CN110981160A - 一种新型复合污泥脱水剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型复合污泥脱水剂及其制备和使用方法，其中所述新型复合污泥脱水剂由无机辅料和有机主体组成，其中无机辅料包括以下成分：亚铁盐25‑35份，过氧化氢65‑75份，去离子水适量；有机主体包括以下成分：基础物质85‑100份，阳性单体10‑20份，阴性单体5‑10份，引发剂0.05‑0.15份，去离子水适量。所述新型复合污泥脱水剂的制备方法包括以下步骤：新型复合污泥脱水剂的无机辅料的制备；复合单体溶液的制备；向复合单体溶液中通氮气1.5‑2h，除氧去氧气；有机主体初产物的制备；干燥、粉碎、造粒，即得新型复合污泥脱水剂的有机主体。

Description

一种新型复合污泥脱水剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明属于污泥处理领域，具体涉及一种新型复合污泥脱水剂及其制备和使用方法。

背景技术

污泥不仅含水量高、易腐烂、有强烈的臭味、并且含有大量的病原菌、细胞外聚合物质(EPS)基质、寄生虫卵以及铬、汞等重金属和多氯联苯、二噁英等难以降解的有毒有害以及致癌物质，如果不妥善处理，其危害不言而喻。其中污泥中的EPS成分是阻碍污泥进一步脱水的最主要因素，其是由一系列小分子有机物、微生物裹挟而成的大分子有机物，将污泥中的大量水分包裹在其内部，仅投加脱水剂很难将其内部水分脱除，严重影响污泥的减量化处理和后续的运输。

污水污泥的颗粒体积小，通常胶联在一起，难以压缩下沉。因此，在污泥进行机械脱水前，通常采用投加脱水剂的絮凝法进行预处理，从而改善污泥脱水性能，使其满足减量化、稳定化、无害化的要求。现阶段污水处理厂还是以传统的无机高分子脱水剂(聚合硫酸铁、聚合氯化铝等)或单一有机高分子脱水剂为主，其脱水效果并不十分理想，并且多数成分均是有毒有害的。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种新型复合污泥脱水剂及其制备和使用方法，旨在解决脱水效果不好、脱水剂有毒有害等技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型复合污泥脱水剂，包括以下成分：

无机辅料

亚铁盐 25-35份，

过氧化氢 65-75份，

去离子水 适量；

有机主体

优选的，一种新型复合污泥脱水剂，包括以下成分：

无机辅料

亚铁盐 30份，

过氧化氢 70份，

去离子水 适量。

有机主体

进一步地，所述亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁中的一种或两种。

进一步地，所述基础物质优选的为丙烯酰胺(AM)。

进一步地，所述阳性单体为二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵(DMC)中的一种或两种，优选的为甲基丙烯酰氧乙基氯化铵。

进一步地，所述阴性单体为甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、衣康酸(lA)、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)中的一种或几种，优选的为衣康酸(lA)。

进一步地，所述引发剂为氧化还原引发剂、偶氮引发剂中的一种或两种。

一种新型复合污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定配比的亚铁盐和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为5％-15％的水溶液，优选的为10％，得到新型复合污泥脱水剂的无机辅料；

(2)称取一定配比基础物质、阳性单体、阴性单体，用去离子水配成质量分数为20％-30％的水溶液，优选的为25％，调节pH值为4-8，得到复合单体溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气1.5-2h，去除氧气；

(4)加入引发剂，通氮气反应7-10h，反应温度为40℃-60℃，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒得到新型复合污泥脱水剂的有机主体。

一种新型复合污泥脱水剂的使用方法，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置2-3天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。

本发明的有益效果：

(1)本发明的污泥脱水剂将无机和有机、阴性和阳性完美结合，无机填料有利于去除污泥中的EPS成分，释放出其中包裹的大量水分，为下一步有机除水奠定基础；有机主体是由阳性单体和阴性单体混合而成的两性污泥脱水剂，可以有效消除污泥的正负电荷，大大提高脱水效果；

(2)本发明所使用的原材料无毒无害，易降解，是环境友好型原材料。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，现结合以下具体实施例做进一步说明，但是本发明不限于具体实施例。

实施例1

一种新型复合污泥脱水剂，按重量份计，包括以下成分：

无机辅料

氯化亚铁 25份，

过氧化氢 65份，

去离子水 适量；

有机主体

所述新型复合污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定配比的氯化亚铁和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为5％的水溶液，，得到新型复合污泥脱水剂的无机辅料；

(2)称取一定配比丙烯酰胺、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵，用去离子水配成质量分数为20％的水溶液，调节pH值为4，得到复合单体溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气1.5h，去除氧气；

(4)加入氧化还原引发剂，通氮气反应7h，反应温度为40℃，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒得到得到新型复合污泥脱水剂的有机主体。

