(fèi)大量的人工費(fèi)、材料費(fèi)。

Jialin Liang等人在2015年發(fā)現(xiàn)了污泥結(jié)合水含量與污泥有機(jī)物有顯著的線性關(guān)系，R²＝0.9701(如圖2所示)，其成果發(fā)表在雜志W(wǎng)ater Research84(2015),243～254。在污泥深度脫水過程中，如何改變污泥中結(jié)合水的存在狀態(tài)，如何破壞污泥中EPS的污泥絮體親水性結(jié)構(gòu)，以及如何解決污泥化學(xué)調(diào)理劑對(duì)不同泥質(zhì)適應(yīng)性的問題，是進(jìn)一步提高污泥脫水程度的突破口。因此，目前亟需一種藥劑投加方法所優(yōu)化的藥劑投加配方能達(dá)到適應(yīng)不同有機(jī)物含量的剩余污泥，保證其經(jīng)調(diào)理后脫水性能既能夠達(dá)到預(yù)定深度脫水目標(biāo)(脫水污泥含水率低于60％)，同時(shí)不會(huì)造成化學(xué)調(diào)理劑過量投加造成藥劑的浪費(fèi)及成本增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種用于污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，其中通過對(duì)關(guān)鍵化學(xué)調(diào)理劑投加量的參考基準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠有效解決污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量控制方法適用的污泥種類及污泥含水率范圍窄的問題，本發(fā)明能有效地適應(yīng)不同泥質(zhì)的污泥，對(duì)不同特性污泥深度脫水工程實(shí)踐有很好的指導(dǎo)作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種用于污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過表面響應(yīng)法或正交試驗(yàn)法，針對(duì)某一特定污泥以該特定污泥的有機(jī)物含量為參考，對(duì)添加到該特定污泥中的化學(xué)調(diào)理劑進(jìn)行投加量的優(yōu)化，得到使得該特定污泥綜合脫水效果最佳時(shí)的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加量，從而得出單位質(zhì)量有機(jī)物對(duì)應(yīng)的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加比例；

(2)根據(jù)所述步驟(1)得出的所述單位質(zhì)量有機(jī)物對(duì)應(yīng)的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加比例，對(duì)其他待處理污泥適用的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加量進(jìn)行計(jì)算，使得針對(duì)該待處理污泥的單位質(zhì)量有機(jī)物對(duì)應(yīng)的化學(xué)調(diào)理劑投加比例與所述步驟(1)得出的所述單位質(zhì)量有機(jī)物對(duì)應(yīng)的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加比例兩者保持一致；

(3)按所述步驟(2)計(jì)算得出的所述待處理污泥適用的化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加量，向所述待處理污泥中添加化學(xué)調(diào)理劑進(jìn)行污泥調(diào)理處理，然后再進(jìn)行機(jī)械脫水處理，從而得到含水率低于60％的深度脫水處理后的污泥。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述化學(xué)調(diào)理劑為氧化試劑-骨架構(gòu)建體組成的復(fù)合調(diào)理劑；該化學(xué)調(diào)理劑中的氧化試劑包括Fenton試劑、過硫酸鹽調(diào)理劑、高錳酸鹽、以及零價(jià)鐵調(diào)理劑中的至少一種；該化學(xué)調(diào)理劑中的骨架構(gòu)建體包括石灰、粉煤灰、硅藻土、磷石膏、以及水泥中的至少一種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述步驟(1)中，所述特定污泥的有機(jī)物含量為20～70％。

通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于是基于待處理污泥中的有機(jī)物含量對(duì)化學(xué)調(diào)理劑投加量進(jìn)行優(yōu)化，該優(yōu)化方法能有效地適應(yīng)不同泥質(zhì)的污泥，對(duì)不同特性污泥深度脫水工程實(shí)踐均具有很好的指導(dǎo)作用。

