一种絮凝脱水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种絮凝脱水剂，其各组分的重量配比为：淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10‑15份、氯化铝1‑5份、聚丙烯酰胺1‑5份、改性硅藻土1‑5份，其中聚丙烯酰胺与改性硅藻土的比例为1:1。本发明专利技术得到的一种絮凝脱水剂，与其他絮凝脱水剂比较的优势：投药量少；污泥脱水效果好，能使污泥含水率降至60%以下；能有效改变污泥结构，去除污泥中的部分束缚水，有效提高脱水效率。同时加快污水处理厂污泥处理速度，能将沉淀池排放的污泥直接进行絮凝脱水调制，从而越过污泥在污泥池浓缩消化过程，大大缩短污泥处理时间。

Flocculating dehydrating agent and preparation method thereof

The invention discloses a flocculation dewatering agent, the components by weight percent: starch acrylamide graft copolymer 10 15 copies, 5 copies, 1 aluminum chloride polyacrylamide 1 5 copies, 5 copies of 1 modified diatomite, the proportion of polyacrylamide and modified diatomite 1:1. A flocculation the dehydrating agent, compared with other flocculation dewatering agent advantages: low dosage; sludge dewatering effect is good, can make the sludge water content below 60%; can effectively change the structure of sludge, sludge removal of part of the bound water, effectively improve the dehydration efficiency. At the same time, the sludge treatment rate of the sewage treatment plant can be accelerated, and the sludge discharged from the sedimentation tank can be directly flocculated, dehydrated and modulated so as to cross the sludge in the sludge tank to digest and digest the process, and greatly shorten the sludge treatment time.