一种新型复合污泥脱水剂的使用方法，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置2天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。

实施例2

一种新型复合污泥脱水剂，按重量份计，包括以下成分：

无机辅料

硫酸亚铁 26份，

过氧化氢 66份，

去离子水 适量；

有机主体

一种新型复合污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定配比的亚铁盐和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为6％的水溶液，得到新型复合污泥脱水剂的无机辅料；

(2)称取一定配比基础物质、阳性单体、阴性单体，用去离子水配成质量分数为22％的水溶液，调节pH值为5，得到复合单体溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气2h，去除氧气；

(4)加入引发剂，通氮气反应10h，反应温度60℃，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒得到得到新型复合污泥脱水剂的有机主体。

一种新型复合污泥脱水剂的使用方法，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置2天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。

实施例3

一种新型复合污泥脱水剂，按重量份计，包括以下成分：

无机辅料

氯化亚铁 30份，

过氧化氢 75份，

去离子水 适量；

有机主体

所述新型复合污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定配比的氯化亚铁和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为5％的水溶液，，得到新型复合污泥脱水剂的无机辅料；

(2)称取一定配比丙烯酰胺、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵，用去离子水配成质量分数为20％的水溶液，调节pH值为4，得到复合单体溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气1.5h，去除氧气；

(4)加入氧化还原引发剂，通氮气反应7h，反应温度为40℃，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒得到得到新型复合污泥脱水剂的有机主体。

一种新型复合污泥脱水剂的使用方法，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置3天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。

实施例4

一种新型复合污泥脱水剂，按重量份计，包括以下成分：

无机辅料

硫酸亚铁 30份，

过氧化氢 75份，

去离子水 适量；

有机主体

一种新型复合污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定配比的亚铁盐和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为6％的水溶液，得到新型复合污泥脱水剂的无机辅料；

(2)称取一定配比基础物质、阳性单体、阴性单体，用去离子水配成质量分数为22％的水溶液，调节pH值为5，得到复合单体溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气2h，去除氧气；

(4)加入引发剂，通氮气反应10h，反应温度60℃，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒得到得到新型复合污泥脱水剂的有机主体。

一种新型复合污泥脱水剂的使用方法，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置3天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。

对比例1

采用聚合硫酸铁污泥脱水剂进行污泥脱水。

对比例2

采用阳性有机高分子脱水剂进行污泥脱水。

将实施例1-4和对比例1-2进行污泥含水率(Wc)测试，测试结果见表1：

表1

实验组	污泥含水率(Wc)％
		实施例1	75.05
实施例2	65.02
		实施例3	63.04
实施例4	64.06
		对比例1	85.03
对比例2	89.04

由表1可知，本发明的新型复合污泥脱水剂的脱水效果均优于传统的聚合硫酸铁污泥脱水剂和阳性有机高分子脱水剂。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。

Claims (10)

1.一种新型复合污泥脱水剂，其特征在于，按质量份计，包括以下成分：

无机辅料

亚铁盐 25-35份，

过氧化氢 65-75份，

去离子水 适量；

有机主体

2.根据权利要求1所述的新型复合污泥脱水剂，其特征在于，所述亚铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的新型复合污泥脱水剂，其特征在于，所述基础物质为丙烯酰胺。

4.根据权利要求1所述的新型复合污泥脱水剂，其特征在于，所述阳性单体为二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的新型复合污泥脱水剂，其特征在于，所述阴性单体为甲基丙烯磺酸钠、衣康酸、2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的新型复合污泥脱水剂，其特征在于，所述引发剂为氧化还原引发剂、偶氮引发剂中的一种或两种。

7.一种权利要求1-6任意一项所述的新型复合污泥脱水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)新型复合污泥脱水剂的无机辅料的制备：称取一定配比的亚铁盐和过氧化氢，用去离子水配成质量分数为5％-15％的水溶液；

(2)复合单体溶液的制备：称取一定配比基础物质、阳性单体、阴性单体，用去离子水配成质量分数为20％-30％的水溶液；

(3)向复合单体溶液中通氮气1.5-2h，去除氧气；

(4)加入引发剂，通氮气，得到新型复合污泥脱水剂的有机主体初产物；

(5)干燥、粉碎、造粒，即得新型复合污泥脱水剂的有机主体。

8.根据权利要求7所述的新型复合污泥脱水剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述复合单体溶液的pH值为4-8。

9.根据权利要求7所述的新型复合污泥脱水剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述反应时间为7-10h，反应温度为40℃-60℃。

10.一种权利要求1-6任意一项所述的新型复合污泥脱水剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)预处理：将新型复合污泥脱水剂的无机辅料加入污泥，搅拌混匀，放置2-3天；

2)脱水：加入新型复合污泥脱水剂的有机主体进行污泥脱水。