申请日2013.08.17
公开(公告)日2014.01.01
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明公开了一种复合型污泥浓缩脱水调理剂，主要组分为：非离子聚凝剂、二甲胺、甲胺和阴离子聚凝剂;所述非离子聚凝剂、二甲胺、甲胺和阴离子聚凝剂按重量份数比为7:6:2:1;所述非离子聚凝剂为非离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚凝剂由有机单体聚丙烯酰胺与壳聚糖接枝共聚制得。本发明提供的复合型污泥浓缩脱水调理剂，采用非离子聚凝剂和阴离子聚凝剂并与二甲胺、甲胺进行复合配比，从而显著改善污泥脱水性能且非离子聚凝剂成本低于常用的阳离子聚凝剂。此外，复合型污泥浓缩脱水调理剂可同时或分步投加，因而易于推广使用。
权利要求书
1.一种复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，主要组分为：
非离子聚凝剂、二甲胺、甲胺和阴离子聚凝剂。
2.如权利要求1所述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，所述非离 子聚凝剂、二甲胺、甲胺和阴离子聚凝剂按重量份数比为7:6:2:1。
3.如权利要求1所述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，所述非离 子聚凝剂为非离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚凝剂由有机单体聚丙烯酰胺与壳聚糖 接枝共聚制得。
4.如权利要求1所述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，所述非离 子聚凝剂为非离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚凝剂由木素磺酸钙与丙烯酰胺接枝共 聚物经过胺甲基化反应制得。
5.如权利要求1所述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，所述非离 子聚凝剂为非离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚凝剂由二甲基二烯丙基氯化铵与聚合 硫酸铁反应制得的复合絮凝剂。
6.如权利要求5所述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其特征在于，所述聚合 硫酸铁质量浓度为422mg/L，所述二甲基二烯丙基氯化铵质量浓度为30mg/L。
说明书
一种复合型污泥浓缩脱水调理剂
技术领域
本发明涉及一种污泥浓缩脱水调理剂，尤其涉及一种复合型污泥浓缩脱水调理 剂。
背景技术
城市化进程的加快导致污水处理厂污泥量日益增长。污泥颗粒小、有机质含量 高、含水率高，脱水困难，成为污泥处理处置的瓶颈问题。污泥脱水前必须进行物 理、化学调理改善其脱水性能，便于后续处理处置。化学调理效果可靠，设备简单， 操作方便，被长期广泛采用。而化学调理的核心就是调理剂的研发。
现有污泥调理剂的开发一般参照水处理絮凝药剂制备的原理和方法。但污水处 理的目的在于提高污水中悬浮物的沉降性能，而污泥调理则重在提高污泥的脱水性 能，所以能改善悬浮物沉降性能的调理剂不一定能够显著改善污泥的脱水性能。因 此，单组分的污泥调理剂往往无法达到理想的脱水效果，污泥调理剂的开发应结合 污泥自身特点及污泥的后续处置，使用复合型调理剂或将调理剂复配使用有助于发 挥协同效应，可达到比单独使用更好的脱水效果。此外，现阶段污水厂脱水后的泥 饼含水率高达80%左右，给卫生填埋、焚烧等后续处置带来困难。为了进一步降低 污泥含水率，也有必要研发复合型调理剂或将调理剂复配使用，以提高污泥的脱水 性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种复合型污泥浓缩脱水调理剂，能够显著 改善污泥脱水性能且成本较低，可同时或分步投加，易于推广使用。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种复合型污泥浓缩脱水 调理剂，主要组分为：非离子聚凝剂、二甲胺、甲胺和阴离子聚凝剂。
上述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述非离子聚凝剂、二甲胺、甲胺 和阴离子聚凝剂按重量份数比为7:6:2:1。
上述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述非离子聚凝剂为非离子聚丙烯 酰胺，所述阴离子聚凝剂由有机单体聚丙烯酰胺与壳聚糖接枝共聚制得。
上述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述非离子聚凝剂为非离子聚丙烯 酰胺，所述阴离子聚凝剂由木素磺酸钙与丙烯酰胺接枝共聚物经过胺甲基化反应制 得。
上述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述非离子聚凝剂为非离子聚丙烯 酰胺，所述阴离子聚凝剂由二甲基二烯丙基氯化铵与聚合硫酸铁反应制得的复合絮 凝剂。
