專利名稱：一種城市污泥脫水調(diào)理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市污泥資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種城市污泥脫水調(diào)理 劑。
背景技術(shù)：
城市污泥是城市污水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥，因其含水率高，給城市污泥的 儲存、運輸及進一步處理帶來諸多不便，城市污泥脫水已成為城市污泥處理處置的重要環(huán) 節(jié)。由于城市污泥顆粒通常帶負電荷，且含糖類、蛋白質(zhì)、核酸等親水性物質(zhì)，城市污泥的脫 水性能差，采用一般的機械方法對污泥脫水難度較大，因而在對污泥脫水之前需對剩余污 泥進行調(diào)質(zhì)，以降低污泥中的有機組成，減小污泥顆粒與水的親和力，改變污泥中水分的存 在形式，改善污泥的脫水性能，從而提高脫水效率。在各種污泥調(diào)理方法中，化學(xué)調(diào)理技術(shù) 因其操作簡單、成本相對較低、效果好而成為國內(nèi)外最常用的方法之一。目前，污泥脫水調(diào)理劑分為兩類一類是無機絮凝劑，主要包括鐵鹽、鋁鹽以及聚 合氯化鋁，另一類是有機高分子絮凝劑，包括非離子型、陽離子型、陰離子型和兩性型等有 機高分子藥劑。在各種改善污泥脫水性能的調(diào)理劑中，無機絮凝劑存在用量多，會增加Al、 Fe離子濃度等問題。高分子有機絮凝劑陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)因其能顯著改善排泥水 的脫水性能，具有適應(yīng)性強、操作簡單等特點而被廣泛應(yīng)用。但是使用PAM作調(diào)理劑有以下 3個缺點(1)合成成本高，工藝復(fù)雜；(2) PAM降解困難；(3)脫水過程中水解產(chǎn)生的丙烯 酸和有機胺等單體還可能是“三致”物質(zhì)，會導(dǎo)致水處理過程中產(chǎn)生二次環(huán)境污染。因此， 急需開發(fā)低成本、安全、高效的城市污泥調(diào)理劑。PAM是一種水溶性線型高分子物質(zhì)，有陰離 子型、陽離子型和非離子型3種類型。研究表明，陰離子型PAM與陽離子型PAM均能有效改 善污泥的脫水性能，其投加量較陽離子型PAM低廣2倍，且價格相對便宜，較陽離子型PAM 具有更佳的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，可作為首選的調(diào)理劑。如何進一步提高城市污泥脫水處 理過程中使用PAM的環(huán)境安全、降低處理成本有待研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種城市污泥脫水調(diào)理劑，應(yīng)用該調(diào)理劑對城市污泥進行 調(diào)質(zhì)，可以進一步降低陰離子型PAM的用量，達到改善城市污泥的脫水效率，減小城市污泥 脫水過程中產(chǎn)生的二次環(huán)境污染。本發(fā)明的設(shè)計原理城市污泥顆粒帶負電荷，陰離子型PAM改善城市污泥脫水性 能的機制包括其部分基團所產(chǎn)生的氫鍵和范德華力等吸附作用、或與膠體表面產(chǎn)生特殊的 反應(yīng)和架橋作用。殼聚糖是一種由D-1，4糖苷鍵連接而成的直鏈高聚物，其相對分子質(zhì)量 在IXlO5 3X106之間，其分子鏈內(nèi)相鄰六元環(huán)平面有一定的角度，鏈側(cè)有羥甲基、羥基 和胺基等活性基團，具有良好的增溶作用和親水親脂性質(zhì)，有利于膠體間隙水和毛細水的 釋放，可作為絮凝劑促進城市污泥顆粒的凝聚與分離。將一定劑型的陰離子型PAM(分子量 800萬、水解度20%和分子量600萬、水解度30%)與殼聚糖適量組合，對城市污水處理廠剩余污泥調(diào)質(zhì)，與單一的同劑型陰離子型PAM和殼聚糖相比，污泥絮凝顆粒增大，沉降后上清 液體積增加，污泥比阻降低，泥餅含固率增高，污泥的脫水性能得到有效改善。本發(fā)明一種城市污泥脫水調(diào)理劑，由陰離子型PAM與殼聚糖組成，陰離子型PAM與 殼聚糖的質(zhì)量比為3、2飛；陰離子型PAM的劑型有兩種分子量800萬、水解度20%或分 子量600萬、水解度30%。進一步優(yōu)選方案為陰離子型PAM與殼聚糖的質(zhì)量比為4. 5 :1。更進一步優(yōu)選方案為陰離子型PAM與殼聚糖的質(zhì)量比為4. 5 1 ；陰離子型PAM為 分子量800萬、水解度20%。本發(fā)明一種城市污泥脫水調(diào)理劑使用方法如下
