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    高新超聲-微波聯用污泥減量化工藝

    發布時間:2023-11-13 11:51:03  中國污水處理工程網

    公布日:2022.10.21

    申請日:2022.07.07

    分類號:C02F11/00(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I;C02F11/15(2019.01)I

    摘要

    本發明涉及污泥處理技術領域,具體公開一種超聲-微波聯用的污泥減量化方法。所述方法包括如下步驟:對剩余污泥進行調質處理;將調質處理后的污泥送入超聲反應器進行超聲處理;超聲處理后的污泥經高壓隔膜板框壓濾機進行機械脫水;脫水后污泥與吸水材料、吸波材料混合,造粒;污泥顆粒輸送至微波反應器進行干燥,得干燥的污泥顆粒。本發明提供的方法通過超聲-微波聯用,使處理后的污泥含水率可達15%,減量化明顯,且處理效率高,能夠實現污泥的高效減量化,穩定化和無害化。

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    權利要求書

    1.一種超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,包括如下步驟:S1、利用化學調理劑對剩余污泥進行調質處理;S2、將所得調質處理后的污泥送入超聲反應器進行超聲處理;S3、超聲處理后的污泥經過高壓隔膜板框壓濾機進行機械脫水;S4、將脫水后污泥與吸水材料、吸波材料充分混合,進行造粒;S5、將所得污泥顆粒輸送至微波反應器進行干燥,得干燥的污泥顆粒。

    2.如權利要求1所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于:所述化學調理劑為陽離子聚丙烯酰胺,投加量為污泥干物質的3-6‰。

    3.如權利要求2所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于:所述陽離子聚丙烯酰胺以液體形式投加,液體中陽離子聚丙烯酰胺的質量濃度為1-3‰。

    4.如權利要求1所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于:所述超聲處理的超聲波頻率為20-30kHz,功率為20-50W,作用時間為30-120s。

    5.如權利要求1所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于:所述高壓隔膜板框壓濾機的壓榨壓力為1-2Mpa。

    6.如權利要求5所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,脫水后的污泥含水率為50-55%。

    7.如權利要求1所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,所述吸水材料為聚丙烯酸鈉,投加比例為污泥干物質的1-3%。

    8.如權利要求1所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,所述吸波材料為活性炭粉末、碳化硅粉末或四氧化三鐵粉末的一種或多種,投加比例為污泥干物質的1-5%。

    9.如權利要求18任一項所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,步驟S4中,通過圓盤造;驍D壓進行造粒,造粒形狀為圓球狀、圓柱狀、棒狀或不規格團粒狀,造粒粒徑為5-20mm。

    10.如權利要求9所述的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,其特征在于,微波反應器中,控制微波輸出功率為600-900w,反應器的溫度為150-300℃,作用時間為10-30min。

    發明內容

    針對現有剩余污泥機械脫水效率低,熱干化存在能耗高,熱效率低等問題,本發明提供一種超聲-微波聯用的污泥減量化方法。

    為達到上述發明目的,本發明采用了如下的技術方案:

    一種超聲-微波聯用的污泥減量化方法,包括如下步驟:

    S1、利用化學調理劑對污水處理廠剩余污泥進行調質處理;

    S2、將所得調質處理后的污泥送入超聲反應器進行超聲處理;

    S3、超聲處理后的污泥經過高壓隔膜板框壓濾機進行機械脫水;

    S4、將脫水后污泥與吸水材料、吸波材料充分混合,進行造粒;

    S5、將所得污泥顆粒輸送至微波反應器進行干燥,得干燥的污泥顆粒。

    進一步地,步驟S1中,所述化學調理劑為陽離子聚丙烯酰胺,投加量為污泥干物質的3-6‰。

    進一步地,所述陽離子聚丙烯酰胺以液體形式投加,液體中陽離子聚丙烯酰胺的質量濃度為1-3‰。

    進一步地,步驟S2中,所述超聲處理的超聲波頻率為20-30kHz,功率為20-50W,作用時間為30-120s。通過超聲強化,提升化學調理的反應效率,打散污泥EPS,釋放部分結合水,提高脫水性能。

    進一步地,步驟S3中,所述高壓隔膜板框壓濾機的壓榨壓力為1-2Mpa。通過機械脫水脫去絕大部分的空隙水、毛細水和部分吸附水、結合水,使污泥濾餅的含水率顯著下降。

    進一步地,脫水后的污泥含水率為50-55%。

    進一步地,步驟S4中,所述吸水材料為聚丙烯酸鈉,投加比例為污泥干物質的1-3%。

    進一步地,步驟S4中,所述吸波材料為活性炭粉末、碳化硅粉末或四氧化三鐵粉末的一種或多種,投加比例為污泥干物質的1-5%。

    進一步地,步驟S4中,通過圓盤造;驍D壓進行造粒,造粒形狀為圓球狀、圓柱狀、棒狀或不規格團粒狀,造粒粒徑為5-20mm。

    進一步地,步驟S5中,微波反應器中,控制微波輸出功率為600-900w,反應器的溫度為150-300℃,作用時間為10-30min。經過超聲處理和機械脫水后,進一步地通過微波干化,污泥中的水分被帶出,得到干燥的污泥顆粒,實現污泥減量化,產生的蒸汽進入干燥系統進行除濕并回用于微波干化。

    相對于現有技術,本發明提供的超聲-微波聯用的污泥減量化方法具有如下優勢:

    (1)本發明采用超聲波處理強化化學調理的效果,同時,超聲波處理產生水力空化作用,海綿效應等,破壞污泥絮體和細菌細胞壁,釋放污泥內部結合水,提高污泥脫水性能,提高機械脫水效率,便于后續污泥的處理處置。

    (2)本發明針對大多數的生物質原材料吸收微波的能力較弱,造成微波利用效率低的問題,引入吸波材料,在吸波材料表面產生熱效應和放電效應,形成局部“熱點”,提高微波利用效率,降低能耗。

    (3)本發明充分混合吸水材料,吸波材料和脫水污泥,并進行造粒。通過造粒使吸波材料和污泥均勻分布,避免局部聚集形成的熱點分布不均勻。同時,球團結構能夠提高后續微波熱干化的效率。

    (4)本發明采用微波加熱的方式干化污泥。微波加熱將微波能直接轉化為熱能,加熱更為均勻,能量損失小,縮短加熱時間。另外,微波處理還可以促進污泥EPS行降解、轉化,促進溶胞及碳、氮、磷的釋放,催化降解難溶性有機物質,處理后的污泥更安全。

    綜上所述,本發明提供的超聲-微波聯用的污泥減量化方法,技術可行,工藝簡單,操作方便,高效節能,具有一定的社會效應和經濟價值。

    (發明人:朱巧紅;高衛民;冉景;程寒飛)

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