一种混凝剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种混凝剂及其制备方法与应用。所述混凝剂，包括以下重量份的组分：聚合硫酸铁：5

【技术实现步骤摘要】
一种混凝剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种混凝剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]净水厂的生产废水约占水厂总产水量的6％～10％，含有大量的悬浮物、有机物、重金属以及从原水中截留的微生物。这部分废水若直接排入自然水体，则会对生态环境造成一定的危害，若排入污水管网，又造成了污水处理低碳氮比的难题，同时还浪费了水资源。因此，生产废水有效回用将是未来净水处理中不可或缺的一环。
[0003]目前，大部分自来水厂处理排泥水的工艺有调节、浓缩、预处理(平衡)、脱水处理，但在处理中存在混凝剂投加量高、具有水质安全隐患等诸多问题。例如一些自来水厂采用PAM(聚丙烯酰胺)处理排泥水，一些自来水厂采用PAC和PAM处理排泥水，且平均投加量为40mg/L和7mg/L。然而Al在人体内过量积累，会引发阿尔茨海默症、导致体细胞及生殖细胞发生突变。PAM分解产生的单体丙烯酰胺(acrylamide,AM)也具有强烈毒性，是一种二类致癌物，可引起基因突变，长期接触会造成细胞DNA损伤。因此，为了保证饮用水水质安全，需要进一步寻找安全、高效且经济地处理排泥水的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的第一个技术问题是：
[0005]提供一种混凝剂。所述混凝剂利用PS形成絮凝核心，旨在提高排泥水浓缩效果和水质安全性的同时，减少混凝剂投加量，节约运行成本。
[0006]本专利技术所要解决的第二个技术问题是：
[0007]提供一种所述混凝剂的制备方法。
[0008]本专利技术所要解决的第三个技术问题是：
[0009]所述混凝剂的应用。
[0010]为了解决所述第一个技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0011]一种混凝剂，由以下重量份的组分组成：
[0012]聚合硫酸铁
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90重量份；
[0013]粉砂
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50重量份。
[0014]根据本专利技术的一种实施方式，所述粉砂粒径为20～60μm。
[0015]所述粉砂粒径为20～60μm，具有高密度和高吸附性，从而容易与絮体吸附，产生高效浓缩效果。
[0016]所述混凝剂能够使得污水处理过程中的浓缩池中的表面负荷提高至少2倍，加入了本专利技术所述混凝剂的浓缩池，其内表面负荷至少可以达到2.3(m3/m2·
h)。
[0017]所述粉砂来源于无害的河砂，储量大，成本低。
[0018]所述混凝剂无PAM的投加，从而提高回用水水质安全性。
[0019]水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作
用，而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且，悬浮颗粒表面往往带电(常常是负电)，颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。而混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。
[0020]本专利技术在所述混凝剂中，一方面摒弃PAM投加，另一方面通过在排泥水中投加聚合硫酸铁(PFS)，复合不同比例的粉砂(Powder Sand,PS)利用PS形成絮凝核心，促进排泥水快速沉降和高效浓缩，旨在提高排泥水浓缩效果和水质安全性的同时，减少混凝剂投加量，节约运行成本，并通过探究排泥水浓缩后上清液浊度、有机物(TOC、UV
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)以及金属(Al、Fe、Mn等)含量来评价排泥水回用的安全性。
[0021]所述混凝剂能够使排泥水浓缩效果提高22％，固体通量增加至6.0kg/(m2h)，同时可应对排泥水浓度为4000mg/L的浓度负荷。
[0022]根据本专利技术的一种实施方式，所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为5
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9：1
‑
5。
[0023]根据本专利技术的一种实施方式，所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为8：2。
[0024]针对不同SS含量(固体悬浮物浓度)的排泥水，所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为5
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9：1
‑
5，都能有效降低出水浊度，但当所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为8:2时，能够使得排泥水的出水浊度达到至少3NTU以下。
[0025]根据本专利技术的一种实施方式，所述聚合硫酸铁中铁元素质量占比为18
‑
28％。
[0026]根据本专利技术的一种实施方式，所述聚合硫酸铁中铁元素质量占比为22％。
[0027]为了解决所述第二个技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0028]一种制备所述混凝剂的方法，包括以下步骤：
[0029]混合所述聚合硫酸铁和所述粉砂，得到所述混凝剂。
[0030]本专利技术的再一个方面，还提供一种排泥水处理方法，将所述的一种混凝剂投入到排泥水中，排泥水分层，回收上层清液，脱水下层浓缩液。
[0031]根据本专利技术的一种实施方式，当排泥水浓度小于等于2500mg/L，投入的混凝剂中粉砂质量百分数为40
‑
50％；当排泥水浓度大于2500mg/L，投入的混凝剂中粉砂质量百分数为25
‑
35％。
[0032]在不同排泥水浓度情况下，投加不同比例的所述混凝剂时，排泥水浓缩效果存在影响。
[0033]本专利技术的再一个方面，还提供一种混凝剂在污水处理中的应用。
[0034]根据本专利技术的一种实施方式，所述混凝剂在污水处理的步骤包括：
[0035](1)将所述混凝剂与排泥水进行机械搅拌混凝，搅拌完成后进入浓缩池。
[0036](2)排泥水浓缩完成后，上清液反馈至自来水处理首端进行回用，浓缩水输送至脱水间脱水。
[0037]所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
[0038]1.所述混凝剂利用PS形成絮凝核心，促进排泥水快速沉降和高效浓缩，使排泥水浓缩效果提高22％，固体通量增加至6.0kg/(m2h)，同时可应对排泥水浓度为4000mg/L的浓度负荷；
[0039]2.选用无害化河砂，通过研磨制备成粒径为20μm～60μm左右的PS，具有高密度和高吸附性，从而容易与絮体吸附，使得所述混凝剂能够产生高效浓缩的效果，同时保证回用
水水质安全；
[0040]3.所述混凝剂配置简单，且成本较低，可用于大规模投产。
[0041]4.所述混凝剂摒弃了PAM投加，提高回用水水质安全。
附图说明
[0042]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0043]图1为实施例1～45的粉砂粒径分布图。
[0044]图2为实施例1～45制备的所述混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝剂，其特征在于：由以下重量份的组分组成：聚合硫酸铁
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90重量份；粉砂
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50重量份。2.根据权利要求1所述的一种混凝剂，其特征在于：所述粉砂粒径为20～60μm。3.根据权利要求1所述的一种混凝剂，其特征在于：所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为5
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9：1
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5。4.根据权利要求1所述的一种混凝剂，其特征在于：所述聚合硫酸铁与所述粉砂重量份比为8：2。5.根据权利要求4所述的一种混凝剂，其特征在于：所述聚合硫酸铁中铁元素质量占比为18

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，易境，侯丹，史文燕，万丽，
申请(专利权)人：湖南友清智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：