【技术实现步骤摘要】
一种絮凝脱水剂及其制备方法
本专利技术涉及一种脱水剂，特别是一种絮凝脱水剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国城镇化进程的加快，城市污水大量排放，因此城镇污水处理厂也大量建设并且投入使用。城镇污水处理厂在运行过程中会产生大量的剩余污泥，而剩余污泥处置一直以来是城市污水处理过程中的难题。目前，根据统计数据，我国污水处理厂总的污泥排放量在1.38-2.30×108吨/年。如此大量的污泥如不能妥善处置的话，将对环境造成巨大的影响。污泥能否达到直接填埋的标准主要是看污泥的含水率是否小于60%。目前污水处理厂机械压滤产生的污泥的含水率在80%左右。由于含水率很高，给后续处理带来多种不利因素，如后续处理设备投资和运行成本很高，容易产生臭气、蚊虫等环境卫生问题。纵观整个污泥处理技术服务市场，含水率80%的污泥无论是烘干、堆肥、焚烧，或是其各种组合工艺，其设备投资与运行费用都十分昂贵。在环保要求日益严格的今天，污泥进行深度处理已成为必然。目前污泥深度处理技术有污泥干化脱水技术和污泥调制技术。污泥干化脱水技术又分为污泥晾晒干化、加热干燥、微波干化、污泥石灰干化处理四种。污泥晾晒干化法所需的场地面积非常大，干燥的效率也较低，同时还会有恶臭气体排放至周围环境，对环境造成二次污染。加热干燥法和微波干化法所需的场地面积较大，设备投资费用和运行费用很高，适用范围很窄。石灰干化法性价比较高的污泥干化技术，但是投药量很大，减少污泥水分的同时大大增加了干污泥的质量。干污泥质量的增加提高了运输和填埋费用，因此综合治理费用也较高。污泥调制技术是指向含水污泥中投加絮凝脱水剂，以破坏污泥中的束缚水结构和微生物成分结构，达到稳定污泥，降低含水率的目的。污泥调制技术是目前最有效，治理费用较低的污泥处理技术。该技术的核心是絮凝脱水剂。目前使用的絮凝脱水剂主要有无机混凝脱水剂、有机絮凝脱水剂、微生物脱水剂三大类。以铁盐、铝盐为代表的无机混凝脱水剂在使用过程中消耗量大，具有一定的毒性和腐蚀性；微生物类絮凝脱水剂具有无污染的优点，但其作用原理至今仍未定论，且制备成本高、针对性不强，使用过程中存在很大的盲目性。因此，有机絮凝脱水剂仍是目前研究的主流。在污泥脱水中，常用的有机絮凝脱水剂有合成型和天然高分子型两种，合成型有机絮凝脱水剂以阳离子型的脱水效果最好，如：聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)是一种水溶性阳离子聚合物，其均聚物或共聚物具有正电荷密度高、水溶性好、相对分子质量易于控制、高效无毒、造价低廉等优点。合成的有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等具有用量少、絮凝速度快等优点，但这类高聚物的残余单体具有毒性，能致畸、致癌、致突变，因而使其应用范围受到限制。而天然高分子絮凝脱水剂具有无毒、无二次污染的优点，但絮凝活性较低，单独使用时效果不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种兼具高絮凝脱水效应又经济环保的一种絮凝脱水剂及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术所设计的一种絮凝脱水剂，各组分的重量配比为：淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10-15份、氯化铝1-5份、聚丙烯酰胺1-5份、改性硅藻土1-5份，其中聚丙烯酰胺与改性硅藻土的比例为1:1。所述改性硅藻土中的各组分重量配比为硅藻土60份、柚子皮15份、活性炭5份、石墨烯10份、聚合氯化铁2份、硝酸铈3份、草酸5份。所述聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺，其分子量为1000万。上述一种絮凝脱水剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将柚子皮用蒸馏水洗净，切碎后在105℃下干燥2h，取出后研磨，过100目筛后取15份放入烧杯中，再加入活性炭5份，混合均匀后放入预先制备好的由草酸5份制成的2-3mol/L的草酸溶液中，然后依次放入硅藻土60份、石墨烯10份、聚合氯化铁2份、硝酸铈3份，经过搅拌混合，经24小时的常温反应后，送至烘箱中，在105℃中烘干后取出冷却，研磨至100目，得到改性硅藻土以作备用；步骤2，将淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10-15份溶于水中，经过搅拌混合均匀后，得到混合物A以作备用；步骤3，将氯化铝1-5份、聚丙烯酰胺1-5份溶于水中，通过混合设备混合，在常温常压下按每分钟100转，经10~20分钟的充分搅拌混合，得到混合物B以作备用；步骤4，将混合物A与混合物B混合后，再投入改性硅藻土1-5份，在常温常压下，按每分钟100转的速度进行30~60分钟的混合搅拌后，自然风干即得到本专利技术的絮凝脱水剂。其中淀粉丙烯酰胺接枝共聚物是一种高分子聚合物，具有无毒、可完全生物降解等特点，该聚合物上的酰胺基能与许多物质亲和、吸附，形成氢键及在被吸附的离子之间形成“桥联”生成絮团，故表现出较强的絮凝性能。聚丙烯酰胺同样具有良好的絮凝性，在与铝离子混合时，能够加强其絮凝能力，一定程度上增大被吸附物质的凝聚力。淀粉丙烯酰胺接枝共聚物-铝-聚丙烯酰胺三者能互相促进，提高絮凝能力。另外硅藻土是一种硅质生物沉积岩，主要化学成份是SiO2，并含有少量的Al2O3，P2O5，CaO、MgO等，是由硅藻的壁壳组成，壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔，表面有大量羧基覆盖，因而显弱酸性，在催化领域被称为固体酸。硅藻土质轻、多孔、相对密度小，孔径分布范围大，孔隙率高，吸附能力强，能吸附自身重量的1.5～4倍的杂质。因此，凭借硅藻土独特的微孔结构，利用其吸附性能来处理废水不仅可以降低成本，而且还可以更有效地利用我国丰富的矿产资源。而本专利中，采用石墨烯和聚合氯化铁对硅藻土进行改性，使得改性后的硅藻土对于有机物的去除率大大提高。当石墨烯和聚合氯化铁分布于硅藻土的表面时，对污水中的有机物具有较强的凝聚力，使得更多的有机物被吸附在微孔结构中。同时硝酸铈的加入则提高了促进作用，提高了石墨烯和聚合氯化铁的活性。另外加入的柚子皮粉末，也是具有较强吸附能力的物质，硅藻土和柚子皮粉末两者相互配合，对有机物去除率有更大的增进作用，并且柚子皮粉末能够吸附污水中的有毒害的重金属离子。其中活性炭具有一定的除臭能力和吸附能力，对生活污水和污泥的气味上具有一定改善作用。本专利技术得到的一种絮凝脱水剂，其稳定性高，具有高效、清洁、用量少的特点，能够有效去除水中的有机污染物和悬浮物，从而提升水处理能力，提高处理水的质量。具体与其他絮凝脱水剂比较的优势：投药量少；污泥脱水效果好，能使污泥含水率降至60%以下；能有效改变污泥结构，去除污泥中的部分束缚水，有效提高脱水效率。同时加快污水处理厂污泥处理速度，能将沉淀池排放的污泥直接进行絮凝脱水调制，从而越过污泥在污泥池浓缩消化过程，大大缩短污泥处理时间。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例1：本实施例提供的一种絮凝脱水剂，各组分的重量配比为：淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10份、氯化铝1份、聚丙烯酰胺2份、改性硅藻土2份。所述改性硅藻土中的各组分重量配比为硅藻土60份、柚子皮15份、活性炭5份、石墨烯10份、聚合氯化铁2份、硝酸铈3份、草酸5份。上述一种絮凝脱水剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将柚子皮用蒸馏水洗净，切碎后在105℃下干燥2h，取出后研磨，过100目筛后取15份放入烧杯中，再加入活性炭5份，混合均匀后放入预先制备好的由草酸5份制成的2-3mol/L的草酸溶液中，然后依次放入硅藻土60本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种絮凝脱水剂，其特征是各组分的重量配比为：淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10‑15份、氯化铝1‑5份、聚丙烯酰胺1‑5份、改性硅藻土1‑5份，其中聚丙烯酰胺与改性硅藻土的比例为1:1。

【技术特征摘要】
1.一种絮凝脱水剂，其特征是各组分的重量配比为：淀粉丙烯酰胺接枝共聚物10-15份、氯化铝1-5份、聚丙烯酰胺1-5份、改性硅藻土1-5份，其中聚丙烯酰胺与改性硅藻土的比例为1:1。2.根据权利要求1所述的一种絮凝脱水剂，其特征是所述改性硅藻土中的各组分重量配比为硅藻土60份、柚子皮15份、活性炭5份、石墨烯10份、聚合氯化铁2份、硝酸铈3份、草酸5份。3.根据权利要求1所述的一种絮凝脱水剂，其特征是所述聚丙烯酰胺为阳离子聚丙烯酰胺，其分子量为1000万。4.一种如权利要求1所述的絮凝脱水剂的制备方法，其特征是包括以下步骤：步骤1，将柚子皮用蒸馏水洗净，切碎后在105℃下干燥2h，取出后研磨，过100目筛后取15份放入烧杯中，再加入活性炭5份，混合均匀后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宽，陈欢，袁云杰，
申请(专利权)人：浙江清天地环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33