CN111362552A - 一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法（1）将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；（2）将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌加入剩余的第二脱水剂，搅拌再加入第三脱水剂，搅拌；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；（3）将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水；（4）经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥。本发明成本小耗能低，对环境友好；解决了污泥含水率高、干化成本高等问题，并且本发明的工艺简单，操作方便，适合制罐工业化应用。
Description
技术领域
本发明是一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，属工业污水处理技术领域。
背景技术
铝制易拉罐生产产生的废水处理后产生大量的污泥，目前污泥的处置主要方法有三种，为稳定填埋、土地利用、焚烧。污泥的产出量较大，含水率高且为液一固相混合浆态，仅靠污水处理厂的机械脱水处理只能将其含水率降至80％左右，给运输和最终处置带来困难。
脱水后的污泥，其中所含有的有机物和病原菌、重金属等未经稳定化处理。如用于填埋，容易造成填埋作业困难、地下水水质恶化和填埋堆体不稳定。如采用焚烧处理，则由于污泥含水率高、热值低，需要大量的辅助燃料。因此，减量化和稳定化是脱水污泥进一步处理处置的前提。
脱水污泥的减量化和稳定化处理方法，主要包括干化和堆肥化两大类。干化是常用的减量化手段，污泥干化技术主要包含自然干化和热干。目前污泥干化方法主要有热干化、生物干化和无机材料干化，其中热干化技术使用最为普遍，但其耗能高；无机材料干化应用比较多是石灰和水泥等进行干化，但是干化时间长、干化后污泥耐水性差。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，优化干化剂的性能，使其得到更加广泛的应用。。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，包括以下步骤：
(1)根据待处理的制罐工艺废水污泥的取样，计算制罐工艺废水污泥干重，按照质量比例量取第一脱水剂、第二脱水剂，第一脱水剂的用量为污泥干重的0.3％～1.2％；第二脱水剂的用量为污泥干重的14％～25％；将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；
(2)将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌时间为10min，加入剩余的第二脱水剂，搅拌8～15min，再加入第三脱水剂，第三脱水剂的添加量为污泥干重的0.6％～0.9％，搅拌8～15min，得到处理后的污泥；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；
(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，压滤机的滤板面积为0.5～1m2，进料压力≤1MPa，压榨压力≤4.5MPa；经机械脱水处理后污泥的含水率为65～75％；
(4)经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，污泥干化剂的用量为步骤(3)机械脱水处理前污泥质量的10～30％；混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥；所述干化的污泥的含水率为15～25％。
具体的，所述第一脱水剂为阳离子改性剂，聚四烯丙基胺、四烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐、丙烯酰胺共聚物中的一种或多种。
所述第二脱水剂为氯化铝、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝钾、铝酸钠、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝中的一种或多种。
所述第三脱水剂为月桂醇硫酸钠、直链烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、氯化壳聚糖、壳聚糖季铵盐、壳聚糖硫酸酯、壳聚糖谷氨酸盐、壳聚糖硫酸酯中的一种或多种。
所述污泥干化剂由以下原料按照质量份数制成：
生石灰35～55份、高炉矿渣12～15份、聚合硫酸铝7～10份和四烯丙基胺5～9份。
进一步的，所述污泥干化剂由以下步骤制备方法制得：
将四烯丙基胺加热到40℃～80℃时加入引发剂，保温，并搅拌，加入高炉矿渣，搅拌速率为250～300r/min，搅拌20～30min，形成半固体状混和料；
再向半固体状混和料中加入聚合硫酸铝，搅拌速率为200～250r/min，搅拌反应7～10min；
最后加入生石灰，搅拌速率为100～200r/min，搅拌混合7～10min，形成固体状的污泥干化剂。
优选的，所述引发剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺的一种或多种。
所述聚合四烯丙基胺溶液的质量百分浓度为25～45％。
本发明提供的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，具有以下技术效果：
