一种污泥脱水剂及其在污泥脱水中的应用方法技术

本发明专利技术涉及一种污泥脱水剂及其在污泥脱水中的应用方法，属于污泥处理技术领域。一种污泥脱水剂，其原料包括：水油界面相转移剂、氧化剂和絮凝骨架材料；所述絮凝骨架材料为采用阴离子改性水滑石为核，以壳聚糖为包覆材料，在溶剂中进行吸附包覆而得；所述水油界面相转移试剂的使用量为绝干泥质量的0.1

【技术实现步骤摘要】
一种污泥脱水剂及其在污泥脱水中的应用方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理
，具体涉及一种污泥脱水剂及其在污泥脱水中的应用方法。

技术介绍

[0002]城镇生活污水在处理过程中会同步产生大量的剩余污泥，处理1万吨城市污水，大约产生8
‑
10吨剩余污泥，剩余污泥的含水率达到90％以上，并含有大量的有机物和病原菌，容易造成病菌传播和滋生蚊虫，进行储存和运输的成本非常高，必须对污泥进行脱水实现污泥的减量化。
[0003]污泥脱水技术主要有板框压滤技术和离心脱水技术。离心脱水技术实现了污泥处理全封闭、易维护，在自动化、智能化方面表现出一些优势，该技术的污泥含水率在80％左右，为后期污泥的运输处理带来额外的能耗；且由于污泥含水率高，必须对其进行稳定化处理，否则泥饼放置5
‑
7天会散发恶臭味，引起邻避和环境问题。现有的板框压滤技术装置结构简单、操作容易，配合采用生石灰/FeCl3调理能够将污泥含水率降至60％左右，能够允许较长时间的储存和中转时间，板框压滤技术比离心脱水技术的成本更低，但是现有板框压滤技术配合生石灰/FeCl3工艺的缺陷主要有，生石灰和FeCl3的投料比例大，污泥总量多，且生石灰和Fe
3+
均会在板框压滤过程中发生反应，生成物紧紧在滤布纤维中堆积附着使滤孔变小，滤布堵塞导致过滤效率低或者无法过滤。
[0004]相比生石灰/FeCl3，聚丙烯酰胺(PAM)用于污泥脱水剂具有添加量少的优点，但是PAM在环境中不易降解，长期使用会对环境造成污染，且聚丙烯酰胺由于分子量大(800万
‑
1200万)和粘度高也较易导致板框压滤滤布堵塞和过滤速度慢，过滤速度慢导致滤布与聚丙烯酰胺接触时间长加剧滤布堵塞情况。基于此，急需开发一种适合于板框压滤技术的新型污泥脱水剂及其污泥脱水处理方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种污泥脱水剂及其在污泥脱水中的应用方法，兼具良好的降解性、添加剂少和适用于板框压滤技术的优点。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种污泥脱水剂，其原料包括：水油界面相转移剂、氧化剂和絮凝骨架材料；
[0008]所述絮凝骨架材料为采用阴离子改性水滑石为核，以壳聚糖为包覆材料，在溶剂中进行吸附包覆而得；
[0009]所述水油界面相转移试剂的使用量为绝干泥质量的0.1
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0.3％；
[0010]氧化剂的使用量为绝干泥质量的0.08
‑
0.12％；
[0011]所述絮凝骨架材料的使用量为绝干泥质量的1
‑
5％。
[0012]进一步地，还包括起泡剂，起泡剂的使用量为绝干泥质量的0.03
‑
0.05％。
[0013]进一步地，所述水油界面相转移试剂选自碳链长度为12
‑
16的聚氧乙烯聚氧丙烯
脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺嵌段共聚物；
[0014]优选地，水油界面相转移试剂由聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯十六醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺嵌段共聚物按照质量之比为4:1:1复合而成。
[0015]进一步地，絮凝骨架材料的制备方法包括以下步骤：
[0016]S1:将镁铝水滑石粉末加入水中进行分散，所得分散液在搅拌下升温至70
‑
80℃后加入阴离子表面活性剂，搅拌反应2
‑
3h后冷却至室温得到阴离子改性水滑石分散液；
[0017]S2:利用酸溶液对壳聚糖进行处理，使壳聚糖质子化得到带有正电荷的壳聚糖溶液；
[0018]S3:向S1阴离子改性水滑石分散液中在搅拌下缓慢加入S2的壳聚糖溶液，使得壳聚糖在阴离子改性水滑石表面发生吸附和包覆，过滤、洗涤、干燥即得。
[0019]进一步地，S1所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠，优选地为十二烷基苯磺酸钠。
[0020]进一步地，S1所述镁铝水滑石粉末和水质量比为1:(8
‑
