申请日2018.07.02
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明提供一种工业污泥深度脱水调理剂及其制备方法，涉及污泥脱水技术领域。本发明工业污泥深度脱水调理剂由以下原料制成：氧化钙、氧化硅、混凝剂、阴离子聚丙烯酰胺、柠檬酸、添加剂。本发明工业污泥深度脱水调理剂可以对污泥颗粒进行表面化学改性，使污泥颗粒表面的水和毛细孔道中的束缚水成为自由水，从而可以通过机械压滤将水分析出，达到使污泥脱水的目的，该调理剂还具有较强吸附作用，能够分散污泥絮体，破坏絮体结构，提高污泥的脱水程度，而且该工业污泥深度脱水调理剂具有无毒无害、不会对环境造成二次污染等优点。
权利要求书
1.一种工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙17-25份、氧化硅17-25份、混凝剂30-50份、阴离子聚丙烯酰胺5-15份、柠檬酸3-10份、添加剂10-16份。
2.根据权利要求1所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙19-23份、氧化硅19-23份、混凝剂35-45份、阴离子聚丙烯酰胺7-13份、柠檬酸5-9份、添加剂12-14份。
3.根据权利要求1所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙21份、氧化硅21份、混凝剂40份、阴离子聚丙烯酰胺10份、柠檬酸7份、添加剂13份。
4.根据权利要求1或2或3所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于：所述添加剂为粘土、膨润土、滑石粉、云母、海泡石、沸石中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于：所述添加剂的粒径为100-300微米。
6.根据权利要求1或2或3所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵5-12份、硫酸亚铁5-11份、聚合氯化铁5-13份、硫酸铝钾6-14份、铝酸钠6-15份、聚合氯化铝6-13份。
7.根据权利要求6所述的工业污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵7-10份、硫酸亚铁6-9份、聚合氯化铁7-12份、硫酸铝钾8-12份、铝酸钠8-13份、聚合氯化铝8-11份。
8.一种如权利要求1-7任一所述工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以100-200r/min的速度搅拌30-50min，搅拌结束后，于70-80℃下真空干燥1-1.5h，最后密封保存，即可。
说明书
一种工业污泥深度脱水调理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，涉及一种工业污泥深度脱水调理剂及其制备方法。
背景技术
随着城市和工业的快速发展，城市生活污水、工业污水等的排放量日益增加，从而使污水处理中产生的副产物污泥的量日益增加，如何对这些污泥进行处理也成为社会发展中不可回避的问题。当前，对污泥处理的方法主要为填埋、堆肥和焚烧三种方式，污泥具有“四高”特点：一是含水率高;二是有机物含量高，很容易腐烂恶臭;三是重金属含量较高;四是病菌含量高，含有大量的细菌、寄生虫、病毒。污泥不经过无害化处理，任意弃置，简单填埋，容易污染空气、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全。
为便于后续处理的有效进行，污泥的调理和脱水是必不可少的。影响污泥脱水性能的因素主要有污泥颗粒的大小及分布、表面电荷、水合程度以及颗粒间的相互作用。其中，污泥颗粒的大小是影响污泥脱水性能最重要的因素，因为污泥颗粒越小，颗粒的比表面积越大，这意味着更高的水合程度和对过滤的更大阻力及改变污泥脱水性能需要更多的药剂。常用的污泥调理剂有化学调理剂和生物调理剂，目前污泥脱水过程中采用比较多投加絮凝剂就是一种调理剂，通过絮凝剂在污泥胶质微粒表面起化学反应、中和污泥胶质微粒的电荷，促进污泥微粒凝聚成大的颗粒絮体，同时使水从污泥颗粒中分离出来，提高污泥的脱水性能。目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂如铝盐和铁盐、有机絮凝剂PAM以及针对生物污水的微生物絮凝剂等。污泥脱水调理剂主要分为无机，有机和复合调理剂，其中复合调理剂是主流发展方向。
但是，现有技术中，污泥脱水调理剂有机成分高，成本偏高，难降解且有生物毒性，重则危害到人类的健康，而且污泥处理费用中较高。因此，研制或开发一种能有效改善污泥脱水性能、成本低廉，制备工艺简单合理且绿色环保的污泥脱水调理剂是非常有现实意义的。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种工业污泥深度脱水调理剂及其制备方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种工业污泥深度脱水调理剂，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙17-25份、氧化硅17-25份、混凝剂30-50份、阴离子聚丙烯酰胺5-15份、柠檬酸3-10份、添加剂10-16份。
进一步的，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙19-23份、氧化硅19-23份、混凝剂35-45份、阴离子聚丙烯酰胺7-13份、柠檬酸5-9份、添加剂12-14份。
进一步的，所述工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙21份、氧化硅21份、混凝剂40份、阴离子聚丙烯酰胺10份、柠檬酸7份、添加剂13份。
进一步的，所述添加剂为粘土、膨润土、滑石粉、云母、海泡石、沸石中的至少一种。
进一步的，所述添加剂的粒径为100-300微米。
进一步的，所述混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵5-12份、硫酸亚铁5-11份、聚合氯化铁5-13份、硫酸铝钾6-14份、铝酸钠6-15份、聚合氯化铝6-13份。