本发明的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，成本小耗能低，对环境友好；仅需要十多天就能使含水量大于85％的污泥脱水、干化后含水量在35％以下；解决了污泥含水率高、干化成本高等问题，并且本发明的工艺简单，操作方便，适合制罐工业化应用。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
实施例1
一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，包括以下步骤：
(1)根据待处理的制罐工艺废水污泥的取样，计算制罐生产废水污泥干重，按照质量比例量取第一脱水剂、第二脱水剂，第一脱水剂的用量为污泥干重的1.2％；第二脱水剂的用量为污泥干重的22％；将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；
所述第一脱水剂为阳离子改性剂，聚四烯丙基胺。
所述第二脱水剂为硫酸铝。
(2)将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌时间为10min，加入剩余的第二脱水剂，搅拌15min，再加入第三脱水剂，第三脱水剂的添加量为污泥干重的0.9％，搅拌10min，得到处理后的污泥；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；
所述第三脱水剂为直链烷基苯磺酸钠。
(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，压滤机的滤板面积为1m2，进料压力≤1MPa，压榨压力≤4.5MPa；
(4)经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，污泥干化剂的用量为步骤(3)机械脱水处理前污泥质量的14％；混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥；所述干化的污泥的含水率为22％。
所述污泥干化剂由以下原料按照质量份数制成：
生石灰47份、高炉矿渣12份、聚合硫酸铝9份和四烯丙基胺8份。
所述污泥干化剂由以下步骤制备方法制得：
将四烯丙基胺加热到55℃时加入引发剂，保温，并搅拌，加入高炉矿渣，搅拌速率为300r/min，搅拌20min，形成半固体状混和料；所述引发剂为过氧化苯甲酰。
再向半固体状混和料中加入聚合硫酸铝，搅拌速率为250r/min，搅拌反应7min；所述聚合四烯丙基胺溶液的质量百分浓度为45％。
最后加入生石灰，搅拌速率为200r/min，搅拌混合7min，形成固体状的污泥干化剂。
实施例2
一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，包括以下步骤：
(1)根据待处理的制罐工艺废水污泥的取样，计算制罐工艺废水污泥干重，按照质量比例量取第一脱水剂、第二脱水剂，第一脱水剂的用量为污泥干重的0.5％；第二脱水剂的用量为污泥干重的18％；将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；
所述第一脱水剂为四烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐混合。
所述第二脱水剂为聚合氯化铝。
(2)将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌时间为10min，加入剩余的第二脱水剂，搅拌8min，再加入第三脱水剂，第三脱水剂的添加量为污泥干重的0.6％％，搅拌15min，得到处理后的污泥；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；
所述第三脱水剂为甘胆酸钠。
(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，压滤机的滤板面积为1m2，进料压力≤1MPa，压榨压力≤4.5MPa；经机械脱水处理后污泥的含水率为65～75％；
(4)经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，污泥干化剂的用量为步骤(3)机械脱水处理前污泥质量的25％；混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥；
所述污泥干化剂由以下原料按照质量份数制成：
生石灰40份、高炉矿渣13份、聚合硫酸铝9份和四烯丙基胺7份。
所述污泥干化剂由以下步骤制备方法制得：
将四烯丙基胺加热到60℃时加入引发剂，保温，并搅拌，加入高炉矿渣，搅拌速率为300r/min，搅拌20min，形成半固体状混和料；所述引发剂为N，N-二甲基苯胺。
再向半固体状混和料中加入聚合硫酸铝，搅拌速率为250r/min，搅拌反应8min；所述聚合四烯丙基胺溶液的质量百分浓度为35％。
最后加入生石灰，搅拌速率为200r/min，搅拌混合10min，形成固体状的污泥干化剂。
实施例3
一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，包括以下步骤：
(1)根据待处理的制罐工艺废水污泥的取样，计算制罐工艺废水污泥干重，按照质量比例量取第一脱水剂、第二脱水剂，第一脱水剂的用量为污泥干重的0.8％；第二脱水剂的用量为污泥干重的20％；将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；
所述第一脱水剂为聚烯丙基胺盐酸盐。
所述第二脱水剂为硫酸铁、硫酸铝钾混合。
