一種造紙生化污泥的綜合處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及造紙污泥的資源化利用技術領域，尤其涉及一種造紙生化污泥的綜合處理方法。
【背景技術】
[0002]隨著環保意識的日益提高，水污染控制和循環回用技術得到廣泛應用。生化法處理污水主要是利用微生物選擇性降解水中可溶性和部分不溶性有機物，具有成本低、二次污染少等優點，成為污水處理流程中的重要環節。然而，微生物代謝中產生大量的活性污泥，活性污泥的主要成分是以胞外聚合物(EPS)為骨架的親水性有機聚集體，具有顆粒細小、結構疏松、表面積大、高度親水、含水率高(95 %-99.5 % )等特點，對后續污泥的處理、處置和資源化利用帶來不便。
[0003]目前，污泥的脫水技術主要是物理化學調理和機械壓榨技術，例如，聚合氯化鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、粉煤灰、生石灰、或者木肩、甘蔗渣等農業廢棄物等，可以改善生化污泥的表面特性，提升其脫水性能；同時，重組污泥的剛性骨架，提高污泥在壓濾過程中的抗壓性，保證水分子流通和去除的通道。另外，也可以通過物理化學方法破壞胞外聚合物(EPS)結構，釋放污泥中大量的結構水、吸包水和晶胞水變成間隙水，提高污泥的脫水性。
[0004]造紙廠生化污泥的處理技術主要是絮凝脫水和焚燒發電，從而就地消化生化污泥，實現污泥的資源化利用。污水的絮凝脫水技術主要集中在生石灰、熟石灰或者高分子絮凝劑，出泥含水率可達到60%以下。但是也存在一些問題，諸如高壓壓濾粘網、運行成本高、有機絮凝劑易產生二次污染等技術、成本和環境問題，影響了造紙廠生化污泥的資源化利用。
【發明內容】
[0005]本發明目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種通過回用鍋爐燃燒中產生的酸性煙氣和粉煤灰，并結合酸性改性粉煤灰的高吸附性，原位構建高效芬頓反應體系，氧化生化污泥中的菌膠團，并進行壓濾和焚燒發電的造紙生化污泥的綜合處理方法。
[0006]—種造紙生化污泥的綜合處理方法，包括以下步驟:
[0007](1)生化污泥酸化處理；
[0008](2)將粉煤灰添加至步驟1中的酸化污泥中進行酸化改性；
[0009]其中，所述粉煤灰是造紙廠焚燒爐高溫煙氣中懸浮顆粒通過集塵器捕集得到的；
[0010](3)向酸化改性的粉煤灰污泥體系中漸次加入亞鐵鹽和過氧化氫，并進行芬頓反應氧化破除生化污泥中的胞外聚合物；
[0011 ] (4)污泥壓濾、造粒，并與粉煤進行混合焚燒；
[0012]其中，步驟(1)、步驟(2)可以循序或者同時進行。
[0013]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，步驟(1)中，所述生化污泥酸化處理是通過回收焚燒煙氣中的酸性氣體來調節生化污泥體系的pH值至3-5;所述生化污泥含水量含水率96%-99 %。
[0014]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，通過添加低值有機酸來滿足生化污泥體系的pH值為3-5;所述的低值有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸以及其相應的羥基羧酸、二元酸中的一種或幾種。
[0015]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，步驟(2)中，所述粉煤灰的添加量為30kg_200kg/1生化污泥，攪拌處理20_60min。
[0016]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，步驟(3)中，加入亞鐵鹽用量為0.8-4kg/t生化污泥，攪拌反應20-60min;并緩慢加入雙氧水，用量為0.3-1.5kg/t生化污泥，攪拌反應30_90min。
[0017]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵或者硫酸亞鐵銨;所述雙氧水的濃度為30%。