由于污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)，污水處理工藝不同，季節(jié)氣候變化等差異，導(dǎo)致污泥的泥質(zhì)差異很大。通常污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量控制方法有基于污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或者mg/L)的化學(xué)調(diào)理劑投加方法，但是由于污泥含水率波動(dòng)大，導(dǎo)致調(diào)理效果無法控制；還有基于干基污泥(mg/g DS，或％DS)的化學(xué)調(diào)理劑投加方法，但是由于污泥中的有機(jī)物含量波動(dòng)大，導(dǎo)致調(diào)理效果無法控制。本發(fā)明污泥深度脫水方法采用基于污泥有機(jī)物含量(如mg/g有機(jī)物，即控制單位質(zhì)量有機(jī)物對(duì)應(yīng)的化學(xué)調(diào)理劑投加比例)的藥劑投加方法能有效地適應(yīng)不同泥質(zhì)的污泥，對(duì)不同特性污泥深度脫水工程實(shí)踐有很好的指導(dǎo)作用。本方法步驟簡單，針對(duì)污泥有機(jī)物含量確定化學(xué)調(diào)理劑投加量具有很強(qiáng)的泥質(zhì)適應(yīng)能力，可以提高調(diào)理劑利用率，節(jié)約成本，適合大規(guī)模推廣。

本發(fā)明的難點(diǎn)在于需要不同有機(jī)物含量的污泥作為研究對(duì)象，開展該方面的實(shí)驗(yàn)研究，盡管目前有研究者發(fā)現(xiàn)污泥有機(jī)物含量對(duì)污泥脫水效果影響較大，但是仍沒有提出具體的解決辦法及應(yīng)對(duì)手段。本發(fā)明則是基于干基污泥的優(yōu)化藥劑投加量對(duì)不同有機(jī)物含量的污泥脫水結(jié)果中，脫水泥餅含水率差別很大，難以滿足藥劑調(diào)理及深度脫水效果穩(wěn)定性的要求，提出使用了基于污泥有機(jī)物含量為優(yōu)化參考對(duì)象，優(yōu)化污泥調(diào)理劑投加量，并針對(duì)不同污泥的不同批次的調(diào)理劑優(yōu)化及脫水實(shí)驗(yàn)，得出了一個(gè)適應(yīng)性好的污泥調(diào)理及深度脫水的藥劑投加量優(yōu)化和控制方法。

本發(fā)明是根據(jù)影響污泥調(diào)理的關(guān)鍵因子：有機(jī)物含量，提出了用于污泥深度脫水的基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物的污泥調(diào)理劑投加量(mg/g有機(jī)物)優(yōu)化方法及控制新方法，突破了基于污泥體積(mg/L，或者體積百分?jǐn)?shù)％)、干基污泥(mg/g DS，或％DS)調(diào)理劑投加量的傳統(tǒng)調(diào)理方法。本方法使用的污泥深度脫水化學(xué)調(diào)理劑為氧化試劑-骨架構(gòu)建體組成的復(fù)合調(diào)理劑。其中氧化試劑包括Fenton試劑、過硫酸鹽調(diào)理劑、高錳酸鹽、零價(jià)鐵調(diào)理劑等中的一種或者聯(lián)合使用，其原理是通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化基團(tuán)或者自由基等氧化基團(tuán)對(duì)污泥絮體進(jìn)行破壞釋放結(jié)合水的試劑組合；骨架構(gòu)建體包括石灰、粉煤灰、硅藻土、磷石膏、水泥等無機(jī)物為主要成分的試劑。本方法使污泥化學(xué)調(diào)理劑投加量與污泥中有機(jī)物含量相匹配，能大幅度提高藥劑的利用效率，對(duì)不同泥質(zhì)污泥有良好適應(yīng)性，能很好地應(yīng)用于不同來源的污泥深度脫水與減量化工程實(shí)踐中。

本發(fā)明的污泥深度脫水藥劑的優(yōu)化方法及投加控制方法采用基于污泥有機(jī)物含量計(jì)算得到污泥化學(xué)調(diào)理劑的投加量。該化學(xué)調(diào)理劑投加優(yōu)化方法得到的優(yōu)化配方對(duì)不同有機(jī)物含量的污泥具有較好的普適性。另外，相對(duì)于傳統(tǒng)的基于污泥干基(mg/g DS，或％DS)和基于污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或mg/L)的藥劑投加方法，基于污泥有機(jī)物含量的藥劑投加量優(yōu)化方法更加簡便。不需要對(duì)每一種不同泥質(zhì)的污泥開展正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，這樣將節(jié)省大量的人工費(fèi)、材料費(fèi)。該方法為污泥深度脫水實(shí)踐工程奠定了基礎(chǔ)。

本發(fā)明中用于污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法是采用化學(xué)調(diào)理劑調(diào)理后進(jìn)行污泥深度脫水，通過基于污泥有機(jī)物含量對(duì)破壞污泥有機(jī)絮體結(jié)構(gòu)的污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑的投加量進(jìn)行優(yōu)化，具有以下兩個(gè)效果：