进一步的，所述混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵7-10份、硫酸亚铁6-9份、聚合氯化铁7-12份、硫酸铝钾8-12份、铝酸钠8-13份、聚合氯化铝8-11份。
一种工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以100-200r/min的速度搅拌30-50min，搅拌结束后，于70-80℃下真空干燥1-1.5h，最后密封保存，即可。
本发明提供一种工业污泥深度脱水调理剂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明工业污泥深度脱水调理剂可以对污泥颗粒进行表面化学改性，使污泥颗粒表面的水和毛细孔道中的束缚水成为自由水，从而可以通过机械压滤将水分析出，达到使污泥脱水的目的，该调理剂还具有较强吸附作用，能够分散污泥絮体，破坏絮体结构，并能提高后续氧化反应对污泥絮体的有效作用，提高污泥的脱水程度，并能提高污泥的可压缩性，即可提高污泥的过滤性能，改善了污泥的脱水性能，该工业污泥深度脱水调理剂具有无毒无害、不会对环境造成二次污染、脱水费用低等优点;
本发明工业污泥深度脱水调理剂采用氧化钙、氧化硅、混凝剂、阴离子聚丙烯酰胺、柠檬酸、添加剂制备而成，各个原料协同作用，与单一调理剂相比，特别是混凝剂的加入，使得调理剂除了具有一般的架桥、卷扫功能外，还因其分子链中正电荷密度高而具有相当强的电中和能力，该调理剂对水体中的胶体物质的吸附电中和及吸附架桥作用增强，同时其以巨大的分子结构产生强烈的吸附、网捕、架桥等，该工业污泥深度脱水调理剂用于深度脱水时，投加量小、调理工艺简单，配合压滤机机械脱水作用，能使污泥含水率降至40%以下，避免传统方法中添加粉剂，不存在增容问题，不影响泥饼后续资源化处理处置，广泛适用于污泥的脱水处理。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例中，工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙17份、氧化硅17份、混凝剂30份、阴离子聚丙烯酰胺5份、柠檬酸3份、添加剂10份;
其中，添加剂为粘土、膨润土、滑石粉按照质量比1:1:1复配而成;添加剂的粒径为100微米;
混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵5份、硫酸亚铁5份、聚合氯化铁5份、硫酸铝钾6份、铝酸钠6份、聚合氯化铝6份;
本实施例工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以100r/min的速度搅拌30min，搅拌结束后，于70℃下真空干燥1h，最后密封保存，即可。
实施例2：
本实施例中，工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙25份、氧化硅25份、混凝剂50份、阴离子聚丙烯酰胺15份、柠檬酸10份、添加剂16份;
其中，添加剂为海泡石;添加剂的粒径为300微米;
混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵12份、硫酸亚铁11份、聚合氯化铁13份、硫酸铝钾14份、铝酸钠15份、聚合氯化铝13份;
本实施例工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以200r/min的速度搅拌50min，搅拌结束后，于80℃下真空干燥1.5h，最后密封保存，即可。
实施例3：
本实施例中，工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙21份、氧化硅21份、混凝剂40份、阴离子聚丙烯酰胺10份、柠檬酸7份、添加剂13份;
其中，添加剂为膨润土、滑石粉、海泡石、沸石按照质量比1:1:1:1复配而成;添加剂的粒径为200微米;
混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵8份、硫酸亚铁8份、聚合氯化铁9份、硫酸铝钾10份、铝酸钠11份、聚合氯化铝10份;
本实施例工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以150r/min的速度搅拌40min，搅拌结束后，于75℃下真空干燥1.3h，最后密封保存，即可。
实施例4：
本实施例中，工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙19份、氧化硅19份、混凝剂35份、阴离子聚丙烯酰胺7份、柠檬酸5份、添加剂12份;
其中，添加剂为粘土、膨润土、海泡石、沸石按照质量比1:1:1:1复配而成;添加剂的粒径为160微米;
混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵7份、硫酸亚铁6份、聚合氯化铁7份、硫酸铝钾8份、铝酸钠8份、聚合氯化铝8份;
本实施例工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以150r/min的速度搅拌40min，搅拌结束后，于75℃下真空干燥1.3h，最后密封保存，即可。
实施例5：
本实施例中，工业污泥深度脱水调理剂由以下重量份的原料制成：氧化钙23份、氧化硅23份、混凝剂45份、阴离子聚丙烯酰胺13份、柠檬酸9份、添加剂14份;
其中，添加剂为粘土、膨润土、滑石粉、云母、海泡石、沸石按照质量比1:1:1:1:1:1复配而成;添加剂的粒径为260微米;
混凝剂由以下重量份的原料复配而成：二甲基二烯丙基氯化铵10份、硫酸亚铁9份、聚合氯化铁12份、硫酸铝钾12份、铝酸钠13份、聚合氯化铝11份;
本实施例工业污泥深度脱水调理剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料;
S2、将氧化钙、氧化硅、阴离子聚丙烯酰胺、添加剂混和均匀，得到混合料;
S3、将步骤S2制备的混合料与混凝剂、柠檬酸混和，以150r/min的速度搅拌40min，搅拌结束后，于75℃下真空干燥1.3h，最后密封保存，即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
