一种抗冻型污泥深度脱水调理剂及其制备、应用方法技术

本发明专利技术涉及一种抗冻型污泥深度脱水调理剂及其制备、应用方法，属于污泥处理技术领域。所述抗冻型污泥深度脱水调理剂由包含以下质量份的组分反应得到：聚二甲基二烯丙基氯化铵600～800份，乙二醇100～200份，阳离子瓜尔胶聚合物1～5份，聚合硫酸铁5～25份。污泥经本发明专利技术抗冻型污泥深度脱水调理剂调理后，脱水性能明显提高，滤饼含水率可由95～99.9％降至50～60％。本发明专利技术的一种抗冻型污泥深度脱水调理剂具有冰点低、运输、贮存、使用方便，调理速度快、污泥脱水率高、调理剂产生的污泥增量少、操作简单、污泥减容率高等优点，因此可广泛用于污泥调理和强化深度脱水。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冻型污泥深度脱水调理剂及其制备、应用方法
本专利技术涉及污泥处理
，具体涉及一种抗冻型污泥深度脱水调理剂及其制备、应用方法。
技术介绍
污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的、含水量在95％-99％的胶溶状膏体物，具有比重轻(小于等于1g/cm3)、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于处理与运输。据估计，到2020年，我国干污泥的产生量在8.4×106-12.6×106吨之间。污泥如果不经过合理的处理与处置，会给环境和人类生活造成严重的威胁，目前污泥的处理处置已成为城市污水厂面临的重大技术难题。因此，使污泥经过有效的脱水处理，降低污泥含水率，大大减小污泥的体积，便于后续污泥稳定处理工艺的顺利进行和降低污泥处理费用，从而实现污泥的无害化和减量化处理成为污泥行业必然的发展趋势。污泥颗粒表面带有大量的负电荷，颗粒之间由于静电斥力而相互排斥并稳定存在，很难发生凝集形成较大的颗粒，而且由于污泥具有较高的亲水性，导致污泥中所含有的大量水分难以被去除。所以，在污泥进行机械脱水之前，必须对污泥进行调理，使污泥颗粒之间更容易发生凝聚而形成较大的絮体颗粒，污泥中所含有的大量水分更容易被去除。调理污泥的方法有很多，其中化学调理法由于具有操作简单、调理后污泥脱水效果较好等优点而被广泛应用。所谓化学调理法，就是向污泥中加入某种或某几种污泥脱水剂对污泥进行调理，通过改变污泥颗粒的性质，使污泥更容易脱去其中的水分。常用的污泥脱水剂有无机污泥脱水剂、有机高分子污泥脱水剂、有机-无机复合污泥脱水剂和生物污泥脱水剂等。其中，无机污泥脱水剂脱水效果最好，以“FeCl3+CaO”为例，配合板框压滤能将污泥含水率降至50％～60％之间，但该法投加量大、处理成本高、污泥增量高达15～25％、增加后续污泥运输及处置成本，且应用酸碱试剂对设备腐蚀严重，增加设备运行维护费用。有机高分子污泥脱水剂投加量小，污泥增量小，阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)是目前应用最为广泛的有机高分子污泥脱水剂，但配合板框压滤只能将污泥含水率降至65％～75％之间，且CPAM在自然条件下很难降解，其降解产生的丙烯酰胺单体是具有神经毒性的剧毒物质，对环境造成二次污染。有机-无机复合型脱水剂在性能和成本上具有很强的互补性，因此无机与有机高分子脱水剂的复配已经成为脱水剂研究的一个重要方向，对无机-有机高分子絮凝脱水剂的研究和开发大多还处于实验阶段，工业化产品很少，且存在种类单一、分子结构不可控、稳定性差和溶解性不好等问题。微生物性污泥脱水剂是一种利用生物技术，通过从微生物体或其分泌物中发酵、抽取、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的高效、无毒的新型调理剂，其具有絮凝活性高、安全可生物降解、无二次污染的优势，越来越受到重视，尤其活性污泥本身富含有大量的菌胶团，可以利用这一优势从活性污泥中提取制备微生物调理剂，且具有较好的调理效果，但目前还处于菌种筛选阶段，研究水平较低，未来可能会有较大发展。近年来，研究学者已开发了多种污泥深度脱水手段，如微波、酸碱、超声、电化学以及芬顿氧化等，但不同处理技术受污泥特性影响极大，且强化脱水性能有待改善，仍需要研发更多新型高效调理药剂。为此，研发高效、环保的脱水调理剂，以改善污泥的脱水性能，进行了大量的研究工作。中国专利《一种新型污泥脱水剂》(公开号CN108409104A)专利技术了一种新型污泥脱水剂，以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料，以质量比为3∶2∶1的过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵为引发剂，得到固体的二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺的共聚物，再加入铝盐、铁盐和生石灰、粉煤灰等助凝剂制备得到。缺点是成分复杂，丙烯酰胺具有毒性易造成二次污染。