【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污泥处理剂，具体公开了一种污泥处理剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着工业化进程的加速与城市化水平的提升，污水的排放量急剧增加，随之而来的便是产生大量的污泥，污泥作为污水处理的副产物，成分十分复杂，不仅有大量的水分，还含有多种有机物、无机物、微生物以及重金属等有害物质，如何对污泥进行有效处理，成为了环境治理中迫在眉睫的一环。
2、传统的污泥处理方法主要包括自然干化、机械脱水、焚烧、填埋等方法，这些方法在处理效率、能耗以及占地面积和二次污染控制等方面均存在不同程度的局限性，特别是重金属污染问题，处理不当会引起水体污染，对生态环境构成潜在的威胁，污泥处理剂是一种专门用于改善污泥性质的处理剂，能够有效的提升污泥的脱水性能以及沉降速率，但是随着目前城市化进程的加快，污泥的排放量巨大，普通的污泥处理剂对污泥的处理效率一般，并且大多侧重于提升污泥的脱水性能以及改变污泥的流动性方面，对于重金属离子的吸附能力有限，因此，对于污泥处理剂的使用，人们通常会对其进行改进处理，比如公告号为cn110372175b的专利公告了一种污泥调理剂及污泥干化处理方法，该种污泥处理剂通过对污泥破壁断链，使得污泥中的微生物水分得到释放，解决污泥中较难去除的细胞结合水，通过吸附、螯合、固化功能，将污泥中的游离金属进行螯合、固化，使其从重金属形态转为稳定态，降低重金属的生物有效性，减少了重金属的生态影响，但是该专利中加入了水泥作为凝聚的核心，固化后的污泥后处理难度加大，不利于重金属的回收及利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种污泥处理剂及其制备方法，解决了以下几点技术问题：（1）普通的污泥处理剂沉降速度一般，对污泥处理效率不高，脱水性能有待提升的问题；（2）普通的污泥处理剂对重金属离子的吸附能力有限，重金属含量较高影响生态环境的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种污泥处理剂，包括以下重量份的原料：25-50份无机高分子絮凝剂、22-30份钙盐、3-6份碳酸盐、4-8份硅酸盐、12-16份离子吸附添加料、80-100份改性絮凝剂、6-8份磁粉；所述离子吸附添加料是通过对膨润土表面进行修饰，引入四氮杂环结构制备而成；所述改性絮凝剂是通过将丙烯酰胺与马来酸酐共聚后，引入季铵基团制备而成。
4、进一步地，所述无机高分子絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合双酸铝铁、聚合磷酸铁中的任意一种；所述钙盐为氯化钙、硫酸钙、氯酸钙、葡萄糖酸钙、高氯酸钙中的任意一种；所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、碳酸铝中的任意一种；所述硅酸盐为硅酸钙、二氧化硅、硅酸二钙、硅酸三钙中的任意一种。
5、进一步地，所述离子吸附添加料的制备方法包括以下步骤：
6、将膨润土置于环己烷中，超声分散10-15min后，加入1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸，升温反应，抽滤、洗涤、真空干燥后，得到离子吸附添加料。
7、本方案中，1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸结构中的羧基与膨润土表面的羟基产生相互作用，得到表面包覆有四氮杂环结构的离子吸附添加料，该种离子吸附添加料以膨润土为基体材料具有较大的比表面积和层状结构，能够有效的吸附污泥中的悬浮物、胶体颗粒以及部分溶解性物质，加快污泥颗粒的沉降效率，减少污泥中水分含量，有效改善污泥的脱水性和沉降性，同时其表面连接的四氮杂环结构中的四氮原子能够与污泥中的难以沉降的重金属离子形成配位作用，利用膨润土的吸附性能与其表面四氮杂环与重金属离子的配位能力，使二者产生协同作用，将该种离子吸附添加料作为污泥处理剂的组成部分，能够有效对污泥中的重金属离子进行有效吸附沉降，极大地提升了污泥滤液中重金属离子的清除率，减少滤液排放对环境带来的伤害，同时有效的将重金属离子集中在滤饼中，为重金属离子回收再利用提供可行性。
8、进一步地，所述升温反应的温度为75-85℃，时间为5-6h。
9、进一步地，所述改性絮凝剂的制备方法包括以下步骤：
10、s1:将丙烯酰胺与马来酸酐置于甲苯中，充分混合搅拌后，加入引发剂，70-75℃水浴反应3.5-5h，冷却后出料，使用甲醇水溶液进行沉降处理，过滤、洗涤后真空干燥得到马来酸酐化聚丙烯酰胺；
11、s2：将马来酸酐化聚丙烯酰胺置于n,n-二甲基甲酰胺中，充分混合搅拌后，通入氮气，加入（2,3-二羟丙基）三甲基氯化铵与催化剂，升温至90-95℃反应3-5h,结束后收集产物，得到改性絮凝剂。
