[发明专利]复合型污泥减量剂、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，具体而言，涉及一种复合型污泥减量剂、制备方法及其应用。

背景技术

随着城市的发展和城市人口的不断膨胀，工业废水与生活污水的排放量日益增多。污水处理厂所产生的剩余污泥，一般含有大量的有机物、丰富的氮、磷、钾和微量元素，可以有效利用；但是，由于含有某些难分解的有害化学物质、细菌、微生物、寄生虫及重金属等，如果处理不当，排放后会对环境造成严重的危害。因此，妥善、科学地处理污泥越来越受到人们的关注，也成为水处理行业关注的焦点。

污泥处理包括浓缩、消化(生物法消化、污泥堆肥、热解和化学稳定)、脱水、干燥等；污泥处置目前常见的方法有填埋法、海洋投弃、污泥焚烧、土地利用、建筑材料利用、污泥燃料化、污泥制动物饲料、污泥改性制吸附剂等。但污泥处理处置费用仍很高，其费用占污水处理的25％-65％。污泥减量技术是解决城市污水剩余污泥问题的重要途径之一。为了实现污泥的减量化，在污泥脱水前通常需要对污泥进行一系列的调理，通过改变污泥固相颗粒的形态特征及特性，减少污泥脱水时的比阻。现有的脱水剂主要是聚丙烯酰胺系列的絮凝剂，其处理成本高、效果仍不够理想。经机械压滤后，污泥含水率仍有80％左右。因此研发高效的污泥脱水减量剂用于污泥压滤前的化学调理，成为近几年污泥处理行业研究的热点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种复合型污泥减量剂，该复合型污泥减量剂包括调理剂和激发剂，该减量剂采用Fe²⁺催化分解H₂O₂，生成强氧化性的羟基自由基(·OH)，羟基自由基可与大多数有机物作用使其降解，释放活性污泥内的结合水，污泥脱水效果好，减量效果明显，环保且经济效益好。

本发明的第二目的在于提供一种复合型污泥减量剂的制备方法，该方法简单易行，所得复合型污泥减量剂具有污泥脱水效果好、减量效果明显、环保和成本低的优点。

本发明的第三目的在于提供一种复合型污泥减量剂在污泥脱水处理中的应用，使用本发明的复合型污泥减量剂对污泥进行分段式处理，污泥减量效果明显，经过处理后的污泥的含水率能够低于60％。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种复合型污泥减量剂，所述减量剂包括调理剂和激发剂；

其中，调理剂包括至少一种酸、Fe²⁺离子和任选地金属离子，所述酸为有机酸或无机酸；

激发剂包括双氧水。

作为进一步优选地技术方案，所述金属离子为Al³⁺、K⁺或Ca²⁺中的任意一种或至少两种的混合；

优选地，调理剂包括氢离子0.2-0.4重量份、Fe²⁺离子14-23重量份和Al³⁺离子3-9重量份。

作为进一步优选地技术方案，Fe²⁺离子来源于硫酸亚铁和/或氯化亚铁；

优选地，Al³⁺离子来源于氯化铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝或硫酸铝钾中的任意一种或至少两种的混合，K⁺离子来源于硫酸铝钾，Ca²⁺离子来源于氯化钙；

优选地，有机酸为草酸、酒石酸或柠檬酸，无机酸为盐酸或硫酸。

作为进一步优选地技术方案，双氧水的浓度为20-60％。

作为进一步优选地技术方案，所述减量剂还包括絮凝剂，絮凝剂包括聚丙烯酰胺、任选地氧化钙和任选地氧化镁；

优选地，絮凝剂包括聚丙烯酰胺40-60重量份、氧化钙20-30重量份和氧化镁10-30重量份。

作为进一步优选地技术方案，按重量份数计：调理剂包括浓度为98％的硫酸10-20份、硫酸亚铁40-60份和聚合氯化铝20-40份；

激发剂包括浓度20-60％的双氧水；

絮凝剂包括聚丙烯酰胺40-60份、氧化钙20-30份和氧化镁10-30份。

第二方面，本发明提供了一种复合型污泥减量剂的制备方法，将酸、Fe²⁺离子源以及任选地金属离子源混合，得到所述调理剂。

作为进一步优选地技术方案，还包括制备絮凝剂的步骤：将聚丙烯酰胺、任选地氧化钙和任选地氧化镁混合，干燥，得到所述絮凝剂；

优选地，干燥温度为80-100℃，干燥时间为20-40分钟。