將該調(diào)理劑投入到含水污泥中，攪拌均勻后，用污泥泵泵入污泥脫水機進行機械脫水； 陰離子型PAM的投加量為15-45mg/L，殼聚糖的投加量為10_30mg/L。本發(fā)明具有以下特點殼聚糖是一種生物表明活性劑，具備來源廣、成本低，對人 體無害，且易降解等優(yōu)良特點，將殼聚糖與陰離子型PAM按一定量組合，可有效降低陰離子 型PAM的使用量，提高解決污泥的脫水性能，降低污泥處理處置成本，減少污泥脫水過程中 的二次污染。
具體實施例方式實施例1:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量800 萬、水解度20%的陰離子型PAM15mg/L和殼聚糖30mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高81. 81%，污泥比阻降低27. 69%，泥餅含固率提高 57. 68%，污泥脫水性能得到改善。實施例2:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量800 萬、水解度20%的陰離子型PAM30mg/L和殼聚糖20mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高95. 45%，污泥比阻降低30. 77%，泥餅含固率提高 63. 01%，污泥脫水性能得到有效改善。實施例3:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量800 萬、水解度20%的陰離子型PAM45mg/L和殼聚糖10mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高118. 18%，污泥比阻降低44. 62%，泥餅含固率提高 81. 41%，污泥脫水性能改善效果最佳。實施例4:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量600 萬、水解度30%的陰離子型PAM15mg/L和殼聚糖30mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高71. 42%，污泥比阻降低20. 61%，泥餅含固率提高 56. 01%，污泥脫水性能得到改善。實施例5:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量600
4萬、水解度30%的陰離子型PAM30mg/L和殼聚糖20mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高90. 47%，污泥比阻降低21. 53%，泥餅含固率提高 57. 14%，污泥脫水性能得到有效改善。
實施例6:
取城市污水處理廠剩余污泥，含水量95%左右，以城市污泥體積計，加入分子量600 萬、水解度30%的陰離子型PAM45mg/L和殼聚糖10mg/L，充分攪拌反應(yīng)5mins，攪拌速度為 200 r/min。污泥沉降后上清液體積提高114. 28%，污泥比阻降低30. 77%，泥餅含固率提高 70. 51%，污泥脫水性能改善效果較佳。
權(quán)利要求
一種城市污泥脫水調(diào)理劑，其特征在于，由陰離子型PAM與殼聚糖組成，陰離子型PAM與殼聚糖的質(zhì)量比為3~92~6；陰離子型PAM的劑型有兩種分子量800萬、水解度20%或分子量600萬、水解度30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)理劑，其特征在于，陰離子型PAM與殼聚糖的質(zhì)量比為 4. 5 :1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)理劑，其特征在于，陰離子型PAM為分子量800萬、水 解度20%。
全文摘要
一種城市污泥脫水調(diào)理劑，由陰離子型PAM與殼聚糖組成，陰離子型PAM與殼聚糖的質(zhì)量比為3~9∶2~6；陰離子型PAM的劑型有兩種分子量800萬、水解度20%或分子量600萬、水解度30%。將殼聚糖與陰離子型PAM按一定量組合，可有效降低陰離子型PAM的使用量，提高解決污泥的脫水性能，降低污泥處理處置成本，減少污泥脫水過程中的二次污染。
文檔編號C02F11/14GK101967035SQ20101055430
公開日2011年2月9日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者李國忠, 王樹芹, 羅松濤, 趙秀蘭 申請人:西南大學(xué)