(1)適應(yīng)了不同有機(jī)物含量的污泥。克服了傳統(tǒng)的基于污泥干基(mg/gDS，或％DS)和基于污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或者mg/L)只對(duì)某一種特定污泥具有良好調(diào)理效果的局限性。

(2)使用氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑既可以作為破胞試劑能使不同泥質(zhì)的污泥的脫水濾液pH保持在6～7之間，避免管道和設(shè)備腐蝕的同時(shí)，濾液還能直接回流至污水廠生物池或者作為碳源強(qiáng)化污水脫氮除磷過程，避免二次污染；同時(shí)骨架構(gòu)建體可以改善泥餅的可壓縮性，保持過濾水的流動(dòng)的通道，提高脫水效率。另外，該污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，程序簡單，大大提高了藥劑利用率，減少了大量的藥劑投加量優(yōu)化工作，可實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水的有效處理。

附圖說明

圖1是污泥中水分結(jié)合形式示意圖；

圖2是污泥中有機(jī)物含量(VSS/TSS)與結(jié)合水含量的關(guān)系。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種能針對(duì)污泥化學(xué)調(diào)理劑中的基于污泥有機(jī)物含量來進(jìn)行污泥深度脫水化學(xué)調(diào)理劑的優(yōu)化方法和控制方法。該方法所優(yōu)化出的化學(xué)調(diào)理劑投加量與污泥有機(jī)物含量相匹配，化學(xué)調(diào)理劑能充分破壞污泥絮體EPS結(jié)構(gòu)，釋放結(jié)合水，降低有機(jī)質(zhì)的可壓縮性，對(duì)不同可揮發(fā)分含量污泥有良好的適應(yīng)性。該污泥深度脫水破胞試劑投加量優(yōu)化方法和投加控制方法包括如下步驟：

S1：通過表面響應(yīng)面法，正交試驗(yàn)法等優(yōu)化方法對(duì)某一種有機(jī)物含量適中的特定污泥，按藥劑投加量以(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)為單位，即單位質(zhì)量有機(jī)物的藥劑投加量進(jìn)行化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化，得到某一種污泥的化學(xué)調(diào)理劑投加優(yōu)化配方；

S2：根據(jù)步驟S1得到的優(yōu)化配方對(duì)不同有機(jī)物含量的污泥通過基于污泥有機(jī)物含量進(jìn)行計(jì)算，得到適用于該有機(jī)物含量污泥的化學(xué)調(diào)理劑的優(yōu)化配方；

S3:使用該基于有機(jī)物含量的化學(xué)調(diào)理劑的優(yōu)化配方進(jìn)行投加量控制，并進(jìn)行污泥調(diào)理和機(jī)械脫水處理，得到含水率低于60％的深度脫水污泥。

具體地，上述步驟S1中，污泥可以是取自于不同時(shí)間，不同地點(diǎn)，不同性質(zhì)的市政污泥。為了使得步驟S1中的所優(yōu)化的結(jié)果更具有代表性，優(yōu)先選擇污泥有機(jī)物含量為40％左右的市政污泥作為藥劑投加量優(yōu)化實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

該步驟S1中，深度脫水化學(xué)調(diào)理劑為氧化試劑-骨架構(gòu)建體組成的復(fù)合調(diào)理劑。其中氧化試劑包括Fenton試劑、過硫酸鹽調(diào)理劑、高錳酸鹽、零價(jià)鐵調(diào)理劑等中的一種或者聯(lián)合使用；骨架構(gòu)建體包括石灰、粉煤灰、硅藻土、磷石膏、水泥等無機(jī)物為主要成分的試劑。

本發(fā)明實(shí)施例采用氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑，通過基于污泥有機(jī)物含量的藥劑投加量優(yōu)化過程，達(dá)到了以下兩個(gè)效果：

(1)適應(yīng)了不同有機(jī)物含量的污泥。克服了傳統(tǒng)的基于污泥干基(mg/gDS，或％DS)和基于污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或者mg/L)只對(duì)某一種特定污泥具有良好調(diào)理效果的局限性。

(2)使用氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑既可以作為破胞試劑能使不同泥質(zhì)的污泥的脫水濾液pH保持在6～7之間，避免管道和設(shè)備腐蝕的同時(shí)，濾液還能直接回流至污水廠生物池或者作為碳源強(qiáng)化污水脫氮除磷過程，避免二次污染；同時(shí)骨架構(gòu)建體可以改善泥餅的可壓縮性，保持過濾水的流動(dòng)的通道，提高脫水效率。另外，該污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，程序簡單，大大提高了藥劑利用率，減少了大量的藥劑投加量優(yōu)化工作，可實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水的有效處理。

