CN114163100B - 一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法，涉及污泥脱水处理技术领域。该生活污泥脱水用调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10‑20份、聚合氯化铝30‑50份、三氯化铁20‑30份、高锰酸钾2‑4份、阳离子聚丙烯酰胺20‑30份、石灰粉10‑20份、阳离子羟乙基纤维素8‑10份、蚯蚓土10‑14份、滑石粉6‑10份、纸屑粉末6‑8份、稳定剂1‑3份、分散剂2‑3份、助凝剂2‑4份。本发明，减少了化学物质的使用，引用了较多的有机物，在处理生活污泥过程中，通过化学物质快速对污泥中重金属、氮磷元素进行去除，通过蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末等，在污泥中引入了微生物相对良好的环境，有利于微生物的分解作用，达到长期高效处理污泥的效果。

Description

一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污泥脱水处理技术领域，具体为一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法。

背景技术

将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法，经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定，污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十，脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法，自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥，造粒法适用于混凝沉淀的污泥。

为了提高生活污泥脱水率，生活污泥脱水时，需要增加一些调理剂，从而降低脱水后污泥的含水率，专利公开号CN105314815A，名称为一种污泥脱水调理剂，包括重量百分比如下的各组分：30～70％脱硫灰、5～15％镁盐、5～30％铁盐、2～20％铝盐、0.1～15％氧化镁，同时还提供了该调理剂的脱水方法，包括调理剂溶液制备，污泥调质，絮凝剂溶液制备和污泥脱水等步骤，该发明所采用的原料来源广泛、价格低廉，制备成本低，使用方便，脱水效果好，可依托现有的污泥脱水设施进行，实施过程简单，能有效提高污泥脱水工艺的稳定性和可靠性，可广泛应用于各种废水、污水和污泥的处理，但是，现有技术中调理剂主要依托于化学物质，首先调理剂的使用成本较高，其次，过多化学物质易对污泥造成二次污染，并且，现有技术中处理之后的污泥回收利用价值较小，在一定程度上造成了资源的浪费。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生活污泥脱水用调理剂，所述调理剂由A组分、B组分以及C组分组成，其中A组分包括聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾；B组分包括阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末；C组分包括稳定剂、分散剂与助凝剂；

所述调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10-20份、聚合氯化铝30-50份、三氯化铁20-30份、高锰酸钾2-4份、阳离子聚丙烯酰胺20-30份、石灰粉10-20份、阳离子羟乙基纤维素8-10份、蚯蚓土10-14份、滑石粉6-10份、纸屑粉末6-8份、稳定剂1-3份、分散剂2-3份、助凝剂2-4份。

优选的，所述稳定剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐中的一种或多种。

优选的，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙中的一种或多种。

优选的，所述助凝剂为活化硅酸、活性炭、骨胶、海藻酸钠中的一种或多种。

优选的，所述包括调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10份、聚合氯化铝30份、三氯化铁20份、高锰酸钾2份、阳离子聚丙烯酰胺20份、石灰粉10份、阳离子羟乙基纤维素8份、蚯蚓土10份、滑石粉6份、纸屑粉末6份、稳定剂1份、分散剂2份、助凝剂2份。

优选的，所述包括调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁15份、聚合氯化铝40份、三氯化铁25份、高锰酸钾3份、阳离子聚丙烯酰胺25份、石灰粉15份、阳离子羟乙基纤维素9份、蚯蚓土12份、滑石粉8份、纸屑粉末7份、稳定剂2份、分散剂2.5份、助凝剂3份。

优选的，所述包括调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁20份、聚合氯化铝50份、三氯化铁30份、高锰酸钾4份、阳离子聚丙烯酰胺30份、石灰粉20份、阳离子羟乙基纤维素10份、蚯蚓土14份、滑石粉10份、纸屑粉末8份、稳定剂3份、分散剂3份、助凝剂4份。

一种生活污泥脱水用调理剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、制备阳离子羟乙基纤维素：采用干法制备，取适量碱催化剂，首先用少量的水溶解碱催化剂，然后通过高压设备喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在60-80℃的温度下与阳离子醚化剂反应10-30min，即得阳离子羟乙基纤维素；

S2、按照重量份准备聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁、高锰酸钾、阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末、稳定剂、分散剂与助凝剂，首先将聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾混合均匀，得到混料A，常温下保存；

将阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末混合均匀，得到混料B，常温下保存；

将稳定剂、分散剂与助凝剂混合均匀，得到混料C，常温下保存；

S3、将上述混料A、混料B与混料C混合，搅拌10-30min，得到调理剂。

(三)有益效果

本发明提供了一种生活污泥脱水用调理剂及其制备方法。具备以下有益效果：

1、本发明，通过聚合硫酸铁、聚合氯化铝、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末等等原材料的配合，减少了化学物质的使用，引用了较多的有机物，减少了二次污染的可能性，在处理生活污泥过程中，通过化学物质快速对污泥中重金属、氮磷元素进行去除，通过蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末等，在污泥中引入了微生物相对良好的环境，有利于微生物的分解作用，达到长期高效处理污泥的效果。

2、本发明，通过阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉与阳离子羟乙基纤维素的配合，对杂质具有良好的吸附作用，加快了污泥的絮凝速率，并且，与传统的调理剂相比，减少了昂贵原料的使用，从而降低了使用成本。

3、本发明，干燥污泥可作为农作物生长促进剂使用，按照农作物生长情况加入处理后的污泥，对于农作物的生长具有明显促进作用，传统污泥填埋后往往都土壤具有一定的抑制作用，严重的影响了土壤中微生物的平衡，本发明调理剂不仅对污泥处理得当，同时也让污泥变废为宝，避免了污泥堆积无法处理的情况，一举两得。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本发明实施例提供一种生活污泥脱水用调理剂，调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10份、聚合氯化铝30份、三氯化铁20、高锰酸钾2份、阳离子聚丙烯酰胺20份、石灰粉10份、阳离子羟乙基纤维素8份、蚯蚓土10份、滑石粉6份、纸屑粉末6份、稳定剂1份、分散剂2份、助凝剂2份。

稳定剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐中的一种或多种；分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙中的一种或多种；助凝剂为活化硅酸、活性炭、骨胶、海藻酸钠中的一种或多种。

一种生活污泥脱水用调理剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

S1、制备阳离子羟乙基纤维素：采用干法制备，干法制备是用少量的水溶解碱催化剂，然后喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在60-80℃的温度下与阳离子醚化剂反应10-30min，即得阳离子羟乙基纤维素；

S2、按照重量份准备聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁、高锰酸钾、阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末、稳定剂、分散剂与助凝剂，首先将聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾混合均匀，得到混料A，将阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末混合均匀，得到混料B，将稳定剂、分散剂与助凝剂混合均匀，得到混料C；

S3、将上述混料A、混料B与混料C混合，搅拌10-30min，得到调理剂。

实施例二：

本发明实施例提供一种生活污泥脱水用调理剂，调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁15份、聚合氯化铝40份、三氯化铁25份、高锰酸钾3份、阳离子聚丙烯酰胺25份、石灰粉15份、阳离子羟乙基纤维素9份、蚯蚓土12份、滑石粉8份、纸屑粉末7份、稳定剂2份、分散剂2.5份、助凝剂3份。

稳定剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐中的一种或多种；分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙中的一种或多种；助凝剂为活化硅酸、活性炭、骨胶、海藻酸钠中的一种或多种。

一种生活污泥脱水用调理剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

S1、制备阳离子羟乙基纤维素：采用干法制备，干法制备是用少量的水溶解碱催化剂，然后喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在60-80℃的温度下与阳离子醚化剂反应10-30min，即得阳离子羟乙基纤维素；

S2、按照重量份准备聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁、高锰酸钾、阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末、稳定剂、分散剂与助凝剂，首先将聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾混合均匀，得到混料A，将阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末混合均匀，得到混料B，将稳定剂、分散剂与助凝剂混合均匀，得到混料C；

S3、将上述混料A、混料B与混料C混合，搅拌10-30min，得到调理剂。

实施例三

本发明实施例提供一种生活污泥脱水用调理剂，调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁20份、聚合氯化铝50份、三氯化铁30份、高锰酸钾4份、阳离子聚丙烯酰胺30份、石灰粉20份、阳离子羟乙基纤维素10份、蚯蚓土14份、滑石粉10份、纸屑粉末8份、稳定剂3份、分散剂3份、助凝剂4份。

稳定剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐中的一种或多种；分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙中的一种或多种；助凝剂为活化硅酸、活性炭、骨胶、海藻酸钠中的一种或多种。

