一种污泥助滤杀菌剂制造技术

一种污泥助滤杀菌剂，属于水处理技术领域。其特征在于：有效成分为聚合氯化钙铁，聚合氯化钙铁的分子式为：[Ca2(OH)nCl4‑n]m·[Fe2(OH)x·Cl6‑x]y。本发明专利技术的污泥助滤杀菌剂破胶破乳、除浊效果及絮凝沉降效果好，优于一般的PAC、PFS，而且对污泥的COD和含水去除率较高，含水率最大降至40%，COD去除率大于70%，色度去除率大于70%。相比于市面上直接加石灰和硫酸铁的方法，聚合氯化钙铁链条更长，形成的絮体更大更加紧实，投药量小，污泥产生量小。适用水温范围、pH值范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥助滤杀菌剂
一种污泥助滤杀菌剂，属于水处理

技术介绍
钢铁厂废酸系钢铁厂在生产过程中，由于钢铁表面采用盐酸连续酸洗除锈，产生的大量含有氯化亚铁和低浓度盐酸的酸洗废液。另外酸液中还含有浓度不等的缓蚀剂，属于国家明文规定的危险废弃物范畴。产生此类废酸的企业主要是轧钢厂、钢绳厂、镀锌厂、电镀厂等需对钢铁进行酸洗的企业。目前我国大大小小钢铁企业数以万计，一条年产45万吨冷轧钢板的酸洗机组，每年需要用盐酸2万吨，产生的废酸（浓度为5%盐酸，18%~23%氯化亚铁）近2万吨/年。全国每年产生的此类废酸超过1亿吨。这些废酸若是直接排放，造成的环境污染严重程度可想而知。为了保护环境资源，搞好废酸的合理利用，国内目前普遍采取以下几种方式进行处理：1、中和法：采用大量石灰与废酸液进行中和，然后将其直接排放。此方法在处理过程中，产生大量的氢氧化铁和废水，难以达标排放，给环境带来二次污染；同时处理过程中消耗大量的石灰和人力资源，不适用于大规模处理。2、酸再生法：也就是高温焙烧法，利用高温将废酸中氯化氢蒸出，再与水结合形成盐酸循环使用。此法由于采用高温焙烧法设备投资大，至少需要1000万元至1500万元才能运行且热值成本高，加工一吨再生酸费用在200~300元，同时产生的污泥还需企业自行另作处理，导致小型企业无力承担，为减少成本不惜偷排废酸。为此，不少企业将废酸、废泥委托给专业处理企业代为处理，每吨处理费用在200~1500元，企业每年需要花费几百万甚至上千万的处理费用。而因偷排暗排导致的环境污染事件，国家更是需要拿出上百亿的资金和几年甚至几十年的时间来完成土壤修复、消除污染的工作。废酸的合理处置和利用，成为摆在国家和人民面前的环境难题。另一方面，伴随着我国经济的发展，人口的增加，城市化进程加快，社会公众对环境质量的要求日益提高。我国的水资源越来越加紧缺，水体污染状况也日益严重，据统计2003年全国废水排放为460亿t。目前我国已建成并投入运营的污水处理厂已有600多座，日污水处理能力已超过4000万t。极大缓解了我国水体污染状况。但城市污水处理厂在处理净化水体过程中产生大量的污泥（固态废弃物）。按当前污水处理厂常用的处理工艺，每处理一吨污水大约要产生0.5%~1%的城市污泥（含水80%）。一个日处理30万t污水的处理厂，每天约产生150t~300t污泥（含水80%）。目前浙江省已投产运行的43家污水处理厂每天产生污泥在2000t~3000t左右（含水80%）。北京城区日污水排放量高达200多万t，如果污水全部加以处理，每天将产生2000多t污泥（含水80%）。全年累计80多万t。现阶段国内污泥脱水主要采用化学法加机械压滤的方法进行。在浓缩污泥中加入铝盐或者铁盐，通过板框式或履带式压滤机将污泥压制成泥饼，然后外运填埋或者焚烧。但处理完毕的泥饼含水率通常都在80%左右，水分极高，导致污泥体积庞大，泥中细菌病毒滋生，填埋后一遇下雨又变成泥潭，给环境带来二次污染；焚烧过程也因水分过高消耗过多的煤炭，处理成本增高。因此如何降低污泥含水率、如何合理地处置污泥，做到减量化、无害化、稳定化、资源化、产业化的处理目标已经成为全国大中城市的污水处理厂和相关部门迫切需要解决的环境资源问题，部分地区已成为当务之急。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种破胶破乳、除浊效果及絮凝沉降效果好的污泥助滤杀菌剂。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：有效成分为聚合氯化钙铁，聚合氯化钙铁的分子式为：[Ca2(OH)nCl4-n]m·[Fe2(OH)x·Cl6-x]y，其中n为1~3的任意整数，x为1~5的任意整数，m为3~15的任意整数，y为10~15的任意整数。针对废酸液中二价铁含量高、性状稳定、酸度适中的理化优点，在氧化剂的作用下二价铁离子进行氧化升价反应，钙离子借助三价铁的链条形成一条稳定的大分子聚合链条，降温后取得产品。