現(xiàn)以氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑作為污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑，基于污泥有機(jī)物含量的藥劑投加量的優(yōu)化過程和控制方法為實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例是基于污泥有機(jī)物含量的藥劑投加量控制方法與傳統(tǒng)基于污泥DS干基的藥劑投加方法效果對(duì)比；步驟如下：

S1：選擇一個(gè)有機(jī)物含量適中的市政污泥為對(duì)象，武漢市市政污泥有機(jī)物含量波動(dòng)范圍約為20％-60％，本實(shí)例選擇其中有機(jī)物含量44％的市政污泥為代表。通過響應(yīng)面法對(duì)氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑對(duì)于該特定有機(jī)物含量的污泥進(jìn)行以(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)為藥劑投加單位的復(fù)合藥劑三個(gè)組分投加量優(yōu)化(其中屬于氧化試劑的包括2種組分，屬于骨架構(gòu)建體的包括1種組分)，得到對(duì)于該種污泥的破胞藥劑投加優(yōu)化配方：破胞試劑A1、破胞試劑B1和骨架試劑C1投加量分別為106.91、86.16、110.00(mg/g有機(jī)物)；

S2：根據(jù)步驟S1得到的優(yōu)化配方對(duì)不同有機(jī)物含量的污泥基于污泥有機(jī)物含量進(jìn)行藥劑投加量進(jìn)行計(jì)算，得適用于該有機(jī)物含量污泥的污泥深度脫水的復(fù)合調(diào)理劑的優(yōu)化配方；

本實(shí)例在四個(gè)不同污水廠取了不同有機(jī)物含量的污泥進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。這四個(gè)污水廠的污泥有機(jī)物含量分別為：25.6％，41.20％，49.67％，59.83％。

根據(jù)基于污泥有機(jī)物質(zhì)量計(jì)算的藥劑投加量如下表表1所示：

表1

同時(shí)為了與基于污泥干基(mg/g DS)的藥劑投加量控制方法進(jìn)行比較，基于污泥干基的優(yōu)化配方采用步驟S1所優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行投加?；谖勰喔苫坑?jì)算的藥劑投加量如下表表2所示：

表2

S3：污泥脫水處理：將步驟S2中計(jì)算得到的兩種藥劑投加量分別進(jìn)行污泥調(diào)理后，進(jìn)行機(jī)械脫水處理(過濾壓力0.8MPa，隔膜壓榨壓力1.2MPa)。

經(jīng)測(cè)試，調(diào)理后的污泥經(jīng)板框脫水后，兩種藥劑投加方法所得到的泥餅含水率如下表表3所示：

表3

從上述結(jié)果可以明顯看出氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑在本發(fā)明方法優(yōu)化后能很好地適應(yīng)不同有機(jī)物含量的污泥。對(duì)于高有機(jī)物含量的污泥能明顯提高污泥脫水效果；對(duì)于低有機(jī)物含量的污泥，在大幅減少藥劑投加的情況下，保證了與傳統(tǒng)投加量相當(dāng)?shù)拿撍Ч?/p>

實(shí)施例2：

本實(shí)施例是基于污泥有機(jī)物的藥劑投加量控制方法得到的優(yōu)化配方對(duì)不同有機(jī)物含量污泥的適應(yīng)性驗(yàn)證；步驟如下：

S1：通過響應(yīng)面法對(duì)氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑對(duì)于污泥有機(jī)物含量為42.8％的污泥進(jìn)行復(fù)合調(diào)理劑投加量優(yōu)化，得到對(duì)于該種污泥的基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物的復(fù)合調(diào)理劑投加優(yōu)化配方：破胞試劑A2的投加量為271(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)、破胞試劑B2的投加量為49(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)，骨架構(gòu)建體C2的投加量為935(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)；

S2：同理，通過響應(yīng)面法對(duì)有機(jī)物含量為49.8％的污泥進(jìn)行復(fù)合調(diào)理劑投加量優(yōu)化，得到對(duì)于該種污泥的基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物的復(fù)合調(diào)理劑投加優(yōu)化配方：破胞試劑A2的投加量為269(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)、破胞試劑B2的投加量為49(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)，骨架構(gòu)建體C2的投加量為872(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)；