中国专利《一种有机污泥脱水剂的制备方法及应用》(公开号CN109020128A)以25重量份硅酸铝、10重量份氧化铝、15重量份硫酸铝、7.5重量份滑石粉、9重量份淀粉、20重量份聚胺为原料混合后，在60℃温度条件下，搅拌30分钟，然后加入1-3份纳米碳球和0.05重量份复合酶制得。优点是以聚胺作为絮凝剂，使胶质微粒与水的亲和力减弱，破坏了污泥的胶体结构，淀粉和滑石粉作为吸附载体，将胶质吸附，使污泥更容易脱水，并且硅酸铝、氧化铝和硫酸铝等物质通过静电引力吸引、范德华力吸引、离子交换和化学沉淀等作用同时进行，大大提高污泥脱水剂的脱水作用，能够对污泥进行深度脱水处理，缺点在于成分复杂，工艺繁琐。中国专利文献《一种环境友好型高效反应性污泥脱水剂》(公开号CN107698130A，公开日2018年2月16日)公开了一种用于污泥深度脱水的环境友好型高效反应性污泥脱水剂，其配方中各组分的质量百分比为：硅酸钙25～30％、二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物8～12％、聚乙烯吡咯烷酮2～4％、硫酸钙13～17％、沸石粉22～28％、四羟基合铝酸钠15～20％。处理工艺中，调理剂的一般添加量为污泥干物质重量的5～15％，污泥增容明显，且调理剂成分复杂，工艺繁琐，价格昂贵。中国专利《污泥脱水复合型调理剂及污泥脱水方法》(公开号CN106746482A)提供了一种污泥脱水复合型调理剂及污泥脱水方法，其复合型调理剂包括有机混凝剂(聚二甲基二烯丙基氯化铵或丙烯酰胺共聚物等)、无机混凝剂(铝盐或铁盐)以及助剂(壳聚糖盐酸盐，十二烷基苯磺酸钠或聚乙烯醇等)。此复合调理剂的优势在于适应pH为中性，且不存在增容问题，不影响泥饼后续资源化处理处置，劣势在于污泥调理剂的成分复杂，经济效益低。中国专利《一种污水污泥高效脱水剂及其制备方法和应用》(公开号CN108083613A)通过接枝共聚反应对壳聚糖进行改性，以壳聚糖做为接枝骨架合成分子量更大，阳离子浓度更高的污泥脱水剂，由以下质量份的组分反应得到壳聚糖10～30份；阳离子聚丙烯酰胺40～80份；二甲基二乙烯丙基氯化铵10～30份；引发剂0.08～0.2份。其缺点是引入阳离子聚丙烯酰胺，游离的的单体有神经毒性，易造成二次污染。中国专利《一种无机-有机复合型污泥调理剂的制备方法及其应用》(公开号CN109081552A)提出了先用NaCl处理，再用壳聚糖(CTS)-聚合氯化铁(PFC)复合调理剂+污泥残渣助凝剂共同调理污泥的新方法，以及具体的聚糖(CTS)-聚合氯化铁(PFC)复合调理剂制备方法，所述方法污泥脱水效果优异，达到了深度脱水的目的，CTS-PFC的投加量比为20～50mg/L；缺点是需要投加大量的氯化钠(0.1-0.5mol/L)。以上专利技术尽管各有优点与创新点，但应用于污泥深度脱水时仍存在以下几点不足：(1)调理剂组分复杂，调理时间长，调理流程繁琐，时间和劳动成本高。(2)调理剂投加量大，增容明显，价格昂贵，增加后续污泥运输及处置成本。(3)有的需要对污泥进行调节pH或加热等处理，耗能高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻型污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述抗冻型污泥深度脱水调理剂由包含以下质量份的组分反应得到：聚二甲基二烯丙基氯化铵600～800份，乙二醇100～200份，阳离子瓜尔胶聚合物1～5份，聚合硫酸铁5～25份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗冻型污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述抗冻型污泥深度脱水调理剂由包含以下质量份的组分反应得到：聚二甲基二烯丙基氯化铵600～800份，乙二醇100～200份，阳离子瓜尔胶聚合物1～5份，聚合硫酸铁5～25份。


2.根据权利要求1所述的抗冻型污泥深度脱水调理剂，其特征在于，所述抗冻型污泥深度脱水调理剂由以下质量份的组分反应得到：聚二甲基二烯丙基氯化铵700份，乙二醇200份，阳离子瓜尔胶聚合物2份，聚合硫酸铁10份。


3.根据权利要求2所述的抗冻型污泥深度脱水调理剂，其特征在于，聚二甲基二烯丙基氯化铵为固含量39～42％，黏度1000～3000cp的二甲基二烯丙基氯化铵均聚物；阳离子瓜尔胶聚合物为电荷密度0.7～1.2meq/g，分子量低于60万的阳离子瓜尔胶均聚物；聚合硫酸铁为液体聚合硫酸铁。


4.一种如权利要求2所述的抗冻型污泥深度脱水调理剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永顺，黄现统，韦芳，汤爱华，李艳艳，曹洪涛，陈落远，种芬芬，潘迪，杨帆，董亚立，
申请(专利权)人：山东益源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37