[0018]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，在步驟3中，添加有機絮凝劑0.5-lkg/t生化污泥。
[0019]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，所述有機絮凝劑為聚丙烯酰胺、淀粉、纖維素、殼聚糖以及各自的改性產品的一種或者幾種。
[0020]進一步地，如上造紙生化污泥的綜合處理方法，步驟(4)中，生化污泥的壓濾出口干度為2 50% ;污泥與粉煤混合焚燒的絕干質量比為1:4-1: 10。
[0021 ]本發明的積極效果如下:
[0022]與現有的造紙生化污泥綜合處理技術相比，本發明的優點是通過低值有機酸和酸性煙氣回用，對生化污泥進行酸法預處理，然后通過粉煤灰回用，構筑生化污泥骨架，并通過粉煤灰強化的芬頓反應，氧化破解生化污泥中的菌膠團，減少污泥與間隙水、結合水等水分子的結合力，實現生化污泥的高效脫水和焚燒。克服了污泥資源化利用中存在的污泥脫水性差、壓濾易粘網、有機絮凝劑使用易產生二次污染等缺點。本發明提供的造紙生化污泥的綜合處理方法，應用于鍋爐的焚燒發電，實現了工業粉煤灰和生化污泥的資源化利用，同時可廣泛應用于污水生化處理和熱電廠一體化的行業企業。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明造紙生化污泥的綜合處理方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025]本發明首先解決之一是不用外加絮凝劑和生石灰，用污泥焚燒中產生的粉煤灰等進行回用，有助于節約成本。但是目前的粉煤灰處理生化污泥是效果不好，首先粉煤灰自身存在缺陷，所以本發明利用回用的鍋爐酸性氣體進行酸性改性粉煤灰，使得其在高壓壓濾時可承受較高的壓力而不粘網。另外發明針對生化污泥中菌膠團，構建粉煤灰/芬頓反應的原位反應體系，提高其氧化還原反應的能力，高效破除菌膠團，從而釋放出胞內的結合水，為后續的壓濾提供便利。
[0026]本發明采用如下技術方案:
[0027]本發明的一種造紙生化污泥的綜合處理方法包括酸性煙氣和有機酸酸化、粉煤灰表面酸化處理、原位芬頓氧化反應、壓濾、焚燒發電、粉煤灰和壓濾液收集回用。
[0028]本發明的一種造紙生化污泥的綜合處理方法包括以下步驟:
[0029](1)生化污泥酸化處理；
[0030](2)粉煤灰在酸化污泥中酸化改性；
[0031 ] (3)向酸化改性的粉煤灰污泥體系中漸次加入亞鐵鹽和過氧化氫，并進行芬頓反應氧化破除生化污泥中的胞外聚合物；
[0032](4)缺省添加少量的高分子絮凝劑或者絮凝劑組合；
[0033](5)污泥壓濾、造粒，并與粉煤進行混合焚燒。
[0034]步驟(1)中，所述的酸化處理是通過回收焚燒煙氣中的酸性氣體(酸性氣體主要是
S、N的氧化物，主要形成硫酸、亞硫酸、硝酸)，或者添加低值有機酸，調節活性污泥體系的pH值至3-5;所述生化污泥含水量含水率96 %-99 所述的低值有機酸是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸以及其相應的羥基羧酸、二元酸等。
[0035]步驟(2)中，所述的粉煤灰是造紙廠焚燒爐高溫煙氣中懸浮顆粒通過集塵器捕集；粉煤灰的酸化改性是粉煤灰加入(1)中的酸化污泥中，攪拌處理20-60min，粉煤灰的添加量為30kg-200kg/t生化污泥。
[0036]步驟(1)與步驟(2)可以循序或者同時進行。
[0037]步驟(3)中，向(2)生化污泥體系中，加入亞鐵鹽0.8_4kg/t生化污泥，亞鐵鹽包括硫酸亞鐵或者氯化亞鐵或者硫酸亞鐵銨，攪拌反應20-60min，保證亞鐵離子均勻富集于改性粉煤灰上;并緩慢加入濃度為30 %的雙氧水0.3-1.5kg/t生化污泥，攪拌反應30-90min。
[0038]步驟(4)中，缺省添加絮凝劑是指，根據步驟(3)污泥調理的具體情況，選擇性添加有機絮凝劑0.5-lkg/t生化污泥，有機絮凝劑為聚丙烯酰胺、淀粉、纖維素、殼聚糖以及各自的改性產品的一種或者幾種。
[0039]步驟(5)中，壓濾采用常規板框式、帶式等壓濾機;造粒采用常規造粒機造粒;生化污泥的壓濾出口干度2 50%，污泥與粉煤混合焚燒的絕干質量比為1:4-1: 10。
[0040]生化污