用于污水污泥脱水的聚合物组合物制造技术

含有聚合物共混物的组合物，其含有特性粘度为８－１７ｄｌ／ｇ和阳离子含量为２０－１００％的阳离子聚合物，该组合物可用于嗜温污泥的脱水。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括聚合物共混物的组合物，它可用于污泥的脱水。在许多年内已经开发出许多工艺用于废水处理，这些工艺利用微生物来破坏由废水携带的各种污染物，特别是有机污染物。微生物以废水中的污染物为食并因此破坏废水中的污染物，形成生物质，其后生物质在体系中过量，从而必须除去其中的一部分。因此，必须定期从过程中除去生物质与伴随数量的淤泥等。此生物质通常称为污泥，并通常含有各种微生物。一些微生物可能对人有害，并包括病原菌、肠道病毒和某些原生动物有机体。根据定义，致病生物是可能对人有害的生物，因此，重要的是控制含有这些有机体的物质(污泥)的最后处理。一般说来，政府的规定对排放含有致病生物的污泥做出各种限制。尽管此类规定经常改变，但通常来说，其惯例是不能简单地在地表上排放，或以可能使人类或用于人类的供水系统与污泥中的病原体接触的一些其它方式处理污泥。污泥也包含其它物质，其它物质包括本质上不是致病的微生物。典型地，污泥包括在通常称为嗜温温度范围中繁衍的一族微生物。这些嗜温微生物通常对人体无害，有在嗜温范围内繁衍的需氧菌和厌氧菌两种。尽管细菌的高活性温度范围多少会有些改变，但嗜温活性通常出现在50-70摄氏度范围内。病原菌通常生活在称为中温范围的范围内，即约37摄氏度或人的正常体温。高度减少病原体的一种有效技术是自热嗜温需氧消化，或“ATAD”。ATAD工艺是在嗜温温度范围(40-80摄氏度)内操作而没有补充加热的需氧消化工艺。嗜温细菌在这些高温下繁衍，并具有更高的新陈代谢率。与常规需氧消化相比，这导致更快的溶解有机物的破坏速率。这些细菌破坏挥发性有机物时，它们以热量的形式释放能量，溶解的有机物被还原成其最低级的组分二氧化碳和水。此工艺也具有减少生物质体积的优点。在ATAD体系中一周之后有高达45％的固体受到破坏。在常规厌氧消化池中为时三周之后或在常规需氧消化器中为时两个月之后才能有此固体减少度。每个国家均有自己的执行法规，且除非污泥满足这些关于病原体含量等的要求，否则在它用于农业用途时就会受到限制。一些消化系统，如ATAD的主要缺点是它们的使用成本。来自嗜温消化工艺的污泥难以脱水，与常规的中温厌氧消化污泥相比，其要求非常高的聚合物絮凝剂量，如Burnett等，在“ATAD污泥的脱水能力(Dewaterability of ATAD Sludges)”，WEFTEC′97，残余和生物固体管理的会议录，第2卷，299-309页(1997)中描述的那样。因此，需要一种对难以脱水的污泥，如产生于高温消化工艺(例如ATAD)的污泥的改进的脱水方法，尽管产生于其它嗜温消化工艺的污泥也需要这种方法。意外地发现，本专利技术提供的组合物能降低污泥脱水所需聚合物絮凝剂的剂量，特别是在嗜温污泥中所需的剂量。与已知处理方法相比，这些组合物的使用也会产生优良的固体饼、絮凝物结构和自流排水。本专利技术涉及含有聚合物共混物的组合物，它可用于污泥的脱水。本专利技术的第一方面涉及一种组合物，其含有a)特性粘度为0.01-5dl/g和阳离子含量为20-100％的阳离子聚合物，b)特性粘度为8-17dl/g和阳离子含量为20-100％的阳离子聚合物。组合物可以为固体的形式。组分a)和b) 的一种或两种可以为固体形式，如珠状或粉末，并且可以通过混合组分a)和b)而生产共混物。优选组合物是液体，如含有非水液体和如下物质的组合物a)特性粘度为0.01-5dl/g和阳离子含量为20-100％的阳离子聚合物，b)特性粘度为8-17dl/g和阳离子含量为20-100％的阳离子聚合物，其中组分a)和b)分散在非水液体中，组分a)对组分b)的比为90∶10-10∶90，组合的聚合物组分的特性粘度为4-15dl/g。组合物的形式可以是含水组合物如含水聚合物分散体。优选组分a)对组分b)的比为25∶75-75∶25。更优选组分a)对组分b)的比为25∶75-50∶50。组分a)的特性粘度优选为0.01-4dl/g，特别是0.5-3.5dl/g，更优选1-2dl/g。