(2)将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌时间为10min，加入剩余的第二脱水剂，搅拌10min，再加入第三脱水剂，第三脱水剂的添加量为污泥干重的0.9％，搅拌8min，得到处理后的污泥；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；
所述第三脱水剂为壳聚糖谷氨酸盐。
(3)将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，压滤机的滤板面积为0.5m2，进料压力≤1MPa，压榨压力≤4.5MPa；
(4)经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，污泥干化剂的用量为步骤(3)机械脱水处理前污泥质量的30％；混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥；所述干化的污泥的含水率为15％。
所述污泥干化剂由以下原料按照质量份数制成：
生石灰35份、高炉矿渣15份、聚合硫酸铝7份和四烯丙基胺5份。
所述污泥干化剂由以下步骤制备方法制得：
将四烯丙基胺加热到80℃时加入引发剂，保温，并搅拌，加入高炉矿渣，搅拌速率为300r/min，搅拌20min，形成半固体状混和料；所述引发剂为过氧化苯甲酰。
再向半固体状混和料中加入聚合硫酸铝，搅拌速率为200r/min，搅拌反应7min；所述聚合四烯丙基胺溶液的质量百分浓度为25％。
最后加入生石灰，搅拌速率为100r/min，搅拌混合10min，形成固体状的污泥干化剂。
各个实施例的处理效果如下表1：
表1污泥含水量
| 状态 | 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 处理前 | 污泥含水量(％) | 97.25 | 95.78 | 97.54 |
| 脱水后 | 脱水后污泥含水量(％) | 68.24 | 71.87 | 68.97 |
| 干化后 | 干化污泥含水量(％) | 32.42 | 34.74 | 33.41 |
由上表可知，本发明的方法能有效地使污泥干化，能得到含水率低的干化污泥。
Claims (8)
1.一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据待处理的制罐工艺废水污泥的取样，计算制罐工艺废水污泥干重，按照质量比例量取第一脱水剂、第二脱水剂，第一脱水剂的用量为污泥干重的0.3％～1.2％；第二脱水剂的用量为污泥干重的14%～25%；将第一脱水剂和一半的第二脱水剂混合均匀，得到复合脱水剂；
（2）将复合脱水剂加入待处理的制罐工艺废水污泥中，搅拌时间为10min，加入剩余的第二脱水剂，搅拌8～15min，再加入第三脱水剂，第三脱水剂的添加量为污泥干重的0.6%～0.9%，搅拌8～15min，得到处理后的污泥；处理后的污泥的调节pH为6.5～7.5；
（3）将处理后的污泥投入压滤机进行机械脱水，压滤机的滤板面积为0.5～1m2，进料压力≤1MPa，压榨压力≤4.5MPa；经机械脱水处理后污泥的含水率为65～75％；
（4）经机械脱水处理后污泥中加入污泥干化剂，污泥干化剂的用量为步骤（3）机械脱水处理前污泥质量的10～30％；混合均匀后发生放热反应，然后得到干化的污泥。
2.根据权利要求1所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述第一脱水剂为阳离子改性剂，聚四烯丙基胺、四烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐、丙烯酰胺共聚物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述第二脱水剂为氯化铝、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝钾、铝酸钠、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铝中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述第三脱水剂为月桂醇硫酸钠、直链烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、氯化壳聚糖、壳聚糖季铵盐、壳聚糖硫酸酯、壳聚糖谷氨酸盐、壳聚糖硫酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述污泥干化剂由以下原料按照质量份数制成：
生石灰35～55份、高炉矿渣12～15份、聚合硫酸铝7～10份和四烯丙基胺5～9份。
6.根据权利要求5所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述污泥干化剂由以下步骤制备方法制得：
将四烯丙基胺加热到40℃～80℃时加入引发剂，保温，并搅拌，加入高炉矿渣，搅拌速率为250～300r/min，搅拌20～30min，形成半固体状混和料；
再向半固体状混和料中加入聚合硫酸铝，搅拌速率为200～250r/min，搅拌反应7～10min；
最后加入生石灰，搅拌速率为100～200r/min，搅拌混合7～10min，形成固体状的污泥干化剂。
7.根据权利要求6所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化氢、焦亚硫酸钠、过氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的一种制罐工艺废水污泥脱水与干化方法，其特征在于，所述聚合四烯丙基胺溶液的质量百分浓度为25～45％。
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