CN111704346A - 一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂及其固化方法 - Google Patents
一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂及其固化方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，包括以下原料成分：助滤剂：污泥干基重量的8‑10％；聚合氯化铝：污泥干基重量的1.5‑2％；聚丙稀铣胺：污泥干基重量的0.8‑1‰；过氧乙酸：污泥体积的0.5‑1‰。本发明的调理剂能有效提升污泥板框压滤脱水固化的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及河湖黑臭底泥疏浚清淤中污泥固化领域，尤其涉及一种河湖污泥板框压滤脱 水固化用调理剂及其固化方法(污泥的处理，添加化学试剂)。
背景技术
板框式压滤脱水处理系统是疏浚泥浆经管道输送至调节池，采用沉淀池自行沉淀后，用 泥浆泵送至“板框式压滤脱水”处理系统(调理剂添加、均化池、板框压滤系统)进行泥浆的 调理与泥水分离的处理系统。
通过该种工艺对污泥进行脱水固结处理，处理后污泥含水率≤40％，实现污泥的减量化、 稳定化；处理后的污泥可用于工程回填用土、种植土等，实现污泥的资源化利用和最终处置； 该工艺直接对接疏浚排泥设备，做到污泥疏挖、脱水减量、固结改性一次性完成，实现工程 的流水线式连续作业；实现环保清淤、清洁生产、规范管理，不扰民，确保社会和人居环境 和谐；可通过优化施工工艺和厂区布置，缩减施工用地，避免不利天气影响，确保施工进度 和工程质量。
现阶段普遍使用的泥浆调理剂主要为助滤剂，投加石灰、粉煤灰、膨润土等，及少量絮 凝剂。此调理剂造成固化后绝干污泥量增量加大，增加后续处理难度。
在该工艺针对河湖黑臭高有机质含量的底泥使用时，如若采用现阶段普遍使用的泥浆调 理剂，卸料时泥饼对滤布的粘合性较大，卸料时间较长，且需人工辅助卸料，增加滤布损坏 概率，增加滤布清洗频率，对滤布使用寿命及生产效率均有较大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以提升淤泥脱水性能，且 成本低廉，且卸料方便，可有效提升生产效率的河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂；本发 明的另一目的是提升淤泥一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的固化方法，可以有效提 升淤泥减量比例，可有效降低成本，降低后续泥饼处理难度。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，包括以下原料成分：
助滤剂：污泥干基重量的8-10％；
聚合氯化铝：污泥干基重量的1.5-2％；
聚丙稀铣胺：污泥干基重量的0.8-1‰；
过氧乙酸：污泥体积的0.5-1‰。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述助滤剂为CaO含量大于80％的生石灰。
所述聚丙烯酰胺为浓度1‰-1.5‰的水溶液。
所述过氧乙酸为浓度6％-10％的水溶液。
所述过氧乙酸为浓度8％的水溶液。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种前述河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的 固化方法，包括以下步骤：
S1、向待处理污泥添加助滤剂，搅拌均匀；
S2、添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌均匀；
S3、添加过氧乙酸，搅拌均匀；
S4、将污泥进行板框压滤脱水固化处理。
所述步骤S3中，添加过氧乙酸后在露天环境中搅拌均匀。
所述步骤S2中，添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺搅拌均匀后，还需静置反应5-10min。静 置反应时间过长，将会导致沉淀，影响絮凝效果，反应时间过短，反应不充分。