上述的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述聚合硫酸铁质量浓度为422mg /L，所述二甲基二烯丙基氯化铵质量浓度为30mg/L。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的复合型污泥浓缩脱水调 理剂，采用非离子聚凝剂和阴离子聚凝剂并与二甲胺、甲胺进行复合配比，从而显 著改善污泥脱水性能且非离子聚凝剂成本低于常用的阳离子聚凝剂。此外，复合型 污泥浓缩脱水调理剂可同时或分步投加，因而易于推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明提供的复合型污泥浓缩脱水调理剂，主要组分为：非离子聚凝剂、二甲 胺、甲胺和阴离子聚凝剂。
本发明提供的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，所述非离子聚凝剂优选为非 离子聚丙烯酰胺，所述阴离子聚凝剂优选为阴离子聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺简称酰 胺，又名絮凝剂，英文代号(PAM)。主要分类：阴离子聚丙烯酰胺(APAM)，阳离子 聚丙烯酰胺(CPAM)，非离子聚丙烯酰胺(NPAM)。
由于有机高分子絮凝剂投加量少，絮凝能力强，但存在难降解、有生物毒性、 成本高等问题;无机高分子絮凝剂价格较低，但用量大，易残留铝、铁等造成二次 污染，因此有机一无机高分子絮凝剂复配使用有助于弥补单独使用的不足。有机与 无机高分子絮凝剂的调理机理不同，复配使用有助于各组分充分发挥作用，增强调 理效果。无机高分子絮凝剂在水中电离出的正电离子可中和污泥表面电荷，压缩双 电层，降低颗粒的表面电动电位，减小污泥颗粒问斥力，促进凝聚。有机高分子絮 凝剂在水中溶解发生电离并通过氢键、共价键等与污泥的固体颗粒发生吸附。高分 子絮凝剂分子链很长，且链上有很多活性阳离子基团，可在水中充分伸展并同时黏 结多个颗粒，形成絮团。本发明试验了多种有机絮凝剂复配使用的效果，复配组分 主要集中于阴离子、阳离子、非离子高聚物和天然高分子絮凝剂。合成有机高分子 絮凝剂调理成本较高，而天然改性高分子原料广、价格低;常用污泥调理剂PAM的 单体易残留在污泥中，具有“三致”效应，而天然改性高分子具有无毒、易于生 物降解等特点，两者复配可以降低调理后污泥的毒性，促进凝聚，同时复配使用具 有显著经济性。
本发明提供的复合型污泥浓缩脱水调理剂，其中，优选非离子聚丙烯酰胺为非 离子聚凝剂，阴离子聚丙烯酰胺为阴离子聚凝剂，所述非离子聚丙烯酰胺、二甲胺、 甲胺和阴离子聚丙烯酰胺按重量份数比优选为7:6:2:1。如分别加入70kg非离子聚 丙烯酰胺,60kg二甲胺,20kg甲胺和10kg阴离子聚丙烯酰胺形成半透明乳色或微浅 黄色溶融稠胶体;粘度≥180～220mm2/s(20℃);比重(波美度):1.18;溶融稠 胶体兑水稀释成水溶性高分子聚丙烯酰胺污泥脫水调理剂投加量30-50ppm。
复合调理剂制备工艺复杂，本发明可采用壳聚糖(CTS)与有机单体丙烯酰胺(AM) 接枝共聚制得壳聚糖衍生物(CAM);调理剂的复配使用是指将不同的调理剂按照一定 的比例配合，同时或分步投加，使其发挥协同作用而显著改善污泥脱水性能的手段。 CAM与阴离子聚丙烯酰胺(APAM)进行复合，得到复合絮凝剂CAM—APAM，用于调理污 泥。当CAM—APAM加入量为30mg/L时效果最佳，污泥脱水率达90%;而单独使用 CTS，最佳加入量均为40mg/L时污泥脱水率仅为65%左右。多次试验将CTS分别与 APAM或CPAM通过接枝共聚合成两种壳聚糖接枝共聚物。其中，阴离子型共聚物调理 效果最优，可使泥饼含水率下降9.4%，而单独使用CTS调理后的泥饼含水率只下 降了7.6%。实验中利用木素磺酸钙与丙烯酰胺接枝共聚物经过Mannich反应(含 有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应，结果一个a-活泼氢被胺甲 基取代，此反应又称为胺甲基化反应)制备两性絮凝脱水剂LSDC调理污泥，污泥比 阻降低了59%，污泥脱水率可达87%，比单独使用CPAM调理的污泥脱水率高22% 左右。此外，在无机一有机复合调理剂方面，例如:用强阴离子电解质聚二甲基二烯 丙基氯化铵(PDMDAAC)与聚合硫酸铁(PFS)反应制得复合絮凝剂。当PFS质量浓度(以 Fe计)为422mg/L、PDMDAAC质量浓度为30mg/L时比较适宜，调理后污泥比阻降低 了91.6%，比单独加入等量PFS测理后的污泥比阻降低率多30.4%，比单独使 用50mg/L的PDMDAAC调理的污泥比阻降低率多5.9%。无机一阴离子高分子复合 絮凝剂主要通过增加负电荷密度来增强对污泥电负性絮体的电中和作用，以达到絮 凝增效作用。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发 明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
