本發(fā)明涉及一種預(yù)處理藥劑，尤其涉及一種在污泥低溫干化操作中所使用到的預(yù)處理藥劑及其制備方法、使用方法，屬于污泥處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

污泥是一種在污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)，目前，對(duì)污泥的主要處置方式有填埋、土地利用(如堆肥)和焚燒等，但無(wú)論采用上述何種處置方式，都需要先對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理。

由于城市生活污泥中的有機(jī)物含量高，其固體顆粒呈膠狀結(jié)構(gòu)且擁有高度親水性，易與水分子以不同的形式結(jié)合在一起，這就使得污泥中的水分難以完全脫除。

具體而言，污泥中的水分可簡(jiǎn)單地分為自由水和結(jié)合水。其中，結(jié)合水與固體顆粒間存在鍵結(jié)，活動(dòng)能力較低，需要借助機(jī)械力或化學(xué)反應(yīng)才能被移除，而自由水不受固體顆粒束縛，較容易脫出。一般情況下，結(jié)合水約占污泥總水量的30%左右。

污泥脫水常用的方法包括機(jī)械脫水和干化脫水兩種，相比較而言，機(jī)械脫水后污泥的含水率最低只能達(dá)到60%，而干化脫水污泥的含水率則可以達(dá)到10%，正是由于二者脫水效果的顯著差異，因此越來(lái)越多的企業(yè)選擇采用干化脫水的方式進(jìn)行污泥脫水。由于高溫干化易產(chǎn)生臭氣，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，為了克服這一問(wèn)題，低溫干化脫水逐漸成為了業(yè)界主流。

目前常見(jiàn)的低溫干化脫水技術(shù)，其基本操作過(guò)程是采用低溫干化設(shè)備直接將污泥送入除濕干化機(jī)內(nèi)進(jìn)行干化。盡管這一技術(shù)能夠獲得更高的脫水率，但相應(yīng)的，低溫干化脫水所需的時(shí)間較長(zhǎng)，能耗較高，整體效率較低。上述這些操作缺陷都是由污泥的結(jié)構(gòu)及成分特性所決定的，由于污泥是絮凝狀的膠體固體微團(tuán)，成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有機(jī)質(zhì)含量高，親水能力強(qiáng)，其中的結(jié)合水很難直接脫出。只有破壞污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?，或者分解污泥中的有機(jī)質(zhì)，才能讓污泥內(nèi)部的水分在外力的作用下更容易的脫出。

綜上所述，如何通過(guò)對(duì)污泥進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理操作，從而有效地提升污泥低溫干化脫水的效率、大幅度地縮短低溫干化脫水所需的時(shí)間，就成為了本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種在污泥低溫干化操作中所使用到的預(yù)處理藥劑及其制備方法、使用方法。

本發(fā)明的目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

一種污泥低溫干化預(yù)處理藥劑，其成分及質(zhì)量百分含量為——

fe2(so4)3：5%-15%；

al2(so4)3?18h2o：10%-20%；

mnso4：1%-5%；

na4p2o7?10h2o：0.1%-1%；

h2o2：25%-40%；

余量為水。

優(yōu)選地，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的成分及質(zhì)量百分含量為——

fe2(so4)3：10%；

al2(so4)3?18h2o：15%；

mnso4：3%；

na4p2o7?10h2o：0.6%；

h2o2：35%；

余量為水。

優(yōu)選地，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的成分及質(zhì)量百分含量為——

fe2(so4)3：15%；

al2(so4)3?18h2o：20%；

mnso4：5%；

na4p2o7?10h2o：1%；

h2o2：40%；

余量為水。

本發(fā)明還揭示了一種上述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的制備方法，包括如下步驟：

s1、將fe2(so4)3、al2(so4)3?18h2o、mnso4、na4p2o7?10h2o按比例溶解于水，并使用磁力攪拌器攪拌1～2h；

s2、將完成攪拌的溶液靜置24～48h，等待熟化；

s3、向熟化后的溶液中滴入少量稀硫酸，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至1-2；

s4、向溶液中加入h2o2，并緩慢攪拌均勻。

本發(fā)明還揭示了一種使用上述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的污泥低溫干化預(yù)處理方法，包括如下步驟：

s1、將污泥低溫干化預(yù)處理藥劑裝入噴灑設(shè)備中，并均勻地噴灑于污泥表面；

s2、靜置2～5min，等待污泥進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)，隨后采用膨脹劑法測(cè)量污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

s3、檢測(cè)完畢后，將已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥送入低溫干化設(shè)備中，等待后續(xù)低溫干化處理。

