CN113548786A - 一种新型污泥脱水剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型污泥脱水剂及其使用方法，属于污水处理及环境治理领域。本发明提供的污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液；使用时，先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池中搅拌10～20分钟，然后加入氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌45～60分钟。本发明提供的污泥脱水剂及其使用方法，可以降低污泥亲水性，减少污泥滤饼的含水率，方便污泥的运输和处置，利于环保。
Description
技术领域
本发明属于污水处理及环境治理领域，具体涉及一种新型污泥脱水剂及其使用方法。
背景技术
工业污水以及生活污水中含有多种有机物，包括油类、腐殖酸、菌藻残渣等等，因泥浆中含有大量的亲水基团，造成泥浆脱水困难。在有机物含量过高的生活及生产废水脱水工艺中，常规脱水剂脱水效果不理想，泥饼含水量高，运输过程环保压力大，必要时需增加烘干工艺，提高了泥浆处理成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型污泥脱水剂，其可以降低污泥亲水性，减少污泥滤饼的含水率，从而方便污泥的运输和处置，利于环保。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种新型污泥脱水剂，其包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。
本发明所述三氯化铁溶液的浓度为10～15WT%、氢氧化钙溶液的浓度为5～15WT%、聚丙烯酰胺溶液的浓度为1～1.5WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为3～5WT%、纤维素酶溶液的浓度为1～2WT%、溶菌酶溶液的浓度为1～2WT%。
本发明所述三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液以水为溶剂，所述聚丙烯酰胺溶液以乙二醇为溶剂。
本发明所述聚丙烯酰胺溶液包括阴离子聚丙烯酰胺溶液和阳离子聚丙烯酰胺溶液；处理钢铁废水时选择阴离子聚丙烯酰胺溶液，处理市政中水时选择阳离子聚丙烯酰胺溶液。
本发明所述脱水剂中各溶液的加入量根据各溶液的浓度和各溶质的干基用量计算得到；其中，三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1～2%，氢氧化钙的干基用量为污泥干基质量的10～15%，聚丙烯酰胺的干基用量为污泥干基质量的0.1～0.2%，十二烷基二甲基叔胺的干基用量为污泥干基质量的1～2%，纤维素酶的干基用量为污泥干基质量的0.5～1%，溶菌酶的干基用量为污泥干基质量的0.2～0.5%。
本发明还提供了上述种污泥脱水剂的使用方法，具体如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池中搅拌10～20分钟，然后加入氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌45～60分钟。
本发明提供的污泥脱水剂中各成分作用原理如下：
三氯化铁，可以使水中胶体颗粒脱稳；氢氧化钙不仅可使胶体颗粒脱稳，水中不易沉淀的蛋白质变性，与水中脂类发生皂化反应，降低污泥亲水性，还可中和水中腐植酸；聚丙烯酰胺的乙二醇溶液可以使微小絮体逐渐长大并加速蛋白质分子聚集和沉淀；十二烷基二甲基叔胺可以使水中微生物细胞壁变得疏松；纤维素酶可以将纤维素分解为葡萄糖；溶菌酶可以破坏水中微生物中细胞壁，以提高污泥脱水性。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的污泥脱水剂及其使用方法，可以降低污泥亲水性，减少污泥滤饼的含水率，方便污泥的运输和处置，利于环保。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明
以下所有实施例中三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液均以水为溶剂，所用聚丙烯酰胺溶液均以乙二醇为溶剂。
实施例1
某市政污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，生化泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送菌厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为10WT%、氢氧化钙溶液的浓度为5WT%、阳离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为1WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为3WT%、纤维素酶溶液的浓度为1WT%、溶菌酶溶液的浓度为1WT%。
本实施例所述污泥脱水剂的使用方法如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌10分钟，然后加入氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌45分钟。
本实施例处理泥浆总质量为300Kg,泥浆的浓度为8WT%。
脱水剂中各溶液的加入量如下：浓度10WT%三氯化铁溶液2.4Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1%；浓度5WT%氢氧化钙溶液48Kg，即氢氧化钙的干基用量为污泥干基质量的10%；浓度1WT%阳离子聚丙烯酰胺溶液2.4Kg，即阳离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.1%；浓度3WT%十二烷基二甲基叔胺溶液8Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的1%；浓度1WT%纤维素酶溶液12Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的0.5%；浓度1WT%溶菌酶溶液4.8Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.2%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后，泥饼含水量为62%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将3.7Kg浓度为10WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌25分钟，然后加入6.4Kg浓度为1WT%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌75分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率71%。
实施例2
某钢铁污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，浓缩后的泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送烧结厂厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阴离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为11WT%、氢氧化钙溶液的浓度为6WT%、阴聚丙烯酰胺溶液的浓度为1.2WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为3.8WT%、纤维素酶溶液的浓度为1.4WT%、溶菌酶溶液的浓度为1.2WT%。