12)，所述镁铝水滑石与所述阴离子表面活性剂的质量比为1:(0.4
‑
0.6)。
[0021]进一步地，所述镁铝水滑石粉末与所述壳聚糖的质量之比为1:(0.5
‑
3)；优选地为1:(1
‑
2)。
[0022]进一步地，所述壳聚糖的脱乙酰度为95％，分子量为100kDa。
[0023]进一步地，所述酸溶液为pH＝5.5
‑
6.5的乙酸溶液，所述壳聚糖与所述醋酸溶液的质量之比为1:(10
‑
20)。
[0024]本专利技术还提供所述污泥脱水剂在污泥脱水中的应用方法，该方法包括以下步骤：
[0025]S1:在城市污水处理后的剩余污泥中加入水油界面相转移试剂和氧化剂，在搅拌转速为100
‑
300r/min下搅拌2
‑
3h对污泥进行氧化破壁；
[0026]S2：向破壁处理后的污泥中投入絮凝骨架材料和起泡剂，搅拌转速300
‑
500r/min搅拌1
‑
10min，转至100
‑
200r/min低速搅拌30
‑
60min，静置5
‑
10min，将调节后污泥采用板框压滤进行压滤脱水。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]1)本专利技术提供的污泥脱水剂，以具有层状结构的水滑石作为载体，经阴离子改性水滑石与壳聚糖进行吸附复合，絮凝骨架材料主要原料壳聚糖在环境中易于降解，通过水油界面相转移试剂的作用，能够破坏污泥弹性胶体“油包水”状态，将无机质和水从有机质细胞间隙释放，氧化剂可对微生物细胞产生破壁作用，进一步释放出细胞内水和无机质。絮凝骨架材料内部的阴离子改性水滑石作为刚性骨架核心，壳聚糖分子上还含有羟基和氨基，对无机物具有很好的螯合絮凝作用，无机物与壳聚糖进行螯合絮凝后，能够得到具有刚性的絮凝体，使得絮体之间保持大量的水流通道，絮体结构疏松，从而有利于污泥的快速脱水。
[0029]2)所得污泥脱水剂用于城市无水处理后的剩余污泥的脱水，能够很好的适应现有的板框过滤技术，脱水后泥饼含水率为52.3％，板框压滤机运行平稳不易堵塞滤布。
附图说明
[0030]图1为实施例污泥干燥后状态图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术旨在提供一种污泥脱水剂，该污泥脱水剂采用采用天然有机物来源的壳聚糖作为絮凝材料，壳聚糖具有生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥脱水剂，其特征在于，其原料包括：水油界面相转移剂、氧化剂和絮凝骨架材料；所述絮凝骨架材料为采用阴离子改性水滑石为核，以壳聚糖为包覆材料，在溶剂中进行吸附包覆而得；所述水油界面相转移试剂的使用量为绝干泥质量的0.1
‑
0.3％；氧化剂的使用量为绝干泥质量的0.08
‑
0.12％；所述絮凝骨架材料的使用量为绝干泥质量的1
‑
5％。2.根据权利要求1所述一种污泥脱水剂，其特征在于，还包括起泡剂，起泡剂的使用量为绝干泥质量的0.03
‑
0.05％。3.根据权利要求1所述一种污泥脱水剂，其特征在于，所述水油界面相转移试剂选自碳链长度为12
‑
16的聚氧乙烯聚氧丙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺嵌段共聚物；优选地，水油界面相转移试剂由聚氧乙烯聚氧丙烯月桂醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯十六醇醚和聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺嵌段共聚物按照质量之比为4:1:1复合而成。4.根据权利要求1所述一种污泥脱水剂，其特征在于，絮凝骨架材料的制备方法包括以下步骤：S1:将镁铝水滑石粉末加入水中进行分散，所得分散液在搅拌下升温至70
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80℃后加入阴离子表面活性剂，搅拌反应2
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3h后冷却至室温得到阴离子改性水滑石分散液；S2:利用酸溶液对壳聚糖进行处理，使壳聚糖质子化得到带有正电荷的壳聚糖溶液；S3:向S1阴离子改性水滑石分散液中在搅拌下缓慢加入S2的壳聚糖溶液，使得壳聚糖在阴离子改性水滑石表面发生吸附和包覆，过滤、洗涤、干燥即得。5.根据权利要求4所述一种污泥脱水剂，其特征在于，S1所述阴离子表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜亮，闫奕交，郑快乐，李韶霞，
申请(专利权)人：昭仕厦门新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：