優(yōu)選地，在s1中，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的添加量為污泥質(zhì)量的2‰-3%。

本發(fā)明的突出效果為：本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑能夠在污泥低溫干化前破壞污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，并且能夠分解污泥的有機(jī)質(zhì)，在污泥顆粒之間形成空隙，從而使得污泥內(nèi)部的水分更容易脫出，提高后續(xù)污泥低溫干化的效率。同時(shí)，本發(fā)明中的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的組成成分清晰，制備方法相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，為其后續(xù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑可以廣泛地應(yīng)用于對(duì)各類(lèi)污泥干化脫水的預(yù)處理過(guò)程中，適用范圍廣、兼容性強(qiáng)，具有很高的使用及推廣價(jià)值。

以下是對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明揭示了一種在污泥低溫干化操作中所使用到的預(yù)處理藥劑及其制備方法、使用方法。

具體而言，一種污泥低溫干化預(yù)處理藥劑，其成分及質(zhì)量百分含量如下，fe2(so4)3：5%-15%；al2(so4)3?18h2o：10%-20%；mnso4：1%-5%；na4p2o7?10h2o：0.1%-1%；h2o2：25%-40%；余量為水。

所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的制備方法，包括如下步驟：

s1、將fe2(so4)3、al2(so4)3?18h2o、mnso4、na4p2o7?10h2o按比例溶解于水，并使用磁力攪拌器攪拌1～2h；

s2、將完成攪拌的溶液靜置24～48h，等待熟化；

s3、向熟化后的溶液中滴入少量稀硫酸，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至1-2這一區(qū)間范圍內(nèi)；

s4、向溶液中加入h2o2，并緩慢攪拌均勻，即得到所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑。

需要特別說(shuō)明的是，在s3中，向熟化后的溶液中滴入少量稀硫酸以調(diào)節(jié)溶液的ph值，這一操作的目的在于防止溶液中沉淀的產(chǎn)生，從而確保后續(xù)的藥劑制備過(guò)程能夠順利進(jìn)行。

使用所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的污泥低溫干化預(yù)處理方法，包括如下步驟：

s1、將污泥低溫干化預(yù)處理藥劑裝入噴灑設(shè)備中，并均勻地噴灑于污泥表面；

s2、靜置2～5min，等待污泥進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)，隨后采用膨脹劑法測(cè)量污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

s3、檢測(cè)完畢后，將已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥送入低溫干化設(shè)備中，等待后續(xù)低溫干化處理。

需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，在s1中，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的添加量為污泥質(zhì)量的2‰-3%。

此外，為了保證s1中，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑與污泥能夠充分結(jié)合，因此需要使得所述噴灑設(shè)備噴灑出的藥劑液滴盡可能的小，在本實(shí)施例中，所述噴灑設(shè)備噴灑出的藥劑液滴呈霧狀，此時(shí)，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑與污泥的結(jié)合效果最佳。

以下便結(jié)合兩個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)上述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑、及其制備方法、使用方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑，其成分及質(zhì)量百分含量如下，fe2(so4)3：10%；al2(so4)3?18h2o：15%；mnso4：3%；na4p2o7?10h2o：0.6%；h2o2：35%；余量為水。

其制備方法如下：

s1、將fe2(so4)3、al2(so4)3?18h2o、mnso4、na4p2o7?10h2o按上述比例溶解于水，并使用磁力攪拌器攪拌1h；

s2、將完成攪拌的溶液靜置24h，等待熟化；

s3、向熟化后的溶液中滴入少量稀硫酸，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至1-2這一區(qū)間范圍內(nèi)；

s4、向溶液中加入h2o2，并緩慢攪拌均勻，即得到所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑。