從上述結(jié)果可以明顯看出，與傳統(tǒng)的基于污泥干基(mg/g DS)和基于污泥體積(體積百分?jǐn)?shù)％，或者mg/L)的優(yōu)化方法對(duì)不同污泥的藥劑投加量最優(yōu)結(jié)果差異較大的情況相比，無論污泥有機(jī)物含量高低，氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑在本發(fā)明方法優(yōu)化后得到的基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物的最優(yōu)投加量非常接近，說明本發(fā)明方法能很好地適應(yīng)不同有機(jī)物含量的污泥。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例是對(duì)不同污泥深度脫水復(fù)合調(diào)理劑的基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物的藥劑投加量控制方法進(jìn)行驗(yàn)證；步驟如下：

S1：選擇一個(gè)有機(jī)物含量適中的市政污泥為對(duì)象，本實(shí)例選擇其中53.73％的市政污泥為代表。通過響應(yīng)面法對(duì)氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑對(duì)于污泥有機(jī)物含量為53.73％的污泥進(jìn)行以(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)為藥劑投加單位的復(fù)合調(diào)理劑投加量優(yōu)化，得到對(duì)于該種污泥深度脫水的復(fù)合調(diào)理劑中3種組分投加量優(yōu)化配方結(jié)果：破胞試劑A3、試劑B3和骨架試劑C3投加量分別為100.15(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)、123.00(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)、650.00(mg/g有機(jī)物質(zhì)量)；

S2：根據(jù)步驟S1得到的優(yōu)化配方對(duì)不同有機(jī)物含量的污泥基于污泥單位質(zhì)量有機(jī)物進(jìn)行藥劑投加量進(jìn)行計(jì)算，得適用于該有機(jī)物含量污泥的污泥深度脫水復(fù)合調(diào)理劑的優(yōu)化配方；

在不同污水廠取不同有機(jī)物含量的污泥進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。這個(gè)污水廠的污泥有機(jī)物含量為：46.14％。

根據(jù)基于污泥有機(jī)物含量計(jì)算的藥劑投加量如下表表4所示：

表4

同時(shí)為了與基于干基污泥(mg/g DS)的藥劑投加方法進(jìn)行比較，基于干基污泥的優(yōu)化配方采用步驟S1所優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行投加?；诟苫勰嗪坑?jì)算的藥劑投加量如下表表5所示：

表5

S3：污泥脫水處理：將步驟S2中計(jì)算得到的兩種藥劑投加量分別進(jìn)行污泥調(diào)理后，進(jìn)行機(jī)械脫水處理(過濾壓力0.8MPa，隔膜壓榨壓力1.2MPa)。

經(jīng)測(cè)試，調(diào)理后的污泥經(jīng)板框脫水后，兩種藥劑投加量控制方法所得到的泥餅含水率如下表表6所示：

表6

從上述結(jié)果可以明顯看出氧化試劑-骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑在本發(fā)明方法優(yōu)化后能很好地適應(yīng)不同有機(jī)物含量的污泥。對(duì)于同樣質(zhì)量的原始污泥，對(duì)于高有機(jī)物含量的污泥能明顯提高污泥脫水效果；對(duì)于低有機(jī)物含量的污泥，在大幅減少藥劑投加的情況下，保證了與傳統(tǒng)投加量相當(dāng)?shù)拿撍Ч?/p>

在實(shí)際工程中，針對(duì)破壞污泥有機(jī)絮體結(jié)構(gòu)的深度脫水調(diào)理劑的優(yōu)化只需對(duì)某一代表性的污泥進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)后便可根據(jù)不同污泥可揮發(fā)分含量計(jì)算出適應(yīng)于不同污泥的藥劑最優(yōu)投加量。大大節(jié)省了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的次數(shù)與成本，操作簡便且效果良好，為污泥深度脫水實(shí)踐工程奠定了基礎(chǔ)。

本發(fā)明中表面響應(yīng)法、正交試驗(yàn)法的優(yōu)化方法均可直接參考相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，例如Tony等人發(fā)表在Chemosphere 2008,72,(4),673-677文獻(xiàn)上的相關(guān)內(nèi)容等。

本發(fā)明中用于污泥深度脫水的化學(xué)調(diào)理劑投加量優(yōu)化方法，化學(xué)調(diào)理劑最優(yōu)投加量的計(jì)算是基于該待處理污泥有機(jī)物含量的，有機(jī)物含量的測(cè)定可按照國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 761-2015中固體廢物有機(jī)質(zhì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。