本发明的原理是：
先加入生石灰可有效提升疏浚浓缩和的污泥含固率，有效提升后续药剂与污泥混合程度， 并提升污泥ph值，为后续投加絮凝剂创造良好的ph碱性环境，提升絮凝效果，减少絮凝剂 投加量。再添加聚合氯化铝(PAC)，可溶于水，在压滤过程中可以随过滤水一起排出，不会 增加污泥的干重，并且聚丙烯酰胺(PAM)也是可溶于水的乳液状胶体，简单易得，两种原 料组分作为絮凝剂先后按比例使用后可改变污泥絮体的大小、结构和密度，从而降低污泥的 比阻，有利于板框压滤，提高污泥脱水性能，本身可以随着滤液排出，不增加固化后淤泥体 积。过氧乙酸溶液，降低黑臭淤泥有机质含量，本发明添加范围内可以保证出泥为弱酸性， 方便污泥在后续作为堆肥或填埋使用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明使用生石灰提升疏浚后淤泥污泥含固率，可调节ph至碱性，同时缩短板框压滤机 单个循环进料时间，使用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，可以有效改善污泥的物理特性，降低比 阻，改善污泥的粘度，有利于提高污泥的脱水性能，且聚合氯化铝和聚丙烯酰胺易溶于水， 可在压榨过程中随滤液排出，不占污泥的干重，相比常用调理剂减少了生石灰投加量，并取 消了粉煤灰投加，从而实现有效减量，投加过氧乙酸后，降低黑臭底泥有机质含量，使板框 压滤机卸料时泥饼与滤布粘连较少，无需配套冲洗设备系统，加快单个循环速度，提升脱水 固化生产效率出泥后的泥饼呈弱酸性，方便后续的加工利用。在本发明各组分的范围值内， 可以较好的实现本发明所要解决的技术问题，如果生石灰含量过高，造成后续处理量增大， 过少，将会导致未形成透水骨架，水份吸收减少，压滤循环时间增长，降低生长效率；聚合 氯化铝(PAC)由于价格昂贵，如果含量过高将导致成本增加，含量过低将导致絮凝效果差； 聚丙烯酰胺(PAM)作为高分子有机物，含量过多增加泥浆保水性，导致后续泥饼和滤布粘 连，卸料不便，另一方面PAM价格昂贵，需要控制成本，含量过低将导致絮凝效果差；过氧 乙酸含量过高会导致pH值降低，影响絮凝效果(絮凝剂需要在碱性条件下发挥作用)。
本发明可以使河湖疏浚淤泥污泥含固率提高，且使淤泥絮体结构发生改变，提高淤泥脱 水性能，同时降低黑臭底泥有机质含量，使板框压滤机卸料时泥饼与滤布粘连较少，无需配 套冲洗设备系统，加快单个循环速度，提升脱水固化生产效率。与传统方法相比减少石灰投 加量且未添加粉煤灰，淤泥减量效果较好，且堆存时泥饼不会遇水重新泥化，且不会散发异 味。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器 或材料为市售，板框压滤机采用山东景津环保股份有限公司600m3板框压滤机。
实施例1：
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，包括以下原料成分：污泥干基重 量的10％的生石灰、2％的聚合氯化铝(PAC)、1‰的聚丙稀铣胺(PAM)，污泥体积1‰的过 氧乙酸溶液。
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的固化方法，包括以下步骤：
步骤1：河湖黑臭底泥经过环保绞吸式挖泥船及水力冲挖设备疏浚后，污泥经除渣池除 去垃圾杂质后，经沉淀池初步浓缩后，浓缩后污泥含水率约91％，由小型绞吸船由沉淀池绞 吸至搅拌仓内；
步骤2：根据步骤1中污泥的绝干重量，投加调理剂生石灰，投加量为污泥干基的10％， 通过搅拌器搅拌2min，使得生石灰和浓缩后污泥充分搅拌均匀并发生化学反应；
步骤3：根据步骤1中污泥的绝干重量，在步骤2完成之后，添加聚合氯化铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，投加量为分别为污泥干基的2％(PAC)、1‰(PAM)，聚丙烯酰胺先加 水配置成1‰浓度的水溶液后，再向步骤2中的污泥中添加，通过搅拌机搅拌3min充分溶解 后，进入均化池待其充分反应5min；
