[发明专利]一种污泥脱水絮凝剂及其脱水方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥脱水技术，特别涉及一种污泥脱水絮凝剂及其脱水方法。

背景技术

近年来，随着我国社会经济的高速发展和人口密度的迅猛增加，我国城镇污水处理厂污水处理量日益增加， 由此将产生大量活性污泥，引起的二次污染问题已不容忽视。由于这些活性污泥不仅性质很不稳定、力学性能差、极易腐化，而且体积非常庞大，含水率较高，普遍存在着“重水轻泥”的问题，不利于运输和处置，也无法进行后续的土地利用，造成大量土地资源的浪费。因此，作为一种具有巨大环境污染危害的废弃物，污泥如何妥善处理处置已经成为公众关注的环境问题。

目前，污泥的处理工艺主要包括污泥的浓缩、消化、脱水、干化及焚烧、制有机肥以及填埋等方法处理。然而，污泥含水率高，污泥与水分子的结合非常紧密，脱水困难是制约污泥处理处置的关键因素。污泥中的水分按其状态共分为四种，包括间隙水、毛细水、吸附水、结合水，其中间隙水一般占污泥总含水量的70%左右，这些间隙水与污泥颗粒的水分结合势能较高，直接采用真空预压、堆载预压等常规排水方法，只能将极少的自由水脱出，污泥的物理力学性质基本得不到改善。针对污泥脱水的难题，国内外研究人员开发出了一系列污泥脱水剂及其脱水方法，脱水剂主要采用无机、有机或其混合型絮凝剂，无机絮凝剂如铁盐、铝盐、钙离子等通过电性中和、压缩双电层、降低斥力电位，从而减少微粒间的排斥作用，达到聚沉的目的；有机絮凝剂，如聚丙烯酰胺类主要通过高分子化合物的吸附和桥联作用使微粒聚集在一起，形成较大絮体而沉降。例如，申请号为CN102180582A的专利公开了一种高效无机污泥脱水剂，由以下组分按不同重量百分比组成：氯化钠25~50％、氯化镁35~60％、氯化铁1~10％、98％浓硫酸1-5％；专利号为CN 102515464 B的专利和申请号为CN 102515465 A的专利也分别公开了利用以SiO₂、Al₂O₃为主要成分的黄金尾矿和煤粉制备复合污泥絮凝脱水调理剂的方法，指出Si、Al、Ca这些元素恰恰是复合型无机高分子污泥脱水剂的主要成份；申请号为CN 103193374 A的专利一种污泥脱水调质剂及其污泥脱水的方法，所述脱水调质剂由聚丙烯酰胺、无机高分子絮凝剂、粉煤灰、表面活性剂组成；申请号为CN 102702387 A的专利记载了一种利用脱乙酰度为23%的干燥甲壳素为原料制备浅黄色的甲壳素季鏻盐，作为杀菌污泥脱水剂的方法，大大改善了现有脱乙酰基的甲壳素直接用于污泥脱水剂脱水效果差的缺陷。但这些现有技术存在用药量大，成本高、且脱水率低、脱水周期长的缺陷。另外，对于几万甚至十几万方的污泥，是不可能实现将其再次输送进入脱水设备进行深度脱水的。因此，开发出一种低廉高效污泥脱水剂，采用新型原位脱水技术改善污泥的物理力学性质，将污泥堆场改造为可以满足土地绿化等要求的场地，是目前亟待解决的环境问题之一。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的第一个目的在于通过对现有污泥脱水剂的组方进行研究，提供一种工艺简单、成本低廉、脱水速度快、脱水效率高的污泥脱水絮凝剂。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种污泥脱水絮凝剂，其特征在于：所述污泥脱水絮凝剂其组分和含量按如下重量百分比的成分组成：

氧化铝          5~27%          

甲壳素          4~18%

二氧化硅        13~25%  

丙烯酰胺        10~24%  

氯化钠          6~18%         

浓硫酸          2~13%  。

本发明的另一目的在于提供一种污泥脱水方法，包括如下步骤：

（1）制备所述污泥脱水絮凝剂，其中，所述絮凝剂由如下重量百分比含量的各组分组成：氧化铝含量为所述絮凝剂总量的5~27%、甲壳素含量为所述絮凝剂总量的4~18%、二氧化硅含量为所述絮凝剂总量的13~25%、丙烯酰胺含量为所述絮凝剂总量的10~24%、氯化钠含量为所述絮凝剂总量的6~18%，浓硫酸含量为所述絮凝剂总量的2~13%，将所述氧化铝、甲壳素、二氧化硅、丙烯酰胺、氯化钠按所述含量混合均匀后研碎成粉末，待用，将所述浓硫酸单独放置，待用；