CN109608020A - 一种用于污泥处理的复合絮凝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸1‑25份、聚合硫酸铁1‑20份、咖啡酸1‑10份、聚合氯化铝铁1‑20份、羧甲基纤维素钠10‑30份、膨润土5‑15份和碳酸钠1‑5份。本发明的有益效果是：使用本发明制备的复合絮凝剂进行污水处理时，絮凝完成后污泥的含水率低至69.1％，极大的降低了污水的体积，降低了后续工序的处理成本。2、本发明制备的复合絮凝剂絮凝完成后，通过简单的烘干研磨处理，即可二次循环使用。
Description
技术领域
本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种用于污泥处理的复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术
随着城市化和工业化进程的加快，城镇化速率的急剧加快，导致了城市用水量逐步增加，随之而来的生活污水污染处理量也极大增加，污泥量也随之增加，而污泥脱水前常用的方法就是絮凝沉淀。
目前使用的絮凝剂有天然絮凝剂和聚合絮凝剂，不管是天然絮凝剂，还是聚合絮凝剂，其絮凝时间都较长、浊度都较高，絮凝完成后污泥的含水率都较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于污泥处理的复合絮凝剂及其制备方法，通过本发明的方法制备的絮凝剂絮凝时间短，浊度低，絮凝完成后污泥的含水率低。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，其特征在于，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸1-25份、聚合硫酸铁1-15份、咖啡酸1-10份、聚合氯化铝铁1-10份、羧甲基纤维素钠10-30份、膨润土5-9份和碳酸钠1-5份。
优选的，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸10份、聚合硫酸铁5份、咖啡酸10份、聚合氯化铝铁10份、羧甲基纤维素钠25份、膨润土8份和碳酸钠5份。
本发明还提供了一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸、聚合硫酸铁、咖啡酸、聚合氯化铝铁、羧甲基纤维素钠、膨润土按照上述份数关系依次加入水中，在20-40℃、100-200r/min的条件下搅拌20-60min，按照上述份数关系加入碳酸钠，继续搅拌5-10min，真空抽滤后，将滤饼在100-120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
优选的，将乙二胺四乙酸1g、聚合硫酸铁0.5g、咖啡酸1g、聚合氯化铝铁1g、羧甲基纤维素钠2.5g、膨润土0.8g依次加入100mL水中，在30℃、150r/min的条件下搅拌40min，加入碳酸钠0.5g，继续搅拌10min，真空抽滤后，将滤饼在120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
优选的，所述膨润土使用前过100目筛子。
优选的，在进行污水处理时，每800ml泥水混合物中投加1-2g复合絮凝剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明乙二胺四乙酸、聚合硫酸铁、咖啡酸、聚合氯化铝铁、羧甲基纤维素钠、膨润土和碳酸钠进行组合复配形成复合絮凝剂。在碳酸钠创造的弱碱性溶液条件下，聚合硫酸铁更好地发生水解反应，进而形成具有较大表面积及较多正电荷的多核聚合物，能与水体中带负电荷的胶体及悬浮物及纤维素羧甲基纤维素钠带有负电荷结合一起形成更加密实的絮凝体。污泥絮体的沉降速度得到提升。另外聚合硫酸铁氯化铝铁中铝离子和铁离子水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3，为分散体系提供大量的络合物和疏水性氢氧化物聚合体，产生网捕卷扫和吸附共沉现象将污泥中脱稳物质及细小絮体进一步絮凝。乙二胺四乙酸作为金属螯合剂将上述含有金属离子的絮凝体进行螯合反应，形成多元环稳定结构进行沉淀，使得沉淀后的污泥絮体更加密实；咖啡酸在水中形成带有黏性的酯类可以将之前形成的絮体进一步拉合，形成了较大的矾花，促进絮凝体的下沉速度，而膨润土的有很好的物理吸附能力，并且可以填补将絮体中的间隙，减少间隙水，从而大大减少絮凝体的含水率。
2、使用本发明制备的复合絮凝剂进行污水处理时，絮凝完成后污泥的含水率低至69.1％，极大的降低了污水的体积，降低了后续工序的处理成本。
3、本发明制备的复合絮凝剂絮凝完成后，通过简单的烘干研磨处理，即可二次循环使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
实施例1
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸5份、聚合硫酸铁5份、咖啡酸1份、聚合氯化铝铁5份、羧甲基纤维素钠10份、膨润土5份和碳酸钠1份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸0.5g、聚合硫酸铁0.5g、咖啡酸0.1g、聚合氯化铝铁0.5g、羧甲基纤维素钠1g、膨润土0.5g依次加入100mL水中，在20℃、100r/min的条件下搅拌20min，加入碳酸钠0.1g，继续搅拌5min，真空抽滤后，将滤饼在100℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
实施例2
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸1份、聚合硫酸铁1份、咖啡酸5份、聚合氯化铝铁1份、羧甲基纤维素钠20份、膨润土7份和碳酸钠5份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸0.1g、聚合硫酸铁0.1g、咖啡酸0.5g、聚合氯化铝铁0.1g、羧甲基纤维素钠2g、膨润土0.7g依次加入100mL水中，在20℃、100r/min的条件下搅拌20min，加入碳酸钠0.5g，继续搅拌5min，真空抽滤后，将滤饼在100℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
实施例3
