一种复合型污泥脱水剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于污泥处理领域，涉及一种污泥脱水剂的制备及应用，尤其涉及一种复合型污泥脱水剂及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]污泥是污水处理的最终产物，污染物集中度高，成分比较复杂，有机质含量高，亲水性强，比表面积大，脱水难度大，机械脱水效率低。污泥脱水作为最重要的前处理过程，是降低污泥后续处理和处置成本一个非常关键的环节。在污泥填埋时，污泥脱水可大大地减少污泥的堆积场地、节约运输费用，减少填埋场的渗滤液，防止填埋对地表和地下水环境的破坏；在对污泥进行堆肥处理时，污泥脱水能大大降低污泥含水率，从而可以满足堆肥对低含水率污泥的要求；若对污泥进行焚烧处理时，污泥脱水可大大减少干燥部分能耗。
[0003]为了有效实现污泥的脱水，在污泥进行脱水前，通常需要进行一系列的污泥调理过程来改变污泥固相颗粒的形态特征其特性，减少操作上的困难，同时增加污泥的资源价值。不经过调理的污泥很由于污泥比阻太大而一不能进行脱水处理，而污泥通过调理后，污泥比阻将大幅下降。污泥调理可以分为三类:化学法、物理法、生物法，其中化学调理法由于其操作简单、工艺成熟、成本低廉，因此是目前国内外应用最为广泛的一种污泥调理方法。因此污泥脱水剂作为化学调理法的重要使用药剂成为近几年污水处理行业研宄的热点。
【发明内容】
[0004]为了实现了污泥的减量化、稳定化、无害化与资源化，本发明公开了一种复合型污泥脱水剂及其制备方法，并将其应用于污泥脱水中，该污泥脱水剂制备工艺简单，成本低廉，脱水效果好，脱水后的污泥含水率小于60%。
[0005]本发明目的之一是公开一种复合型污泥脱水剂，该污泥脱水剂由调理剂和絮凝剂组成，所述调理剂由以下重量百分比的成分组成:
[0006]氧化镁MgO:20-50 份；
[0007]聚合硫酸铁PFS:30-60份；
[0008]三氯化铁FeCl3:10-30 份；
[0009]所述絮凝剂由以下重量百分比的成分组成:
[0010]硅藻土:30-60 份；
[0011]壳聚糖:20-50份；
[0012]聚丙烯酰胺PAM:2-20份
[0013]作为本发明的优选方案之一，该污泥脱水剂由调理剂和絮凝剂组成，所述调理剂由以下重量百分比的成分组成:
[0014]氧化镁MgO: 30-40 份；
[0015]聚合硫酸铁PFS:45-55份；
[0016]三氯化铁FeCl3:12-18 份；
[0017]所述絮凝剂由以下重量百分比的成分组成:
[0018]硅藻土:50-60 份；
[0019]壳聚糖:35-45份；
[0020]聚丙烯酰胺PAM:2-10份
[0021]作为本发明的最优选方案，该污泥脱水剂由调理剂和絮凝剂组成，所述调理剂由以下重量百分比的成分组成:
[0022]氧化镁MgO: 36 份；
[0023]聚合硫酸铁PFS:48份；
[0024]三氯化铁FeCl3:16份；
[0025]所述絮凝剂由以下重量百分比的成分组成:
[0026]娃藻土:56 份；
[0027]壳聚糖:38份；
[0028]聚丙烯酰胺PAM:6份
[0029]本发明的目的之二是提供上述复合型污泥脱水剂的制备方法，包括以下步骤:
[0030](I)将氧化镁、聚合硫酸铁、三氯化铁充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成调理剂；
[0031](2)将硅藻土、壳聚糖、聚丙烯酰胺充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成絮凝剂。
[0032]本发明的目的之三是提供上述复合型污泥脱水剂在污泥处理中的应用，
[0033](I)调理:向待处理污泥中加入调理剂，加入量为污泥质量的0.1-1.0%，搅拌5-10分钟，得到调理污泥；
[0034](2)絮凝:向(I)的调理污泥中加入絮凝剂，加入量为污泥质量的0.1-1.0%，搅拌3-5分钟，得到絮凝污泥；
[0035](3)脱水:将(2)的絮凝污泥用压滤机进行压滤脱水，压滤机为板框压滤机、带式压滤机、隔膜压滤机中的一种。
[0036]本发明所述的复合型污泥脱水剂及其制备方法与应用，与现有技术相比，其优点如下:
[0037]I)由调理剂和絮凝剂组成的复合型污泥脱水剂，先对污泥进行调理处理，再将其进行絮凝处理，药剂用量少，脱水效果好。
[0038]2)使用聚合硫氧化镁、聚合硫酸铁、三氯化铁作为调理剂的配伍成分，利用无机金属混凝剂中和污泥表面的负电荷，污泥比阻大幅下降，易于脱水。
[0039]3)使用硅藻土、壳聚糖、聚丙烯酰胺作为絮凝剂的配伍成分，利用天然高分子结构的桥联作用，使污泥颗粒与聚合物能更好地接触，减缓了絮体在过滤过程中的沉降速度，能够得到更好的脱水性能。
[0040]4)调理剂和絮凝剂的联合使用，形成的混合聚合物的吸附层更密集更扩展，聚合物一聚合物的接触导致了更强的架桥作用，从而加强了絮凝和脱水。
[0041]5)制备工艺简单，成本低廉，脱水效果好，脱水后的污泥含固率可达40 %以上，实现了污泥的减量化与稳定化。
[0042]6)配伍成分中聚丙烯酰胺用量最少，脱水处理后的污泥生物毒性低，可作为有机肥使用，实现了污泥的无害化与资源化。
【具体实施方式】
[0043]以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明具体实施例并不以任何方式限制本发明。在本发明基础上任何等同替换均落入本发明的保护范围之内。
[0044]实施例1:
[0045]取氧化镁36kg，聚合硫酸铁48kg，三氯化铁16kg，充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成调理剂；取娃藻土 56kg、壳聚糖38kg、聚丙稀酰胺6kg充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成絮凝剂。
[0046]实施例2:
[0047]取氧化镁32kg，聚合硫酸铁50kg，三氯化铁18kg，充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成调理剂；取娃藻土 60kg、壳聚糖30kg、聚丙稀酰胺1kg充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成絮凝剂。
[0048]实施例3:
[0049]取氧化镁25kg，聚合硫酸铁55kg，三氯化铁20kg，充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成调理剂；取娃藻土 40kg、壳聚糖45kg、聚丙稀酰胺15kg充分混合后，在80-100°C下，干燥30-60分钟，制成絮凝剂。
[0050]实施例4:
[0051 ] 取某市政污水厂的剩余污泥进行脱水，该污泥含水率为99.2%。
[0052](I)调理:向待处理污泥中加入本发明调理剂，加入量为污泥质量的0.4%，搅拌5分钟，得到调理污泥；
[0053](2)絮凝:向(I)的调理污泥中加入絮凝剂，加入量为，污泥质量的0.3%，搅拌5分钟，得到絮凝污泥；