kg(活性物质）/tDS。在另一个优选的实施方案中，在本发明的方法的步骤（a) 加入到含水污泥的阳离子聚合物的用量在约l〇±7kg(活性物质）/tDS的范围内，更优选 10±61^(活性物质）八05，更优选10±51^(活性物质）八05，最优选10±41^(活性物 质）/tDS。在另一个优选的实施方案中，在本发明的方法的步骤（a)加入到含水污泥的 阳离子聚合物的用量在约15±7kg(活性物质）/tDS的范围内，更优选15±6kg(活性物 质）/tDS，更优选15±5kg(活性物质）/tDS，最优选15±4kg(活性物质）/tDS。在另 一个优选的实施方案中，在本发明的方法的步骤（a)加入到含水污泥的阳离子聚合物的用 量在约20±7kg(活性物质）/tDS的范围内，更优选20±6kg(活性物质）/tDS，更优选 20±5kg(活性物质）/tDS，最优选20±4kg(活性物质）/tDS。
[0030] 包含阳离子聚合物的适合产品市售可得（例如，PRAESTOL?K166L等）。
[0031] 在本发明的方法的步骤（a)中，向含水污泥加入Fe(III)盐。
[0032] 在步骤（a)中，Fe(III)盐可以任何形式加入到组合物。优选Fe(III)盐以含水 溶液或分散液的形式加入。优选将含水溶液或分散液内Fe(III)盐的含量调节到相对于含 水悬浮液的总重量约〇. 1%重量至约20%重量范围内的数值，优选约1%重量至约10%重量。
[0033] 适合的Fe(III)盐市售可得。适合的Fe(III)盐包括但不限于有机Fe(III)盐， 例如柠檬酸Fe(III)、草酸Fe(III)、酒石酸Fe(III)及任何溶剂合物（特别是水合物）及 它们的任何组合；和无机Fe(111)盐，例如氯化Fe(111)、溴化Fe(111)、氟化Fe(111)、磷酸 Fe(III)、硫酸Fe(III)、硝酸Fe(III)及任何溶剂合物（特别是水合物）及它们的任何组 合。
[0034] 无机Fe(III)盐是特别优选的，尤其是氯化Fe(III) (FeCl3)及其水合物。
[0035] 在本发明的方法的步骤（a)加入的Fe(III)盐的用量不受特别限制。适合的用量 可容易地由常规试验确定。典型用量为约40kg/tDS至约200kg/tDS，优选约80kg/tDS 至约160kg/tDS，其中DS指在步骤（a)中利用的含水污泥内干燥物质的含量。
[0036] 就说明书目的而言，"tDS"和"TDS"二者均指"干燥物质的吨数"。
[0037] 在一个优选的实施方案中，在本发明的方法的步骤（a)加入的Fe(III)盐的用 量在约80±60kg/tDS的范围内，更优选80±50kg/tDS，更优选80±40kg/tDS，最优选 80±30kg/tDS，其中DS指在步骤（a)中利用的含水污泥内干燥物质的含量。在另一个优 选的实施方案中，在本发明的方法的步骤（a)加入的Fe(III)盐的用量在约120±60kg/t DS的范围内，更优选120±50kg/tDS，更优选120±40kg/tDS，最优选120±30kg/tDS，其 中DS指在步骤（a)中利用的含水污泥内干燥物质的含量。在另一个优选的实施方案中，在 本发明的方法的步骤（a)加入的Fe(III)盐的用量在约160±60kg/tDS的范围内，更优选 160±50kg/tDS，更优选 160±40kg/tDS，最优选 160±30kg/tDS，其中DS指在步骤（a) 中利用的含水污泥内干燥物质的含量。
[0038] 在本发明的方法的一个优选实施方案中，Fe(III)盐和阳离子聚合物以混合物的 形式提供，在步骤（a)中将所述混合物加入到含水污泥。优选所述混合物包含水。
[0039] 在本发明的方法的步骤（b)中，使阳离子聚合物诱导絮凝物形成（絮凝）。
[0040] 除了需要一段时间絮凝外，步骤（b) -般不需要任何特别措施。典型絮凝时间为 数秒至数分钟。絮凝时间为污泥性质和阳离子聚合物性质的函数。絮凝时间可容易地由常 规试验确定。絮凝物形成可通过常规方法监测，例如，通过光学显微镜。
[0041] 在本发明的方法的步骤（b)中，优选通过特殊设计以促进絮凝的装置（絮凝设备， 也称为"絮凝物生成器"）实现絮凝。适合的装置市售可得。特别优选的絮凝物生成器描述 于US2004/0262230,其通过引用结合。
[0042] 在一个优选的实施方案中，通过絮凝设备实现步骤（b)中的絮凝物形成，所述设 备包括悬浮液入口、悬浮液出口、居中安装于锥形外壳中的内锥（内锥和外壳至少之一可 相对于另一个旋转）和用于内锥和外壳之间存在的悬浮体的流通的间隙，其中将内锥和外 壳至少之一安装为可轴向移动，并且传动装置与内锥和外壳至少之一配合，用于内锥和外 壳至少之一的受控轴向移动。
[0043] 优选絮凝设备进一步包括直接布置在悬浮液入口上游的混合器，用于产生高湍流 悬浮液流。
[0044] 絮凝设备的其它优选的实施方案公开于US2004/0262230,在本文不重复。
[0045] 在本发明的方法的步骤（c)中，过滤在步骤（b)中得到的组合物。优选通过压滤 机在步骤（c)中过滤。优选压滤机选自箱式压滤机、板式压滤机、框式压滤机、膜式压滤机 和带式压滤机。
[0046] 在过滤步骤（C)的过程中，一般将经处理的污泥通过压滤机加压一段时间。适合 的加压时间可通过常规试验确定，一般在数分钟范围内，例如，在约5分钟至约45分钟的范 围内。在一个优选的实施方案中，加压时间为约1〇±5分钟，更优选约10±5分钟。在另一 个优选的实施方案中，加压时间为约30±5分钟，更优选约30±5分钟。
[0047] 要通过本发明的方法脱水的含水污泥不受特别限制。在步骤（a)中用作原料的含 水污泥优选选自城市污泥和工业污泥。它可以是消化污泥、活性污泥、粗污泥、原污泥等及 它们的混合物。
