本发明涉及环境工程
技术领域：
，特别涉及一种泥水快速分离与水质净化中的化学组合剂及方法。
背景技术：
：传统污泥絮凝沉降工艺是在加药絮凝后形成大絮团，依靠絮团重力沉降。影响泥水分离和水质净化的主要因素有：污泥的性质、污泥的浓度、污泥和滤液的黏滞度、混凝剂性质等。这些因素对污泥脱水性能的影响错综复杂，目前缺少较为系统的全面研究。南方夏季多暴雨，导致地面泥沙杂质等大量汇入河流，使水体浊度升高。水中颗粒密度大，自凝絮体小，结构松散；颗粒在水中运动的粘滞阻力增加，药剂扩散阻力大、速度慢，药剂难以与浊水均匀混合，部分泥砂颗粒不能与药剂充分接触形成絮凝，导致污泥不能被沉淀去除。此外夏季多雨，藻类高发，藻细胞内含有气囊，沉降性能差，难以形成絮凝体，且由于藻类的密度较小，即使形成了絮凝体通过沉淀方法去除率也不高，因此，藻类的混凝沉淀要消耗更多的药剂。针对河道污泥的处理效果不佳，絮凝沉降后水质仍较差且仍含有大量污泥等问题，亟需提出更优的泥水处理方案。技术实现要素：鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种泥水快速分离与水质净化中的化学组合剂及方法。本发明方案包括以下方面：一种泥水快速分离与水质净化中的化学组合剂，包括：聚合氯化铝、改性水玻璃、硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸和阴离子聚丙烯酰胺。优选的，每升泥水混合物中使用10～17mg聚合氯化铝、3～7mg改性水玻璃、1～2mg硬脂酰乳酸钠、0.03～0.08mg过氧化钙、0.4～0.8mg延胡索酸和10～14mg阴离子聚丙烯酰胺。优选的，所述改性水玻璃为：将水ph调整至5.0～6.0，然后加入硅烷偶联剂，混匀后加入水玻璃并于50～60℃水浴条件下混合均匀，保持混合转速50～100rpm，滴加丙烯酸，即得。优选的，硅烷偶联剂、水玻璃、丙烯酸和水的质量比为(0.2～0.3):(8～9):(1～1.2):(1～2)。本发明还提供所述化学组合剂的优选使用方法，包括：向泥水混合物中投加聚合氯化铝和改性水玻璃(每升泥水混合物中使用10～17mg聚合氯化铝、3～7mg改性水玻璃)，50～100rpm搅拌3～5min，沉淀30～60min，回收上部液，上部液中依次加入硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸，50～100rpm搅拌3～5min，加入阴离子聚丙烯酰胺，50～100rpm搅拌3～5min，静置沉淀至少30min。优选的，按每升上部液加入1～1.7mg硬脂酰乳酸钠、0.03～0.05mg过氧化钙、0.4～0.6mg延胡索酸。优选的，按每升上部液加入10～13mg阴离子聚丙烯酰胺。优选的，每升泥水混合物中使用10～17mg聚合氯化铝、3～7mg改性水玻璃。本发明达到的技术效果：本发明综合考虑泥沙表面正负电荷的分布情况，以及夏季河道中泥沙颗粒密度较大、藻类高发等情况，开发了一种优质的用于泥水快速分离与水质净化的化学组合剂。该化学组合剂含有聚合氯化铝、改性水玻璃、硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸和阴离子聚丙烯酰胺。采用本发明方法，不仅污泥处理时间短，且ss去除率达到98％，tp去除率达到94％，codcr去除率达到96％，浊度降低率达到99％，含水量降低率达到70％，效果显著，适合大规模推广应用。具体实施方式为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。实施例1一种泥水快速分离与水质净化中的化学组合剂，包括：聚合氯化铝(pac)、改性水玻璃、硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸和阴离子聚丙烯酰胺(apam)。所述改性水玻璃为：将水ph调整至5.0，然后加入硅烷偶联剂，混匀后加入水玻璃并于50～52℃水浴条件下混合均匀，保持混合转速50rpm，滴加丙烯酸。硅烷偶联剂、水玻璃、丙烯酸和水的质量比为0.2:9:1:1。