组分a)可以从如下物质制备一种或多种已知的带正电荷的单体，如选自如下的那些二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯，包括其酸加成和季铵盐，(甲基)丙烯酰胺基烷基三烷基铵盐，其二烯丙基二烷基铵盐、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶。优选组分a)是均聚物。组分a)可以是从如下物质制备的聚合物一种或多种已知的带正电荷的单体，如选自如下的那些二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯，包括其酸加成和季铵盐，(甲基)丙烯酰胺基烷基三烷基铵盐，其二烯丙基二烷基铵盐、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶和一种或多种已知的非离子单体。这样的非离子单体可包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲基丙烯酰胺、甲酰胺、醋酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯腈。特别有兴趣的非离子单体是丙烯酰胺。组分a)可以是直链、支链或交联聚合物。组分a)的阳离子含量可以为20-100％，或优选70-100％。组分b)通过在这样的条件下聚合形成，所述条件要使得它的分子量足够高而使得当用于处理悬浮液时它有益于桥接絮凝性能。组分b)的特性粘度优选为8-17dl/g，特别是10-16dl/g，更优选12-15dl/g。形成组分b)的单体可仅由阳离子单体组成，这样聚合物可以是阳离子均聚物，或从两种或多种不同阳离子单体制备的共聚物。单体通常是一种或多种阳离子烯属不饱和单体与一种或多种其它烯属不饱和单体的共混物。共混物通常由丙烯酰胺或其它水溶性烯属不饱和非离子单体形成。非离子单体可包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲基丙烯酰胺、甲酰胺、醋酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯或丙烯腈。组分b)可以是阳离子两性聚合物，在该情况下烯属不饱和阴离子单体以不大于阳离子数量的量包括在单体共混物中，以得到阳离子两性聚合物。阴离子单体可以是羧酸类单体或磺酸类单体，如丙烯酸或AMPS。如果包括阴离子单体，则阴离子单体的量小于50％，并通常为0.5-25wt％，但其通常是零。阳离子单体可以是二烯丙基季化单体，一般情况下是二烯丙基二甲基氯化铵DADMAC，但优选是二烷基氨基烷基(甲基)-丙烯酸酯或-丙烯酰胺，其中烷基一般包含1-4个碳原子。实例是二甲基或二乙基氨乙基或丙基(甲基)-丙烯酸酯或-丙烯酰胺，或二甲基或二乙基氨甲基(甲基)丙烯酰胺。单体可以作为酸加成盐或季铵盐引入或聚合物可以在聚合之后转化成这样的盐。季化基团通常是氯甲烷或其它脂族季化基团。优选组分b)在季氮或其它位置上基本不含疏水性、溶解度降低基团如C4或更高级烷基(如大于C8)或芳基(如苄基)，这是由于这样的物质在本专利技术中不是必要的并且会降低产物的性能价格比。组分b)可以是直链、支链或交联聚合物。组分b)可以在少量(典型地为5-1，000ppm，通常为5-100ppm)多烯属不饱和单体或其它交联剂存在下制备，以得到离子范围至少为20％的产物。组分b)的阳离子含量可以为20-100％，或优选30-70％，更优选40-60％。组合物的活性聚合物组分的组合特性粘度为5-11dl/g。组合物可以是分散体或乳液。组合物可是油包水乳液或液体分散体聚合物，如在油乳液中的聚合物。组合物的组分a)可以由任何已知的加成聚合方法制备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其含有：ａ）特性粘度为０．０１－５ｄｌ／ｇ和阳离子含量为２０－１００％的阳离子聚合物，ｂ）特性粘度为８－１７ｄｌ／ｇ和阳离子含量为２０－１００％的阳离子聚合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PI诺尔曼，HE雷德，N贝尔格伦，
申请(专利权)人：西巴特殊化学水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]