[0048] 如果适当，在进行本发明的方法之前，可通过常规措施预处理含水污泥。这些常规 措施包括但不限于浆化、稀释、调节PH等。
[0049] 在步骤（a)中用作原料的污泥的pH值不受特别限制。
[0050]pH值一般在约5至约11的范围内，优选约6至约10. 5,更优选约7至约10。
[0051] 在步骤（a)中用作原料的污泥中干燥物质（DS)的含量不受特别限制。
[0052] 干燥物质的含量一般在约0. 1%重量至约20%重量的范围内，优选约1%重量至约 10%重量。
[0053] 在本发明的方法的优选实施方案中，不向含水污泥加入CaO。
[0054] 以下实施例进一步说明本发明，但不应解释为限制本发明的范围。
[0055] 试验的高阳离子性聚合物的特性粘度：
APTAC=丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵（=DIMAPA季盐） AETAC=丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（=ADAME季盐） DADMC=二烯丙基二甲基氯化铵DIMPA=二甲基氨基丙基丙烯酰胺 AM=丙烯酰胺 Wff=水包水 实施例1: 原污泥：ShanghaiLonghuaMunicipalWasteWaterTreatmentPlant污泥TDS:3. 6% 各试验的污泥体积：200ml Praestol? 浓度：0? 4% FeCl3 浓度（TDS) :3.8% FeCl3浓度（产物）：10% 压力：5巴
试验结果也显示于图1至3中。
[0056] 从以上数据变得明显的是，在IOmin加压时间，K166L系列的Praestol?产物提 供最佳结果，即，最低的滤饼水分，并且FeCl3的用量从97增加到125kg/TDS使结果变坏。
[0057] 实施例2： 污泥来自：ShanghaiHaibing干燥物质含量：5. 0% 体积/批：200ml DS/批：10g 加压时间：30min 压力：6.5(或I3)巴
试验结果也显示于图4至7中。
[0058] 从以上数据变得明显的是，在阳离子聚合物的两种用量（9kg/TDS和7. 5kg/TDS) 下，K166L系列的Praestol?产物提供最佳结果，即，最低的滤饼水分。
【主权项】
1. 一种使含水污泥脱水的方法，所述方法包括以下步骤： (a) 向含水污泥加入 ⑴Fe(III)盐；和 (ii)阳离子聚合物，所述阳离子聚合物包含衍生自根据通式（I)的单体的阳离子单体 单元其中 Ri、R2和R3独立为4_烷基； R4为-H或4_烷基； A为-〇-或-NR5-，其中R5为-H或4_烷基；n为2、3或4 ;并且 X为反离子； 其中衍生自根据通式（I)的单体的阳离子单体单元的含量为相对于阳离子聚合物的 单体单元的总含量的至少约90%重量；并且 其中阳离子聚合物具有在约50cm3/g至约2, 000cm3/g范围内的特性粘度； (b) 允许絮凝物形成；和 (c) 过滤在步骤（b)中得到的组合物。2. 权利要求1的方法，其中所述阳离子聚合物基本为衍生自根据通式（I)的单体的阳 离子单体单元的均聚物。3. 权利要求1或2的方法，其中所述阳离子聚合物具有在约550±200cm3/g范围内的 特性粘度。4. 前述权利要求中任一项的方法，其中在通式⑴中，A为-0-，&=1?2=1?3=-〇13,R4=-H， 并且n=2。5. 前述权利要求中任一项的方法，其中在通式（I)中反离子X=C1。6. 前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤（a)加入到所述含水污泥的阳离子聚合 物的用量在约5kg/tDS至约15kg/tDS的范围内，其中DS指在步骤（a)中利用的含水污 泥内干燥物质的含量。7. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述阳离子聚合物在步骤（a)以乳液的形式加 入到所述含水污泥。8. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述Fe(III)盐为FeCl3。9. 前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤（a)加入到所述含水污泥的所述 Fe(III)盐的用量在约80kg/tDS至约160kg/tDS的范围内，其中DS指在步骤（a)中利用 的所述含水污泥内干燥物质的含量。10. 前述权利要求中任一项的方法，其中所述Fe(III)盐和所述阳离子聚合物以混合 物的形式提供，在步骤（a)中将所述混合物加入到所述含水污泥。11. 权利要求10的方法，其中所述混合物包含水。12. 前述权利要求中任一项的方法，其中通过压滤机在步骤（c)中实现过滤。13. 权利要求12的方法，其中所述压滤机选自箱式压滤机、板式压滤机、框式压滤机、 膜式压滤机和带式压滤机。14. 前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤（a)利用的所述含水污泥选自城市污 泥和工业污泥。15. 前述权利要求中任一项的方法，其中不向所述含水污泥加入CaO。
【专利摘要】本发明涉及使含水污泥脱水的方法，所述方法包括以下步骤：(a)向含水污泥加入(i)Fe(III)盐和(ii)阳离子聚合物；(b)允许絮凝物形成；和(c)过滤在步骤(b)中得到的组合物。
【IPC分类】C02F11/14
【公开号】CN105084711
【申请号】CN201410170051
【发明人】刘罗明, G.李, C.张
【申请人】索里思科技开曼公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年4月25日
【公告号】WO2015162187A1