聚合氯化钙铁是钙盐和铁盐通过共聚反应而得的一种聚合脱水剂，兼具一般钙盐、铁盐的特点，既能克服用纯钙盐分子量短，澄清能力差的缺点，又能克服用纯铁盐混凝剂的出水不清、色度高等缺点。药剂本身系无机聚合物，钙、铁离子都不会对环境造成二次污染，绿色环保。由浓度5%的稀盐酸、氯化亚铁和氢氧化钙按质量比77~82:18~23:1~8，反应制得，反应时间为60min~120min，反应温度为30℃~60℃。优选的，所述的浓度5%的稀盐酸、氯化亚铁和氢氧化钙的质量比为79:21:4~6。优选的，由钢铁表面采用盐酸连续酸洗除锈产生的废酸和氢氧化钙按质量比100:1~8反应制得，反应时间为60min~120min，反应温度为30℃~60℃。本专利技术以废酸和氢氧化钙为原材料，研发出此种高效污泥脱水杀菌助滤剂----聚合氯化钙铁。同时在发生聚合反应时，废酸液中存有的缓蚀剂在氧化阶段被氢氧化钙斩断成小分子化合物，由毒性较大变为低毒或者无毒的物质。优选的，所述的废酸和氢氧化钙的质量比为100:3~6。上述两种制备形式中，优选的，所述的反应时间为90min~100min，反应温度为47℃~53℃。优选的反应条件制备的聚合脱水剂的大分子链的长度、钙铁的分布更加合理，破胶破乳、除浊效果更好。所述废酸的质量百分比组成包括5%的盐酸、18%~23%的氯化亚铁和水。污泥助滤杀菌剂在20℃的相对密度为1.25~1.35，1%质量浓度的水溶液pH值为2~3.5。污泥助滤杀菌剂中Ca所占的质量百分比为1.5%~9%，全铁所占的质量百分比为8%~10%。制备方式为：浓度5%的稀盐酸、氯化亚铁和氢氧化钙按质量比77~82:18~23:1~8反应制得，反应时间为60min~120min，反应温度为30℃~60℃。制备工艺简单易行。优选的，所述的反应时间为90min~100min，反应温度为47℃~53℃。优选的工艺条件制备的产品品质更好。污泥脱水处理过程中，污泥中水分的存在形式有以下几种：（1）表面吸附水：是由于表面张力的作用吸附在污泥颗粒表面的水分。是最易于脱离的水分；（2）间隙水：是污泥颗粒包围的游离水分，一般占污泥含水量65%——85%，这部分水是污泥浓缩的主要对象，也是药剂发挥作用的主要场所；（3）毛细结合水：是污泥颗粒之间或颗粒裂隙中由于毛细作用与颗粒直之间结合在一起的水分，占污泥总含水量约15%～25%。浓缩作用不能将毛细结合水分离，分离毛细结合水需要较高的机械作用力和能量，如真空过滤、离心分离和挤压可去除这部分水分。引入合适的破胶破乳剂可适当减少机械外力；（4）内部结合水：是包含在污泥中微生物细胞体内的水分，含量多少与污泥中微生物细胞体所占比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体，内部结合水一般只占污泥中总含水量约10%左右。这部分水是最难以去除的水分，唯有在药剂发挥作用时杀灭这些微生物，使细胞壁破壁才能去除这些水分。聚合氯化钙铁在污泥中的作用机理为药剂与污泥接触时产生水解反应，钙离子水解生成氢氧化钙，由于氢氧化钙絮状物表面带有正电荷，所以氢氧化钙可以通过本身的带电性，将带有负电荷的污泥颗粒吸附在一起，从而促使其他混凝剂发挥作用，形成一种复合的凝聚体系；而且由于钙离子和污泥中的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥助滤杀菌剂，其特征在于：有效成分为聚合氯化钙铁，聚合氯化钙铁的分子式为：[Ca2(OH)nCl4‑n]m·[Fe2(OH)x·Cl6‑x]y，其中n为1~3的任意整数，x为1~5的任意整数，m为6~15的任意整数，y为10~15的任意整数。

【技术特征摘要】
1.一种污泥助滤杀菌剂，其特征在于：有效成分为聚合氯化钙铁，聚合氯化钙铁的分子式为：[Ca2(OH)nCl4-n]m·[Fe2(OH)x·Cl6-x]y，其中n为1~3的任意整数，x为1~5的任意整数，m为6~15的任意整数，y为10~15的任意整数。2.根据权利要求1所述的一种污泥助滤杀菌剂，其特征在于：由浓度5%的稀盐酸、氯化亚铁和氢氧化钙按质量比77~82:18~23:1~8反应制得，反应时间为60min~120min，反应温度为30℃~60℃。3.根据权利要求2所述的一种污泥助滤杀菌剂，其特征在于：所述的浓度5%的稀盐酸、氯化亚铁和氢氧化钙的质量比为79:21:4~6。4.根据权利要求1所述的一种污泥助滤杀菌剂，其特征在于：由钢铁表面采用盐酸连续酸洗除锈产生的废酸和氢氧化钙按质量比100:1~8反应制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明昌，梅阳，李威，车立威，
申请(专利权)人：淄博明奇净水材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37