本发明属于絮凝剂及其制备方法和应用领域，特别涉及一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂及其制备方法和应用。
背景技术：
有机絮凝剂性能稳定，絮凝效果好，但是价格昂贵，且这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)；传统的无机絮凝剂稳定性差，絮凝效果一般，但价格便宜，其需求量居高不下；但无机絮凝剂絮凝得到的污泥经过压滤，必须借助于石灰等添加剂或石灰与高压才能将污泥饼含水率降低到60％，但干污泥不可燃部分增加25～50％，甚至还要高，燃烧飞灰和灰渣大幅增加，降低污泥最终处置效果，提高处理费用，造成此技术缺陷的原因是现有絮凝剂设计原理造成的。
现有絮凝剂理论基础是：“聚并”理论。絮凝剂主要是带有正(负)电性的基团和水中带有负(正)电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，利用其聚并性质聚集长大，并通过物理或者化学方法分离出来。利用这种方法产生污泥经过压滤后含水高达80％，这对后续污泥处理工艺带来很大影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂及其制备方法和应用，该絮凝剂具备聚并能力，而且具有破除微生物细胞壁或者改变细胞结构的功能，大大降低压滤饼含水率。
本发明的一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂，所述絮凝剂包括多孔重介质和碱，碱占多孔重介质和碱总质量的50％-95％。
所述碱附着在多孔重介质的孔隙表面。
所述重介质为粉煤灰、沙子、生物胶中的一种或多种。
所述重介质粒径为60～300目。
所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。
本发明的一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂的制备方法，包括：
将重介质粉碎，过滤，将过滤后的重介质与碱粉末一起倒入搅拌机中搅拌，得到重介质/碱耦合破壁式絮凝剂。
所述粉碎是在粉碎机中进行；过滤是用筛网。
所述粉碎机的转速为1000～3000r/min；筛网目数为60～300目。
所述搅拌速度为500～1000r/min。
本发明的一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂应用于污水处理，具体步骤为：
将重介质/碱耦合破壁式絮凝剂按2％～5％的质量浓度投入污水中，根据污水情况搅拌反应4～8小时，沉淀30～60分钟。
本发明的一种重介质/碱耦合破壁式絮凝剂在处理污水过程中，絮凝剂中的碱溶解在水中，碱的作用就是在抑制细胞活性的同时，溶解细胞壁，释放出细胞内的大分子有机物质和水分；絮凝剂中的重介质能够吸附污染物，在沉降过程中，附着在重介质上的污染物随重介质一并沉降，加速沉降过程。
有益效果
(1)本发明通过碱破坏污泥中微生物的细胞壁或者改变细胞的结构提高脱水效率；压缩污泥饼含水率低于60％。破壁产生的高含氮液体可作为植物营养液或土壤改良剂的原料。污泥中的杂质附着在重介质的表面和孔隙内部，在沉降时，由于重介质的密度大于污水的密度，杂质随着重介质一起沉降，污泥沉降速率快。
(2)本发明旨在克服现有无机物絮凝剂缺点，完全解决污泥絮凝脱水和最终高效无污染综合利用问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将生物胶(粒径为300目)通过粉碎机在3000r/min转速下打碎，经过200目的筛网过滤，得到生物胶粉末，分别称取50g生物胶粉末和50g氢氧化钠，倒入搅拌机中，在600r/min转速下搅拌均匀，得到重介质/碱耦合破壁式絮凝剂。本破壁式絮凝剂可提高脱水效率，对于上海市松江污水处理厂的污水处理，污水处理的具体步骤为：将破壁式絮凝剂按5％的质量浓度投入污水中，根据污水情况搅拌反应4小时，沉淀30分钟。污水处理后压缩污泥饼含水率低于55％，沉降时间缩短20％。
实施例2
将粉煤灰(粒径为300目)通过粉碎机在1000r/min转速下打碎，经过60目的筛网过滤，得到粉煤灰粉末，分别称取10g粉煤灰粉末和100g氢氧化钙，倒入搅拌机中，在600r/min转速下搅拌均匀，得到重介质/碱耦合破壁式絮凝剂。本破壁式絮凝剂可提高脱水效率，对于上海市松江污水处理厂的污水处理，污水处理具体步骤为：将破壁式絮凝剂按2％的质量浓度投入污水中，根据污水情况搅拌反应8小时，沉淀30分钟。污水处理后压缩污泥饼含水率低于60％，沉降时间缩短20％。
实施例3
将粉煤灰(粒径为300目)通过粉碎机在1000r/min转速下打碎，经过100目的筛网过滤，得到粉煤灰粉末，分别称取100g粉煤灰粉末和100g氢氧化钾，倒入搅拌机中，在600r/min转速下搅拌均匀，得到重介质/碱耦合破壁式絮凝剂。本破壁式絮凝剂可提高脱水效率，对于上海市松江污水处理厂的污水处理，污水处理具体步骤为：将破壁式絮凝剂按3％的质量浓度投入污水中，根据污水情况搅拌反应6小时，沉淀60分钟。污水处理后压缩污泥饼含水率低于60％，沉降时间缩短30％。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。