本發(fā)明涉及污泥脫水處理，尤其是指一種低溫水熱耦合深共熔溶劑提升污泥脫水性能的方法。
背景技術(shù)：
1、活性污泥法是目前污水處理廠最常用的污水處理工藝，剩余污泥是污水生物處理過程中不可避免的副產(chǎn)物，富集了多種污染物，對環(huán)境和人體健康造成了極大的威脅。原始活性污泥的含水率可達(dá)99％，具有含水率高、體積大且脫水性差等特點(diǎn)，其處理處置費(fèi)用可占污水廠運(yùn)營成本的60％以上。與日俱增的剩余污泥的產(chǎn)量及污泥處理處置費(fèi)用已成為當(dāng)前污水處理廠面臨的巨大挑戰(zhàn)，提升污泥脫水性能、降低剩余污泥含水率已經(jīng)成為亟待解決的問題。
2、近年來，利用熱水解處理來破壞污泥絮體的持水性能，促進(jìn)污泥脫水的方法越來越多地引起人們的關(guān)注。該方法通過在高溫高壓反應(yīng)釜中將污泥加熱到一定溫度，反應(yīng)釜內(nèi)發(fā)生一系列復(fù)雜自由基反應(yīng)，能夠破壞胞外聚合物和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致污泥絮體解體，釋放污泥內(nèi)部結(jié)合水和間隙水，提升污泥脫水性能。但是，傳統(tǒng)熱水解處理應(yīng)用于促進(jìn)污泥脫水時常需要較高的溫度，一般來說需要在140℃以上，不僅能耗較高，且存在安全隱患。因此，有必要發(fā)展能夠在較低溫度(<100℃)有效提升污泥脫水性能熱水解處理技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種低溫水熱耦合深共熔溶劑提升污泥脫水性能的方法。本發(fā)明的方法綠色環(huán)保、操作簡單，可在較低溫度(<100℃)有效提升污泥脫水性能。深共熔溶劑(deep?eutectic?solvents，dess)是由氫鍵供體(hbd)和氫鍵受體(hba)組成的低共熔混合物，也被稱為低共熔溶劑，具有成本低、制備簡單、快捷、易回收以及可循環(huán)利用等特性。
2、本發(fā)明的目的在于提供一種低溫水熱耦合深共熔溶劑提升污泥脫水性能的方法，包括以下步驟：
3、將氫鍵供體和氫鍵受體投入反應(yīng)器，加熱攪拌得到深共熔溶劑；
4、取待處理的污泥，投加所述深共熔溶劑，攪拌混合反應(yīng)，得到混合污泥；
5、將混合污泥置于帶攪拌的熱水解反應(yīng)裝置中，進(jìn)行熱水解處理，持續(xù)攪拌，完成污泥脫水過程。
6、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氫鍵受體為氯化膽堿(chcl)。
7、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氫鍵供體為甲酸、乙酸、草酸或檸檬酸中的一種或多種。
8、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氫鍵受體和氫鍵供體的摩爾比為1：1-1：4。
9、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述深共熔溶劑的用量為0.2-1.0g/g污泥干重。
10、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱攪拌的條件：反應(yīng)溫度為60-90℃，攪拌時間為2-8小時，攪拌速度為300-500rpm。
11、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，待處理的污泥為活性污泥、初沉污泥或混合污泥。
12、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，熱水解處理的反應(yīng)溫度為60-100℃，攪拌速度為100-300rpm，反應(yīng)時間為30分鐘-4小時。
13、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，熱水解反應(yīng)裝置包括水熱合成反應(yīng)釜或高溫高壓反應(yīng)釜。
14、本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
15、本發(fā)明提出的一種低溫水熱耦合深共熔溶劑提升污泥脫水性能的方法，其突出特點(diǎn)是通過向污泥中投加特定深共熔溶劑來降低熱水解處理溫度，在較低溫度(<100℃)實(shí)現(xiàn)污泥高效脫水。dess一方面可作為共溶劑有效促進(jìn)胞外聚合物中蛋白質(zhì)、碳水化合物等的溶出和水解，另一方面還可作為絮凝劑通過電中和和橋接作用破壞污泥膠體系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使污泥團(tuán)聚，進(jìn)而提升脫水和沉降性能。本發(fā)明方法能夠大大降低水熱溫度，不僅降低了處理成本，還提高了安全性，具有極其深遠(yuǎn)的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。
1.一種低溫水熱耦合深共熔溶劑提升污泥脫水性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫鍵受體為氯化膽堿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫鍵供體為甲酸、乙酸、草酸或檸檬酸中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫鍵受體和氫鍵供體的摩爾比為1：1-1：4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述深共熔溶劑的用量為0.2-1.0g/g污泥干重。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱攪拌的條件：反應(yīng)溫度為60-90℃，攪拌時間為2-8小時，攪拌速度為300-500rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待處理的污泥為活性污泥、初沉污泥或混合污泥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述攪拌混合反應(yīng)的條件為60-90℃，攪拌時間為2-8小時，攪拌速度為300-500rpm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熱水解處理的反應(yīng)溫度為60-100℃，攪拌速度為100-300rpm，反應(yīng)時間為30分鐘-4小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熱水解反應(yīng)裝置包括水熱合成反應(yīng)釜或高溫高壓反應(yīng)釜。