使用上述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的污泥低溫干化預(yù)處理方法如下：

s1、將污泥低溫干化預(yù)處理藥劑裝入噴灑設(shè)備中，并均勻地噴灑于含水率87%的污泥表面，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的添加量為污泥質(zhì)量的2%。

所述噴灑設(shè)備噴灑出的藥劑液滴呈霧狀，藥劑與污泥反應(yīng)，破壞污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水。

s2、靜置2min，等待污泥進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)，隨后采用膨脹劑法測(cè)量污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wc(水分)，結(jié)合水質(zhì)量/干基質(zhì)量)。

經(jīng)測(cè)量，污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量由200%下降至20%。并且該藥劑能夠氧化污泥的有機(jī)物，釋放出氧氣在污泥內(nèi)部形成空隙結(jié)構(gòu)。

s3、檢測(cè)完畢后，將已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥送入低溫干化設(shè)備中，等待后續(xù)低溫干化處理。在同種工況下，預(yù)處理過(guò)的污泥比沒(méi)有預(yù)處理的污泥每小時(shí)多脫水15%，干化到相同的含水率時(shí)間縮短25%。

由此可以證明，本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑能夠顯著地提升污泥低溫干化的效率。

實(shí)施例2

所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑，其成分及質(zhì)量百分含量如下，fe2(so4)3：15%；al2(so4)3?18h2o：20%；mnso4：5%；na4p2o7?10h2o：1%；h2o2：40%；余量為水。

其制備方法如下:

s1、將fe2(so4)3、al2(so4)3?18h2o、mnso4、na4p2o7?10h2o按上述比例溶解于水，并使用磁力攪拌器攪拌2h；

s2、將完成攪拌的溶液靜置36h，等待熟化；

s3、向熟化后的溶液中滴入少量稀硫酸，將溶液的ph值調(diào)節(jié)至1-2這一區(qū)間范圍內(nèi)；

s4、向溶液中加入h2o2，并緩慢攪拌均勻，即得到所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑。

使用上述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的污泥低溫干化預(yù)處理方法如下：

s1、將污泥低溫干化預(yù)處理藥劑裝入噴灑設(shè)備中，并均勻地噴灑于含水率90%的污泥表面，所述污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的添加量為污泥質(zhì)量的6‰。

所述噴灑設(shè)備噴灑出的藥劑液滴呈霧狀，藥劑與污泥反應(yīng)，破壞污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水。

s2、靜置3min，等待污泥進(jìn)行預(yù)處理反應(yīng)，隨后采用膨脹劑法測(cè)量污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wc(水分)，結(jié)合水質(zhì)量/干基質(zhì)量)。

經(jīng)測(cè)量，污泥內(nèi)部結(jié)合水的相對(duì)質(zhì)量由270%下降至15%。并且該藥劑能夠氧化污泥的有機(jī)物，釋放出氧氣在污泥內(nèi)部形成空隙結(jié)構(gòu)。

s3、檢測(cè)完畢后，將已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污泥送入低溫干化設(shè)備中，等待后續(xù)低溫干化處理。在同種工況下，預(yù)處理過(guò)的污泥比沒(méi)有預(yù)處理的污泥每小時(shí)多脫水20%，干化到相同的含水率時(shí)間縮短30%。

由此同樣可以證明，本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑能夠顯著地提升污泥低溫干化的效率。

本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑能夠在污泥低溫干化前破壞污泥的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)，使污泥內(nèi)部的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，并且能夠分解污泥的有機(jī)質(zhì)，在污泥顆粒之間形成空隙，從而使得污泥內(nèi)部的水分更容易脫出，提高后續(xù)污泥低溫干化的效率。同時(shí)，本發(fā)明中的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑的組成成分清晰，制備方法相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，為其后續(xù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，本發(fā)明的污泥低溫干化預(yù)處理藥劑可以廣泛地應(yīng)用于對(duì)各類(lèi)污泥干化脫水的預(yù)處理過(guò)程中，適用范圍廣、兼容性強(qiáng)，具體很高的使用及推廣價(jià)值。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神和基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。