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸5份、聚合硫酸铁5份、咖啡酸5份、聚合氯化铝铁5份、羧甲基纤维素钠20份、膨润土5份和碳酸钠3份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸0.5g、聚合硫酸铁0.5g、咖啡酸0.5g、聚合氯化铝铁0.5g、羧甲基纤维素钠2g、膨润土0.5g依次加入100mL水中，在30℃、100r/min的条件下搅拌40min，加入碳酸钠0.3g，继续搅拌5min，真空抽滤后，将滤饼在110℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
实施例4
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸10份、聚合硫酸铁5份、咖啡酸10份、聚合氯化铝铁10份、羧甲基纤维素钠25份、膨润土8份和碳酸钠5份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸1g、聚合硫酸铁0.5g、咖啡酸1g、聚合氯化铝铁1g、羧甲基纤维素钠2.5g、膨润土0.8g依次加入100mL水中，在30℃、150r/min的条件下搅拌40min，加入碳酸钠0.5g，继续搅拌10min，真空抽滤后，将滤饼在120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
实施例5
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸15份、聚合硫酸铁15份、咖啡酸5份、聚合氯化铝铁10份、羧甲基纤维素钠25份、膨润土9份和碳酸钠1份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸1.5g、聚合硫酸铁1.5g、咖啡酸0.5g、聚合氯化铝铁1.0g、羧甲基纤维素钠2.5g、膨润土0.9g依次加入100mL水中，在40℃、100r/min的条件下搅拌60min，加入碳酸钠0.1g，继续搅拌5min，真空抽滤后，将滤饼在120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
实施例6
一种用于污泥处理的复合絮凝剂，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸20份、聚合硫酸铁20份、咖啡酸5份、聚合氯化铝铁15份、羧甲基纤维素钠25份、膨润土15份和碳酸钠3份。
一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，
将乙二胺四乙酸2g、聚合硫酸铁2g、咖啡酸0.5g、聚合氯化铝铁1.5g、羧甲基纤维素钠2.5g、膨润土1.5g依次加入100mL水中，在40℃、100r/min的条件下搅拌60min，加入碳酸钠0.3g，继续搅拌5min，真空抽滤后，将滤饼在120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
结果与检测
将泥水混合物分成12组，每组3个样品，每个样品800mL，
第一组的三个样品分别投加1.6g泥水混合物；
第二组的三个样品分别投加1.6g乙二胺四乙酸；
第三组的三个样品分别投加1.6g聚合硫酸铁；
第四组的三个样品分别投加1.6g聚合氯化铝铁；
第五组的三个样品分别投加1.6g羧甲基纤维素钠；
第六组的三个样品分别投加1.6g膨润土；
第七组的三个样品分别投加1.6g实施例1制备的絮凝剂；
第八组的三个样品分别投加1.6g实施例2制备的絮凝剂；
第九组的三个样品分别投加1.6g实施例3制备的絮凝剂；
第十组的三个样品分别投加1.6g实施例4制备的絮凝剂；
第十一组的三个样品分别投加1.6g实施例5制备的絮凝剂；
第十二组的三个样品分别投加1.6g实施例5制备的絮凝剂；
将上述各组中的各个样品搅拌10min后自然沉降10min，测量浊度、污泥沉降比和污泥含水率，
结果如下表所示,
从上述表格中可以看出，添加实施例1-6制备的絮凝剂的泥水混合物样品的浊度、污泥沉降比和污泥含水率都有明显地降低，效果最好的实施例4对应的絮凝剂，相对于第一组，其浊度降低了54，污泥沉降比降低了27.4％，污泥含水率降低了19.5％。
实施例1、2、3、5、6的污泥含水率在75.1％-79.8％，而实施例4的污泥含水率仅为69.1％，这是由于实施例4制备的复合絮凝剂：乙二胺四乙酸、聚合硫酸铁、咖啡酸、聚合氯化铝铁、羧甲基纤维素钠、膨润土和碳酸钠的配比达到最佳组合，通过此组合的复合絮凝剂的水解作用、螯合反应、拉合作用、填充压实作用、电性中和等协同作用使污泥絮体的含水率达到更低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于污泥处理的复合絮凝剂，其特征在于，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸1-25份、聚合硫酸铁1-20份、咖啡酸1-10份、聚合氯化铝铁1-20份、羧甲基纤维素钠10-30份、膨润土5-15份和碳酸钠1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的复合絮凝剂，其特征在于，按重量份计包括以下组成，乙二胺四乙酸10份、聚合硫酸铁5份、咖啡酸10份、聚合氯化铝铁10份、羧甲基纤维素钠25份、膨润土8份和碳酸钠5份。
3.一种根据权利要求1或2所述用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，
将乙二胺四乙酸、聚合硫酸铁、咖啡酸、聚合氯化铝铁、羧甲基纤维素钠、膨润土按照上述份数关系依次加入水中，在20-40℃、100-200r/min的条件下搅拌20-60min，按照上述份数关系加入碳酸钠，继续搅拌5-10min，真空抽滤后，将滤饼在100-120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
4.根据权利要求3所述的一种用于污泥处理的复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，
将乙二胺四乙酸1g、聚合硫酸铁0.5g、咖啡酸1g、聚合氯化铝铁1g、羧甲基纤维素钠2.5g、膨润土0.8g依次加入100mL水中，在30℃、150r/min的条件下搅拌40min，加入碳酸钠0.5g，继续搅拌10min，真空抽滤后，将滤饼在120℃烘干，即得所述复合絮凝剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于污泥处理的复合絮凝剂，其特征在于，所述膨润土使用前过100目筛子。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于污泥处理的复合絮凝剂，其特征在于，在进行污水处理时，每800ml泥水混合物中投加1-2g复合絮凝剂。
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