一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，首先将甘蔗渣通过机械粉碎、超声粉碎得到含微纳米级甘蔗渣的滤液，然后加入丙烯酰胺进行接枝，然后浓缩干燥得到白色粉末(高分子絮凝剂)，将该白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合并研磨过筛后，即可得到用于污泥脱水的高效絮凝剂。本发明专利技术的用于污泥脱水的高效絮凝剂，主要由高分子絮凝剂和无机沉淀剂两部分组成，污泥脱水效果非常好，且本发明专利技术利用成本非常低的甘蔗渣作为主要原料(占絮凝剂总量的50％以上)，相比传统的絮凝剂，成本显著降低，具有非常好的经济价值。

A preparation method of high efficient flocculant for sludge dewatering

【技术实现步骤摘要】
一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法
本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法。
技术介绍
污泥脱水技术主要分为自然干化脱水和机械脱水两大类。自然干化脱水是将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场上，通过蒸发、渗透和清液溢流等方式实现脱水。这种脱水方式适于村镇小型污水处理厂的污泥处理，维护管理工作量很大，且产生大范围的恶臭。机械脱水是利用机械设备进行污泥脱水，因而占地少，与自然干化相比，恶臭影响也较小，但运行维护费用较高。污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十。由于污泥颗粒带一定的电荷，脱水性能很差，通常采用化学调理方法，投加脱水絮凝剂使污泥胶质颗粒表面法神化学反应，中和污泥胶质微粒所带的电荷，促使污泥微粒凝聚成较大的颗粒絮体，同时使水从污泥颗粒中分离出来，强化脱水作用。目前污泥处理的絮凝剂费用为污水处理厂的主要费用，因此有必要研究一种成本低、效果好，且安全无毒的污泥脱水絮凝剂。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30-50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5-7次后，过25目筛，取筛下物；B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1500-2000W，料液比为1：(6-10)的条件下进一步超声波粉碎8-15min后，过800目筛，得含甘蔗渣的滤液；C、在含甘蔗渣的滤液中加入丙烯酰胺和氧化石墨烯，通入氮气后，在60-70℃条件下，在机械搅拌作用下滴加过硫酸铵，滴加完毕后反应40-60min；然后通过减压蒸馏浓缩，低温烘干，得到白色粉末；D、将步骤C中的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合均匀后，研磨并过600目筛，取筛下物，即可。优选的，所述的步骤B中，过800目筛得到的滤渣与步骤A中的筛下物混合后再次进行超声波粉碎。优选的，所述的步骤C中，所述的含甘蔗渣的滤液中甘蔗渣的质量分数为3-8％。优选的，所述的步骤C中，所述的丙烯酰胺和氧化石墨烯的加入量与甘蔗渣的质量比分别为(0.5-1)：1和(0.01-0.03)：1。优选的，所述的步骤C中，所述的过硫酸铵的加入量与甘蔗渣的质量比为(0.05-0.1)：1。优选的，所述的步骤D中，所述的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的质量比为(60-75)：(4-6)：(6-10)：(15-20)。优选的，所述的步骤D中，所述的氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的粒径为250目。进一步优选的，本专利技术的用于污泥脱水的高效絮凝剂，应用时，在含水量为60-90％(质量分数)的污泥中加入量为0.5-1％(质量分数)。甘蔗是制糖的主要原料之一。经过榨糖之后剩下的甘蔗渣，约有50％的纤维可以用来造纸。不过，其中尚有部分蔗髓(髓细胞)没有交织力，制浆过程前应予除去。甘蔗渣纤维长度约为0.65－2.17mm，宽度是21－28μm。其纤维形态虽然比不上木材和竹子，但是比稻、麦草纤维则略胜一筹。浆料可以配入部分木浆后，抄制胶版印刷纸、水泥袋纸等。本专利技术利用成本非常低的甘蔗渣作为主要原料(占絮凝剂总量的50％以上)，相比传统的絮凝剂，成本显著降低。本专利技术的有益之处在于：本专利技术的用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，首先将甘蔗渣通过机械粉碎、超声粉碎得到含微纳米级甘蔗渣的滤液，然后加入丙烯酰胺进行接枝，然后浓缩干燥得到白色粉末(高分子絮凝剂)，将该白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合并研磨过筛后，即可得到用于污泥脱水的高效絮凝剂。本专利技术在接枝过程中加入微量的氧化石墨烯，一方面氧化石墨烯可以作为接枝的模板，加大反应过程中的接触面积，从而提升接枝效率；另一方面部分氧化石墨烯还会接枝进入接枝好的高分子体系中，显著提升后续得到的高分子絮凝剂的脱水效果。本专利技术的用于污泥脱水的高效絮凝剂，主要由高分子絮凝剂和无机沉淀剂两部分组成，污泥脱水效果非常好，且本专利技术利用成本非常低的甘蔗渣作为主要原料(占絮凝剂总量的50％以上)，相比传统的絮凝剂，成本显著降低，具有非常好的经济价值。具体实施方式实施例1一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用38℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎6次后，过25目筛，取筛下物；B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1800W，料液比为1：8的条件下进一步超声波粉碎10min后，过800目筛，得含甘蔗渣的滤液；C、在含甘蔗渣的滤液中加入丙烯酰胺和氧化石墨烯，通入氮气后，在65℃条件下，在机械搅拌作用下滴加过硫酸铵，滴加完毕后反应45min；然后通过减压蒸馏浓缩，低温烘干，得到白色粉末；所述的丙烯酰胺和氧化石墨烯的加入量与甘蔗渣的质量比分别为0.8：1和0.025：1；所述的过硫酸铵的加入量与甘蔗渣的质量比为0.07：1；D、将步骤C中的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合均匀后，研磨并过600目筛，取筛下物，即可；所述的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的质量比为72：5：8：20。所述的步骤B中，过800目筛得到的滤渣与步骤A中的筛下物混合后再次进行超声波粉碎。所述的步骤C中，所述的含甘蔗渣的滤液中甘蔗渣的质量分数为5.5％。所述的步骤D中，所述的氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的粒径为250目。实施例2一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5次后，过25目筛，取筛下物；B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为2000W，料液比为1：6的条件下进一步超声波粉碎8min后，过800目筛，得含甘蔗渣的滤液；C、在含甘蔗渣的滤液中加入丙烯酰胺和氧化石墨烯，通入氮气后，在70℃条件下，在机械搅拌作用下滴加过硫酸铵，滴加完毕后反应40min；然后通过减压蒸馏浓缩，低温烘干，得到白色粉末；所述的丙烯酰胺和氧化石墨烯的加入量与甘蔗渣的质量比分别为1：1和0.01：1；所述的过硫酸铵的加入量与甘蔗渣的质量比为0.1：1；D、将步骤C中的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合均匀后，研磨并过600目筛，取筛下物，即可；所述的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的质量比为60：6：6：17。所述的步骤B中，过800目筛得到的滤渣与步骤A中的筛下物混合后再次进行超声波粉碎。所述的步骤C中，所述的含甘蔗渣的滤液中甘蔗渣的质量分数为3％。所述的步骤D中，所述的氧化铝、硫酸铁和碳酸钙的粒径为250目。...