步骤4：根据步骤1中污泥的体积，在步骤3完成之后，添加8％过氧乙酸溶液，投加量 为污泥体积的1‰，并于露天均化池中搅拌均匀；
步骤5：在步骤4完成后，通过卧式污泥泵将调理后的污泥输送至板框压滤机，经过压 榨后，制得的泥饼含水率为32％-36％；卸料时间为180s。
步骤6：将步骤5产生的泥饼运送至下填埋厂进行混合填埋处理。
实施例2：
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，包括以下原料成分：污泥干基重 量的10％的生石灰、1.5％的聚合氯化铝(PAC)、1‰的聚丙稀铣胺(PAM)，污泥体积1‰的 过氧乙酸溶液。
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的固化方法，包括以下步骤：
步骤1：河湖黏土质底泥及黑臭高有机质底泥经过绞吸式挖泥船疏浚后，混合污泥经除 渣池除去垃圾杂质后均匀混合，经沉淀池初步浓缩后，浓缩后污泥含水率约88％，由小型绞 吸船绞吸至搅拌仓内；
步骤2：根据步骤1中污泥的绝干重量，投加调理剂生石灰，投加量为污泥干基的10％， 通过搅拌器搅拌2min，使得生石灰和浓缩后污泥充分搅拌均匀并发生化学反应；
步骤3：根据步骤1中污泥的绝干重量，在步骤2完成之后，添加聚合氯化铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，投加量为分别为污泥干基的1.5％(PAC)、1‰(PAM)，聚丙烯酰胺先 加水配置成1‰浓度的水溶液后，再向步骤2中的污泥中添加，通过搅拌机搅拌3min充分溶 解后，进入均化池待其充分反应5min；
步骤4：根据步骤1中污泥的体积，在步骤3完成之后，添加8％过氧乙酸溶液，投加量 为污泥体积的1‰，并于露天均化池中搅拌均匀；
步骤5：在步骤4完成后，通过卧式污泥泵将调理后的污泥输送至板框压滤机，经过压 榨后，制得的泥饼含水率为36％-38％；卸料时间为170s。
步骤6：将步骤5产生的泥饼运送至下填埋厂进行混合填埋处理。
实施例3：
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，包括以下原料成分：污泥干基重 量的8％的生石灰、1.5％的聚合氯化铝(PAC)、0.8‰的聚丙稀铣胺(PAM)，污泥体积0.5‰ 的过氧乙酸溶液。
本实施例的一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的固化方法，包括以下步骤：
步骤1：河湖黏土质底泥经过绞吸式挖泥船疏浚后，混合污泥经除渣池除去垃圾杂质后 均匀混合，经沉淀池初步浓缩后，浓缩后污泥含水率约86％，由小型绞吸船绞吸至搅拌仓内；
步骤2：根据步骤1中污泥的绝干重量，投加调理剂生石灰，投加量为污泥干基的8％， 通过搅拌器搅拌2min，使得生石灰和浓缩后污泥充分搅拌均匀并发生化学反应；
步骤3：根据步骤1中污泥的绝干重量，在步骤2完成之后，添加聚合氯化铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，投加量为分别为污泥干基的1.5％(PAC)、0.8‰(PAM)，聚丙烯酰胺 先加水配置成1‰浓度的水溶液后，再向步骤2中的污泥中添加，通过搅拌机搅拌3min充分 溶解后，进入均化池待其充分反应5min；
步骤4：根据步骤1中污泥的体积，在步骤3完成之后，添加8％过氧乙酸溶液，投加量 为污泥体积的0.5‰，并于露天均化池中搅拌均匀；
步骤5：在步骤4完成后，通过卧式污泥泵将调理后的污泥输送至板框压滤机，经过压 榨后，制得的泥饼含水率为35％-38％；卸料时间为180s。
步骤6：将步骤5产生的泥饼运送至下填埋厂进行混合填埋处理。
采用常用工艺作为对比例。
对比例1：
本对比例的一种污泥用常规调理剂，包括以下原料成分；
生石灰：污泥干基重量的10％；
粉煤灰：污泥干基重量的20％。
本对比例的一种污泥用常规调理剂的固化方法，包括以下步骤：
步骤1：取自河湖黑臭底泥固化脱水站沉淀池，污泥含水率为92％；
步骤2：在每1000kg绝干污泥量中，投加100kg生石灰，200kg粉煤灰，搅拌均匀；