使用该化学组合剂的方法：向泥水混合物中投加聚合氯化铝和改性水玻璃(每升泥水混合物中使用17mg聚合氯化铝、3mg改性水玻璃)，50rpm搅拌5min，沉淀30min，回收上部液，上部液中依次加入硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸(按每升上部液加入1mg硬脂酰乳酸钠、0.05mg过氧化钙、0.6mg延胡索酸)，50rpm搅拌5min，加入阴离子聚丙烯酰胺(按每升上部液加入13mg阴离子聚丙烯酰胺)，50rpm搅拌5min，静置沉淀30min后回收上液检测水质，合并处理后的所有污泥检测含水量。实施例2一种泥水快速分离与水质净化中的化学组合剂，包括：聚合氯化铝、改性水玻璃、硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸和阴离子聚丙烯酰胺。所述改性水玻璃为：将水ph调整至5.0，然后加入硅烷偶联剂，混匀后加入水玻璃并于50～52℃水浴条件下混合均匀，保持混合转速50rpm，滴加丙烯酸。硅烷偶联剂、水玻璃、丙烯酸和水的质量比为0.2:9:1:1。使用该化学组合剂的方法：向泥水混合物中投加聚合氯化铝和改性水玻璃(每升泥水混合物中使用10mg聚合氯化铝、7mg改性水玻璃)，100rpm搅拌3min，沉淀60min，回收上部液，上部液中依次加入硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸(按每升上部液加入1.7mg硬脂酰乳酸钠、0.03mg过氧化钙、0.4mg延胡索酸)，100rpm搅拌3min，加入阴离子聚丙烯酰胺(按每升上部液加入10mg阴离子聚丙烯酰胺)，100rpm搅拌3min，静置沉淀60min后回收上液检测水质，合并处理后的所有污泥检测含水量。实施例3本实施例与实施例2的区别是：使用该化学组合剂的方法：向泥水混合物中投加聚合氯化铝和改性水玻璃(每升泥水混合物中使用10mg聚合氯化铝、2mg改性水玻璃)，100rpm搅拌3min，沉淀60min，回收上部液，上部液中依次加入硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸(按每升上部液加入4mg硬脂酰乳酸钠、0.02mg过氧化钙、0.1mg延胡索酸)，100rpm搅拌3min，加入阴离子聚丙烯酰胺(按每升上部液加入10mg阴离子聚丙烯酰胺)，100rpm搅拌3min，静置沉淀60min后回收上液检测水质，回收合并处理后的所有污泥检测含水量。实施例4本实施例与实施例2的主要区别是：所述改性水玻璃为：将水ph调整至6.0，然后加入硅烷偶联剂，混匀后加入水玻璃并于58～60℃水浴条件下混合均匀，保持混合转速100rpm，滴加丙烯酸。硅烷偶联剂、水玻璃、丙烯酸和水的质量比为0.3:8:1.2:2。实施例5本实施例与实施例4的区别是：所述改性水玻璃为：将水ph调整至6.5，然后加入硅烷偶联剂，混匀后加入水玻璃并于50～60℃水浴条件下混合均匀。硅烷偶联剂、水玻璃和水的质量比为0.3:8:2。实施例6本实施例与实施例1的区别是：使用该化学组合剂的方法：向泥水混合物中依次投加聚合氯化铝、改性水玻璃、硬脂酰乳酸钠、过氧化钙、延胡索酸和阴离子聚丙烯酰胺，50rpm搅拌3～5min，静置沉淀60min，回收上部液并检测。每升泥水混合物中使用17mg聚合氯化铝、3mg改性水玻璃、1mg硬脂酰乳酸钠、0.08mg过氧化钙、0.8mg延胡索酸和14mg阴离子聚丙烯酰胺。实施例7本实施例与实施例6的区别是：每升泥水混合物中使用10mg聚合氯化铝、7mg改性水玻璃、2mg硬脂酰乳酸钠、0.03mg过氧化钙、0.4mg延胡索酸和14mg阴离子聚丙烯酰胺。对比例1本对比例与实施例1的区别是：使用常规市售水玻璃，不使用改性水玻璃。对比例2本对比例与实施例1的区别是：使用常规市售乳酸钠，不使用硬脂酰乳酸钠。试验例待处理泥水混合物来自昌化江下游河道，含水量64.9±3.4％，实验时间为海南夏季多雨季节，藻类高发，进水水质情况如表1。每检测项选择5个取样点取样检测取均值，每处理组5次重复。ss使用重量法测定，tp使用钼酸铵分光光度法测定，浊度采用浊度测定仪测定，codcr采用重铬酸钾法测定。表1进水水质(x±s)sstpcodcr浊度浓度149.2±18.9mg/l2.04±0.3mg/l219.0±17.4mg/l191.4±15.4ntu表2出水水质(x±s)结果显示，实施例各项指标结果显著优于对比例，ss去除率达到98％，tp去除率达到94％，codcr去除率达到96％，浊度降低率达到99％，含水量降低率达到70％。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12