【技术保护点】
1.一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30-50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5-7次后，过25目筛，取筛下物；/nB、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1500-2000W，料液比为1：(6-10)的条件下进一步超声波粉碎8-15min后，过800目筛，得含甘蔗渣的滤液；/nC、在含甘蔗渣的滤液中加入丙烯酰胺和氧化石墨烯，通入氮气后，在60-70℃条件下，在机械搅拌作用下滴加过硫酸铵，滴加完毕后反应90-120min；然后通过减压蒸馏浓缩，低温烘干，得到白色粉末；/nD、将步骤C中的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合均匀后，研磨并过600目筛，取筛下物，即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、甘蔗渣的前处理：将甘蔗渣原料用清水冲洗干净，用30-50℃烘箱对甘蔗渣进行烘干处理，对烘干后的固体物质进行反复机械粉碎5-7次后，过25目筛，取筛下物；
B、将机械粉碎好的甘蔗渣进一步超声波粉碎：以水为溶剂，超声功率为1500-2000W，料液比为1：(6-10)的条件下进一步超声波粉碎8-15min后，过800目筛，得含甘蔗渣的滤液；
C、在含甘蔗渣的滤液中加入丙烯酰胺和氧化石墨烯，通入氮气后，在60-70℃条件下，在机械搅拌作用下滴加过硫酸铵，滴加完毕后反应90-120min；然后通过减压蒸馏浓缩，低温烘干，得到白色粉末；
D、将步骤C中的白色粉末与氧化铝、硫酸铁和碳酸钙混合均匀后，研磨并过600目筛，取筛下物，即可。


2.如权利要求1所述的用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，过800目筛得到的滤渣与步骤A中的筛下物混合后再次进行超声波粉碎。


3.如权利要求1所述的用于污泥脱水的高效絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐颂，张永利，陈忻，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44