申请日2017.03.20
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号C02F11/14; C02F11/00; C02F101/20
摘要
本发明提供一种污泥调质剂及其应用和调质污泥的方法。所述污泥调质剂包括地聚合物和其他调质助剂，其中地聚合物的加入一方面显著增加污泥调质剂在污泥调质过程对胶体颗粒的絮凝反应，提升污泥脱水效果，另一方面，还能将金属离子等毒性物质包围在地聚合物分子间的空腔中，起到脱毒作用;同时，地聚合物还能显著降低氯化铁和生石灰等的使用，不但降低成本还能减少氯化铁对机械脱水过程中管道的腐蚀以及生石灰对管道和滤布的堵塞。
权利要求书
1.一种污泥调质剂，其特征在于，所述污泥调质剂包括地聚合物和其他调质助剂。
2.根据权利要求1所述的污泥调质剂，其特征在于，所述地聚合物选自磷酸或磷酸盐基地聚合物、钙基地聚合物、粉煤灰基地聚合物、二氧化硅基地聚合物、岩石基地聚合物和有机-矿物地聚合物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的污泥调质剂，其特征在于，所述其他调质助剂包括其他絮凝剂和/或固化剂。
4.根据权利要求3所述的污泥调质剂，其特征在于，所述其他絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂中的一种或多种;所述固化剂包括生石灰、粉煤灰和碱性矿渣中的一种或多种;
优选地，所述无机絮凝剂选自金属盐絮凝剂，更优选地，所述金属盐絮凝剂选自铁盐或铝盐，最优选地，所述铝盐和铁盐选自硫酸铝、铝酸钠、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁、聚合磷酸铁和聚合硅铝铁;
优选地，所述有机絮凝剂选自非离子型有机高分子絮凝剂、阳离子型有机高分子絮凝剂、阴离子型有机高分子絮凝剂和两性离子型有机高分子絮凝剂;更优选地，所述非离子型有机高分子絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醚，所述阳离子型有机高分子絮凝剂选自聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚环氧氯丙烷胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、聚乙烯亚胺和聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺，所述阴离子型有机高分子絮凝剂选自阴离子聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、聚丙烯酰胺的碱性水解物和聚苯乙烯磺酸钠，所述两性离子型有机高分子絮凝剂选自两性离子聚丙烯酰胺、含有甜菜碱基的单元的两性离子聚合物;
优选地，所述生物絮凝剂选自蛋白质、多糖、脂类、DNA以及具有絮凝活性的菌体。
5.根据权利要求4所述的污泥调质剂，其特征在于，所述污泥调质剂包括地聚合物、铁盐和/或铝盐、阳离子有机高分子聚合物，以及固化剂;
优选地，所述地聚合物、铁盐和/或铝盐、阳离子有机高分子聚合物和固化剂的重量份数分别为：地聚合物100份、铁盐和/或铝盐12-35份、阳离子有机高分子聚合物5-20份、固化剂20-50份;或者，
所述地聚合物、铁盐和/或铝盐、阳离子有机高分子聚合物和固化剂的重量份数分别为：地聚合物100份、铁盐和/或铝盐15-30份、阳离子有机高分子聚合物10-20份和固化剂30-50份;或者，
所述地聚合物、铁盐和/或铝盐、阳离子型有机高分子聚合物和固化剂的重量份数分别为：地聚合物100份、铁盐和/或铝盐20-25份、阳离子型有机高分子聚合物10-15份、固化剂30-40份。
6.根据权利要求5所述的污泥调质剂，其特征在于，所述铁盐和/或铝盐选自氯化铁和聚合硫酸铝，所述阳离子型有机高分子聚合物选自聚二甲基二烯丙基氯化铵和聚环氧氯丙烷胺。
7.根据权利要求1～6任一项所述的污泥调质剂，其特征在于，所述污泥调质剂为单试剂或多试剂。
8.权利要求1～7任一项所述污泥调质剂在污泥调质中的应用，其特征在于，将所述调质剂与污泥混合，进行调质。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述污泥调质剂与待处理污泥的重量份数比为2-5:100，或者2-4:100，或者2-3:100。
10.一种调质污泥的方法，其特征在于，所述方法包括将地聚合物加入到污泥中进行混合调质的步骤，优选地，所述地聚合物与待处理污泥的重量份数比为1-2：100，或者1.5-1.9:100，或者1.65-1.88:100。
说明书
一种污泥调质剂及其应用和调质污泥的方法
技术领域
本发明涉及污泥调质领域，具体而言，涉及一种污泥调质剂及其应用和调质污泥的方法。
背景技术
随着我国城市化进程不断加快和人民群众生活水平的不断提高，工业废水和生活污水的排放量逐年增大，随之而来的就是污水处理过程中的污泥产量的迅速增加。统计表明，我国每年产生的污泥如以绝干污泥量计，将大于3000万吨。
污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，其中含有的大量有机物、重金属、致病微生物等，其中的微生物以好氧、厌氧微生物为主体类型，具有有机质含量高、与水体结合紧密的特点，是一种典型的固体废弃物，如得不到妥善处置，其中的有害成分将对环境造成严重的二次污染。住建部印发的《城镇污水处理厂污泥处置、混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)要求污泥用作混合填埋时，含水率不得高于60%，用作垃圾填埋场覆盖土添加料时，污泥含水率不得高于45%。
因此，如何有效脱除污泥水分是我国在污水和污泥处理时必须要解决的核心问题。污泥脱水技术可以分为机械脱水和加热干化两大类。相较于加热干化的脱水工艺，“化学调质+机械脱水”的深度脱水工艺更简单可靠、能耗更低。
目前，用于污泥机械脱水的调质药剂多为铁盐+生石灰的组合，如三氯化铁+生石灰，或有机的高分子调理剂如聚丙烯酰胺。上述调质药剂的加入，或在污泥胶团表面发生化学反应，或者中和污泥胶体颗粒中电荷，进而破坏污泥的胶态结构，从而减少泥水之间的亲和力，最终通过调整絮体颗粒群性质及其排列状态，使絮体凝聚力增强，颗粒变大，实现污泥脱水性能的改善。但现有调制药剂的类型存在明显的缺陷：
例如，铁盐的添加量约在8%，生石灰的添加量在25%～35%，药剂成本为90～100元左右/吨污泥。如此高的药剂使用成本阻碍了机械脱水工艺的推广应用。同时，三氯化铁对后续机械脱水设备的腐蚀性较大，且药剂投加量大，造成滤液中氯离子含量高，增加了后期对污泥滤液处理的难度;工业级石灰的加入容易增加设备处理的负荷，同时容易造成管道、滤布的堵塞。而聚丙烯酰胺等有机高分子调理剂作用于污泥的间隙水，对污泥的深度脱水作用不大，改进效果较为有限，污泥含水率通常大于80%，不能满足住建部处理污泥的要求。
有鉴于此，本领域亟待提供一种脱水效果好且价格低廉、便于后续机械脱水工艺的调制药剂。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种污泥调质剂，所述污泥调质剂具有成本低、脱水效果好的优点。
本发明的第二目的在于提供上述污泥调质剂在污泥调质中的应用，所述应用能够简单、高效地对污泥进行调质，便于后续脱水。
本发明的第三目的在于提供一种调质污泥的方法，该方法能够简单、高效地对污泥进行调质，便于后续脱水
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种用于调质污泥的污泥调质剂，所述污泥调质剂包括地聚合物和其他调质助剂。
本发明还涉及上述污泥调质剂在污泥调质中的应用。
本发明所述污泥调质剂能够简单、高效、低成本地实现污泥的脱水。