一种生活污泥脱水用调理剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

S1、制备阳离子羟乙基纤维素：采用干法制备，干法制备是用少量的水溶解碱催化剂，然后喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在60-80℃的温度下与阳离子醚化剂反应10-30min，即得阳离子羟乙基纤维素；

S2、按照重量份准备聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁、高锰酸钾、阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末、稳定剂、分散剂与助凝剂，首先将聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾混合均匀，得到混料A，将阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末混合均匀，得到混料B，将稳定剂、分散剂与助凝剂混合均匀，得到混料C；

S3、将上述混料A、混料B与混料C混合，搅拌10-30min，得到调理剂。

本发明，在制备调理剂之后，采取污水样本对调理剂进行测试，测试调理剂对污水中氮磷含量的去除率、脱水率以及污泥对农作物的生长影响，结果如下表所示：

表1

由上述表1可知，本发明制备的调理剂对于污水中氮磷元素去除效果更佳，有利于污水的净化处理。

表2

由上述表2可知，本发明制备的调理剂加入到生活污泥之后，其污泥的脱水率明显提供，便于后续的干燥处理，同时也减少了后续处理所需能源。

表3

由上述表3可知，在生活污泥脱水之后，其干燥污泥可作为农作物生长促进剂使用，按照农作物生长情况加入本发明处理后的污泥，对于农作物的生长具有促进作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种生活污泥脱水用调理剂，其特征在于：所述调理剂由A组分、B组分以及C组分组成，其中A组分包括聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾；B组分包括阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末；C组分包括稳定剂、分散剂与助凝剂；

所述调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10-20份、聚合氯化铝30-50份、三氯化铁20-30份、高锰酸钾2-4份、阳离子聚丙烯酰胺20-30份、石灰粉10-20份、阳离子羟乙基纤维素8-10份、蚯蚓土10-14份、滑石粉6-10份、纸屑粉末6-8份、稳定剂1-3份、分散剂2-3份、助凝剂2-4份；

所述稳定剂为直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇硫酸钠、二乙醇酰胺硬脂酸甘油单酯、木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐中的一种或多种；

所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸钙中的一种或多种；

所述助凝剂为活化硅酸、活性炭、骨胶、海藻酸钠中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种生活污泥脱水用调理剂，其特征在于：所述调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁10份、聚合氯化铝30份、三氯化铁20份、高锰酸钾2份、阳离子聚丙烯酰胺20份、石灰粉10份、阳离子羟乙基纤维素8份、蚯蚓土10份、滑石粉6份、纸屑粉末6份、稳定剂1份、分散剂2份、助凝剂2份。

3.根据权利要求1所述的一种生活污泥脱水用调理剂，其特征在于：所述调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁15份、聚合氯化铝40份、三氯化铁25份、高锰酸钾3份、阳离子聚丙烯酰胺25份、石灰粉15份、阳离子羟乙基纤维素9份、蚯蚓土12份、滑石粉8份、纸屑粉末7份、稳定剂2份、分散剂2.5份、助凝剂3份。

4.根据权利要求1所述的一种生活污泥脱水用调理剂，其特征在于：所述调理剂包括以下重量份原料组成：聚合硫酸铁20份、聚合氯化铝50份、三氯化铁30份、高锰酸钾4份、阳离子聚丙烯酰胺30份、石灰粉20份、阳离子羟乙基纤维素10份、蚯蚓土14份、滑石粉10份、纸屑粉末8份、稳定剂3份、分散剂3份、助凝剂4份。

5.一种生活污泥脱水用调理剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

S1、制备阳离子羟乙基纤维素：采用干法制备，取适量碱催化剂，首先用少量的水溶解碱催化剂，然后通过高压设备喷洒在羟乙基纤维素上，均匀混合，在60-80℃的温度下与阳离子醚化剂反应10-30min，即得阳离子羟乙基纤维素；

S2、按照重量份准备聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁、高锰酸钾、阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉、纸屑粉末、稳定剂、分散剂与助凝剂，首先将聚合硫酸铁、聚合氯化铝、三氯化铁与高锰酸钾混合均匀，得到混料A，常温下保存；

将阳离子聚丙烯酰胺、石灰粉、阳离子羟乙基纤维素、蚯蚓土、滑石粉与纸屑粉末混合均匀，得到混料B，常温下保存；

将稳定剂、分散剂与助凝剂混合均匀，得到混料C，常温下保存；

S3、将上述混料A、混料B与混料C混合，搅拌10-30min，得到调理剂。