步骤3：在步骤2完成之后，通过高低压螺杆泵将污泥泵送至板框压滤机，经过压榨后， 泥饼含水率为43.5％，卸料时间450s。
对比例2
本对比例的一种污泥用常规调理剂，包括以下原料成分；
生石灰：污泥干基重量的10％；
膨润土：污泥干基重量的10％；
聚合氯化铝：污泥干基重量的5‰。
本对比例的一种污泥用常规调理剂的固化方法，包括以下步骤：
步骤1：取自河湖黑臭底泥固化脱水站沉淀池，污泥含水率为91％；
步骤2：在每1000kg绝干污泥量中，投加100kg生石灰，100kg膨润土、5kg聚合氯化铝，搅拌均匀；
步骤3：在步骤2完成之后，通过高低压螺杆泵将污泥泵送至板框压滤机，经过压榨后， 泥饼含水率为41.2％，卸料时间400s。
空白对比例3
本对比例没有添加调理剂，直接进行板框压滤脱水固化处理。
本对比例的污泥板框压滤脱水固化方法，包括以下步骤：
步骤1：取自河湖黑臭底泥固化脱水站沉淀池，污泥含水率为91％；
步骤2：通过高低压螺杆泵将污泥泵送至板框压滤机，经过压榨后，泥饼含水率为66.2％， 卸料时间600s。
检测实施例1-3与对比例1-3的各项参数见下表。
经对照，采用本发明技术方案调理后脱水性能大大提高，有助于污泥在后续压滤机过滤 脱水，均能通过压榨后泥饼含水率低于40％，且选择的调理剂大部分均溶于水，污泥绝干量 造成的影响较小，大大减少后续处理处置的费用。目前常见的调理方式如对比例1、2所示， 均要投加大量不溶于水的调理剂作为助滤剂，如石灰、粉煤灰、膨润土等常规助滤剂，对污 泥绝干量均增量30％以上。且通过本次发明的调理剂调理后压滤出的泥饼与滤布无粘连，卸 料时间平均可减少5min，每天每台压滤机可增加一个循环产量，在河湖黑臭底泥疏浚及脱水 固化站运营过程中提升产能有显著优势。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技 术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技 术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本 发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及 修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂，其特征在于：包括以下原料成分：
助滤剂：污泥干基重量的8-10％；
聚合氯化铝：污泥干基重量的1.5-2％；
聚丙稀铣胺：污泥干基重量的0.8-1‰；
过氧乙酸：污泥体积的0.5-1‰。
2.根据权利要求1所述的调理剂，其特征在于：所述助滤剂为CaO含量大于80％的生石灰。
3.根据权利要求1所述的调理剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺为浓度1‰-1.5‰的水溶液。
4.根据权利要求1所述的调理剂，其特征在于：所述过氧乙酸为浓度6％-10％的水溶液。
5.根据权利要求4所述的调理剂，其特征在于：所述过氧乙酸为浓度8％的水溶液。
6.一种根据权利要求1至5中任一项所述河湖污泥板框压滤脱水固化用调理剂的固化方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、向待处理污泥添加助滤剂，搅拌均匀；
S2、添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，搅拌均匀；
S3、添加过氧乙酸，搅拌均匀；
S4、将污泥进行板框压滤脱水固化处理。
7.根据权利要求6所述的固化方法，其特征在于：所述步骤S3中，添加过氧乙酸后在露天环境中搅拌均匀。
8.根据权利要求6所述的固化方法，其特征在于：所述步骤S2中，添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺搅拌均匀后，还需静置反应5-10min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200925 |
|
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