本实施例所述污泥脱水剂的使用方法如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌12分钟，然后加入氢氧化钙溶液、阴离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌50分钟。
本实施例处理泥浆总质量为500Kg,泥浆的浓度为10WT%。
脱水剂中各溶液的加入量为：浓度11WT%三氯化铁溶液7.3Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1.6%；浓度6WT%氢氧化钙溶液116.7Kg，即氢氧化钙干基用量为污泥干基质量的14%；浓度1.2WT%阴离子聚丙烯酰胺溶液4.2Kg，即阴离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.1%；浓度3.8WT%的十二烷基二甲基叔胺溶液18.4Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的1.4%。浓度1.4WT%纤维素酶溶液25Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的0.7%；浓度1.2WT%的溶菌酶溶液16.7Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.4%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后，泥饼含水量为60%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将9.5Kg浓度为15WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌17分钟，然后加入5.7Kg浓度为1WT%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌50分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率70%。
实施例3
某市政污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，生化泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送菌厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为14WT%、氢氧化钙溶液的浓度为15WT%、阳离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为1.3WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为4WT%、纤维素酶溶液的浓度为1.6WT%、溶菌酶溶液的浓度为1.6WT%。
本实施例污泥脱水剂的使用方法如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌18分钟，然后加入氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌55分钟。
本实施例处理泥浆总质量为1000Kg,泥浆的浓度为5WT%。
脱水剂中各溶液的加入量为：浓度14WT%三氯化铁溶液7.1Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的2%；浓度15WT%氢氧化钙溶液46.7Kg，即氢氧化钙干基用量为污泥干基质量的14%；浓度1.3WT%阳离子聚丙烯酰胺溶液3.8Kg，即阳离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.1%；浓度4WT%的十二烷基二甲基叔胺溶液17.5Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的1.4%；浓度1.6WT%纤维素酶溶液21.9Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的0.7%；浓度1.6WT%的溶菌酶溶液12.5Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.4%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后，泥饼含水量为65%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将11.5Kg浓度为12WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌15分钟，然后加入6.7Kg浓度为1WT%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌50分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率76%。
实施例4
某市政污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，生化泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送菌厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为14WT%、氢氧化钙溶液的浓度为15WT%、阳离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为1.5WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为4WT%、纤维素酶溶液的浓度为1.6WT%、溶菌酶溶液的浓度为2WT%。
本实施例污泥脱水剂的使用方法如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌18分钟，然后加入氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌55分钟。
本实施例泥浆总质量为1500Kg,泥浆的浓度为8WT%。
脱水剂中各溶液的加入量为：浓度14WT%三氯化铁溶液8.6Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1%；浓度15WT%氢氧化钙溶液96Kg，即氢氧化钙干基用量为污泥干基质量的12%；浓度1.5WT%阳离子聚丙烯酰胺溶液8Kg，即阳离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.1%；浓度4WT%的十二烷基二甲基叔胺溶液36Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的1.2%；浓度1.6WT%纤维素酶溶液60Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的0.8%；浓度2WT%的溶菌酶溶液18Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.3%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后，泥饼含水量为63%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将25Kg浓度为15WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌12分钟，然后加入11Kg浓度为1WT%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌56分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率73%。