12、本方案中，在引发剂的作用下，丙烯酰胺结构中的烯丙基与马来酸酐结构中的烯基发生自由基聚合反应，得到马来酸酐化聚丙烯酰胺，再在催化剂的作用下，马来酸酐化聚丙烯酰胺结构中的马来酸酐基团与（2,3-二羟丙基）三甲基氯化铵结构中的羟基发生开环酯化反应，得到改性絮凝剂，该种改性絮凝剂支链含有多个羧基以及季铵基团，羧基能够吸附污泥中的重金属离子，与离子吸附添加料产生协同作用，降低污泥滤液中重金属离子的含量，减轻滤液的毒性，季铵基团具有强阳离子性，能够促使改性絮凝剂在污泥中带正电荷，从而与带负电的胶体颗粒发生静电吸引促进絮凝和沉降过程，并且该种季铵基团在改性絮凝剂长链的支链上，通过静电作用，能够更好的深入污泥，不但能够增大改性絮凝剂与污泥的接触面积，从而发挥更好的絮凝作用，同时该种改性絮凝剂具有三维网状结构，随着聚合物链之间的空隙和表面积增大，增强了其对于污泥颗粒的吸附性能，同时由于网状结构的出现，聚合物链能够更好地伸展和缠绕污泥颗粒形成更大的絮凝体，有效的改变污泥的理化性质降低其比阻值，从而加速污泥的沉降和脱水过程，通过使用该种改性絮凝剂作为污泥处理剂的主要组成部分，有效的提升了污泥处理的速率。
13、进一步地，步骤s1中，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任意一种。
14、进一步地，步骤s1中，所述甲醇水溶液的质量分数为50-55%。
15、进一步地，步骤s2中，所述催化剂为对甲苯磺酸。
16、一种污泥处理剂的制备方法，包括以下制备步骤：
17、步骤一、将无机高分子絮凝剂、钙盐、碳酸盐、硅酸盐、离子吸附添加料置于混合搅拌器中，搅拌15-20min后得到混合料；
18、步骤二、向混合料中加入改性絮凝剂继续搅拌15-25min后，加入磁粉，充分搅拌1-1.5h后，得到污泥处理剂。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术通过制备离子吸附添加料与改性絮凝剂参与到污泥处理剂的制备进程中，使得制备出来的污泥处理剂具有优异的絮凝作用，有效提升对污泥的沉降速率，同时还能够降低污泥滤液中重金属含量，减轻滤液的毒性，并且将重金属离子集中在滤饼之中，为重金属离子的回收再利用提供可行性。
21、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种污泥处理剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：25-50份无机高分子絮凝剂、22-30份钙盐、3-6份碳酸盐、4-8份硅酸盐、12-16份离子吸附添加料、80-100份改性絮凝剂、6-8份磁粉；所述离子吸附添加料是通过对膨润土表面进行修饰，引入四氮杂环结构制备而成；所述改性絮凝剂是通过将丙烯酰胺与马来酸酐共聚后，引入季铵基团制备而成；
2.根据权利要求1所述的一种污泥处理剂，其特征在于，所述无机高分子絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合双酸铝铁、聚合磷酸铁中的任意一种；所述钙盐为氯化钙、硫酸钙、氯酸钙、葡萄糖酸钙、高氯酸钙中的任意一种；所述碳酸盐为碳酸钾、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钠、碳酸铝中的任意一种；所述硅酸盐为硅酸钙、二氧化硅、硅酸二钙、硅酸三钙中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种污泥处理剂，其特征在于，所述升温反应的温度为75-85℃，时间为5-6h。
4.根据权利要求1所述的一种污泥处理剂，其特征在于，步骤S1中，所述甲醇水溶液的质量分数为50-55%。
5.根据权利要求1所述的一种污泥处
6.一种如权利要求1所述的污泥处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种污泥处理剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：25-50份无机高分子絮凝剂、22-30份钙盐、3-6份碳酸盐、4-8份硅酸盐、12-16份离子吸附添加料、80-100份改性絮凝剂、6-8份磁粉；所述离子吸附添加料是通过对膨润土表面进行修饰，引入四氮杂环结构制备而成；所述改性絮凝剂是通过将丙烯酰胺与马来酸酐共聚后，引入季铵基团制备而成；
2.根据权利要求1所述的一种污泥处理剂，其特征在于，所述无机高分子絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合双酸铝铁、聚合磷酸铁中的任意一种；所述钙盐为氯化钙、硫酸钙、氯酸钙、葡萄糖酸钙、高氯酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈昭亮，郭仕鹏，张令伟，张小立，许玉珍，
申请(专利权)人：中安智创环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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