[发明专利]一种利用铝灰提高市政污泥脱水效果的方法

说明书

本发明公开了一种利用铝灰提高市政污泥脱水效果的方法：首先用十六烷基三甲基溴化铵与十八烷基二甲基苄基氯化铵均混液处理铝灰，经清洗过滤后干燥,得到改性铝灰；改性铝灰投入市政污泥中,通过搅拌和沉淀作用,使得污泥中固体颗粒与水分；沉淀后的固液态物料在一定压力下,经过滤得到含水率较低的泥饼,与目前常用的脱水工艺得到的污泥含水率相比,该工艺使得污泥含水率大幅度降低，含水率50%以下；同时,经过改性铝灰处理过的污泥的污泥比阻也明显降低,使得污泥的过滤性能大大提高；本工艺生产成本低、能耗小，工艺流程简单可行，市场前景广阔，无环境污染。

技术领域

本发明具体涉及了一种利用铝灰提高市政污泥脱水效果的方法，属于铝灰的资源化应用领域，同时也属于污泥深度脱水的工艺技术领域。

背景技术

铝灰是一种产量大、污染严重的工业废渣，主要来源于电解铝厂、铝型材厂、铸造铝合金厂等铝冶炼企业。据统计，每生产1000t铝，就要产生25 t左右的铝灰。铝灰的大量堆积，不仅造成资源的浪费，同时也造成环境的污染。铝灰的主要成分是SiO₂和Al₂O₃，SiO₂的含量一般在5%～20%，Al₂O₃的含量一般在43%～75%。目前，国内外研究机构和企业将铝灰主要应用在以下几个方面: 1)回收铝；2)合成高效水处理絮凝剂--聚合氯化铝；3)生产硫酸铝；4)将铝灰用于建筑材料中。

目前，随污水处理量的增加，固体废弃物污泥产量日益剧增，据统计 2016 年年末，我国脱水污泥年产量超过2600万t。污泥是城市产生的重要废弃物之一，因较高的含水率而体积庞大，因此对其进行脱水和干燥是实现减量化的重要手段。脱水是污泥处理处置的重要环节，脱水可以大大减少污泥体积。由于其复杂的组成使污泥中的水分通常很难脱除，导致脱水成为污泥处理处置工程的技术瓶颈。目前常用的方法是机械脱水，它是利用机械所产生的压力或离心作用去除污泥中的水分，但是由于污泥的成分、结构复杂，污泥直接进行机械脱水往往达不到预期效果，通常都需要对污泥进行预处理。目前污水处理厂污泥脱水工段较常用的是向污泥中添加阳离子聚丙烯酰胺，通过絮凝作用使得污泥中固体颗粒与水分离。随着专家及学者的深入研究，研发出多种污泥脱水剂及脱水设备。发明申请201510220845.6提到使用聚合氯化铝、氧化钙、硫酸铁、膨润土、淀粉、聚丙烯酰胺制备而成一种新型脱水剂，可有效降低污泥含水率。发明申请201510208090.8公开了一种复合型污泥脱水剂的制备方法，将氧化镁、聚合硫酸铁、三氯化铁、硅藻土、壳聚糖、聚丙烯酰胺充分混合后，制成污泥脱水剂，可将污泥含水率降至60%以下。随着脱水工艺的不断优化和发展，污泥脱水剂种类也日渐增多，脱水效果也逐步提高，但是纵观上述工艺，都存在着能耗高、物料消耗高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本低、市场前景好，以铝灰为原料的污泥脱水工艺，以促进工业铝灰的综合利用，并为污泥减量化及资源化提供技术支持。

将固体废物铝灰用于污泥脱水处理工艺中，既为铝灰的资源化利用开辟了一条新路子，缓解铝灰堆存量远大于综合利用量的局面，同时也能够大幅度地降低污泥含水率，有效促进污泥减量化，体现以废治废的环保观，为国内日益严峻的固废处理处置问题提供了一个技术平台。

本发明的技术方案如下：首先制备十六烷基三甲基溴化铵与十八烷基二甲基苄基氯化铵均混液，用均混液对工业铝灰进行改性，改性后的铝灰干燥冷却后备用；将改性铝灰投入市政污泥中，搅拌反应一定时间后，沉淀，在一定压力下过滤，过滤过程同步测定污泥的比阻。过滤后得到经改性铝灰处理过的泥饼，将泥饼置于瓷坩埚中，放入干燥箱中干燥，按照污泥含水率测定标准进行含水率测定，得到污泥最终含水率。

本发明中利用铝灰提高污泥脱水效果的方法，具体操作如下：