实施例5
本某市政污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，生化泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送菌厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阳离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为14WT%、氢氧化钙溶液的浓度为15WT%、阳离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为1.4WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为4WT%、纤维素酶溶液的浓度为2WT%、溶菌酶溶液的浓度为2WT%。
本实施例处理泥浆总质量为1000Kg,泥浆的浓度为9WT%。
脱水剂中各溶液的用量为：浓度14WT%三氯化铁溶液8.4Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1.3%；浓度15WT%氢氧化钙溶液72Kg，即氢氧化钙干基用量为污泥干基质量的12%；浓度1.4WT%阳离子聚丙烯酰胺溶液12.9Kg，即阳离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.2%；浓度4WT%的十二烷基二甲基叔胺溶液45Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的2%；浓度2WT%纤维素酶溶液45Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的1%；浓度2WT%的溶菌酶溶液13.5Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.3%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后，泥饼含水量为61%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将15Kg浓度为16WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌17分钟，然后加入21Kg浓度为1.3WT%的阳离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌45分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率71%。
实施例6
某钢铁污水处理厂泥浆处理工艺采用本发明污泥脱水剂，浓缩后的泥浆经板框压滤机脱水后，干泥饼送烧结厂厂回用处理。
本实施例所用污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、阴离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。其中：
三氯化铁溶液的浓度为14WT%、氢氧化钙溶液的浓度为10WT%、阴离子聚丙烯酰胺溶液的浓度为1.1WT%、十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为3.2WT%、纤维素酶溶液的浓度为1WT%、溶菌酶溶液的浓度为1WT%。
本实施例污泥脱水剂的使用方法如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌18分钟，然后加入氢氧化钙溶液、阴离子聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌45分钟。其中：
本实施处理泥浆总质量为500Kg,泥浆的浓度为12WT%。
脱水剂中各溶液的用量为：浓度14WT%三氯化铁溶液4.7Kg，即三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1.1%；浓度10WT%氢氧化钙溶液66Kg，即氢氧化钙干基用量为污泥干基质量的11%；浓度1.1WT%阴离子聚丙烯酰胺溶液5.5Kg，即阴离子聚丙烯酰胺干基用量为污泥干基质量的0.1%；浓度3.2WT%的十二烷基二甲基叔胺溶液22.5Kg，即十二烷基二甲基叔胺干基用量为污泥干基质量的1.2%；浓度1WT%纤维素酶溶液54Kg，即纤维素酶干基用量为污泥干基质量的0.9%；浓度1WT%的溶菌酶溶液18Kg，即溶菌酶干基用量为污泥干基质量的0.3%。
采用本实施例污泥脱水剂对污泥进行处理，经板框压滤机脱水后泥饼含水量为67%。
作为对比，采用之前的脱水剂对相同的泥浆进行处理，即先将7.5Kg浓度为15WT%的三氯化铁溶液加入污泥浓缩池搅拌20分钟，然后加入8.7Kg浓度为1.2WT%的阴离子聚丙烯酰胺水溶液，搅拌45分钟，经板框压滤机脱水后，泥饼含水率69%。
Claims (6)
1.一种新型污泥脱水剂，其特征在于，所述污泥脱水剂包括三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液。
2.如权利要求1所述的污泥脱水剂，其特征在于，所述三氯化铁溶液的浓度为10～15WT%、所述氢氧化钙溶液的浓度为5～15WT%、所述聚丙烯酰胺溶液的浓度为1～1.5WT%、所述十二烷基二甲基叔胺溶液的浓度为3～5WT%、所述纤维素酶溶液的浓度为1～2WT%、所述溶菌酶溶液的浓度为1～2WT%。
3.如权利要求2所述的污泥脱水剂，其特征在于，所述三氯化铁溶液、氢氧化钙溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液和溶菌酶溶液以水为溶剂，所述聚丙烯酰胺溶液以乙二醇为溶剂。
4.如权利要求1-3任一项所述的污泥脱水剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺溶液包括阴离子聚丙烯酰胺溶液和阳离子聚丙烯酰胺溶液；处理钢铁废水时选择阴离子聚丙烯酰胺溶液，处理市政中水时选择阳离子聚丙烯酰胺溶液。
5.如权利要求1-3任一项所述的污泥脱水剂，其特征在于，所述脱水剂中各溶液的加入量根据各溶液的浓度和溶液中各溶质的干基用量计算得到；其中，三氯化铁的干基用量为污泥干基质量的1～2%，氢氧化钙的干基用量为污泥干基质量的10～15%，聚丙烯酰胺的干基用量为污泥干基质量的0.1～0.2%，十二烷基二甲基叔胺的干基用量为污泥干基质量的1～2%，纤维素酶的干基用量为污泥干基质量的0.5～1%，溶菌酶的干基用量为污泥干基质量的0.2～0.5%。
6.一种如权利要求1所述污泥脱水剂的使用方法，其特征在于，所述方法具体如下：先将三氯化铁溶液加入污泥浓缩池中搅拌10～20分钟，然后加入氢氧化钙溶液、聚丙烯酰胺溶液、十二烷基二甲基叔胺溶液、纤维素酶溶液、溶菌酶溶液，搅拌45～60分钟。
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