一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，該方法包括如下步驟：稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)節(jié)劑，均勻混合得到混合物A；向得到的混合物A中加入pH調(diào)節(jié)劑，均勻混合得到混合物B；向混合物B中加入硅藻土助濾劑，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。本發(fā)明的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法簡(jiǎn)單方便，易于推廣。應(yīng)用本發(fā)明方法得到的復(fù)合脫水劑可實(shí)現(xiàn)最終污泥含水率低于65％，且處理費(fèi)用較現(xiàn)有污泥脫水劑處理費(fèi)用降低60％，便于廣泛應(yīng)用。
【專利說明】
一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]降低污泥中的含水率(提高固含量)，以實(shí)現(xiàn)其濃縮、干化、減量，是工業(yè)污水和生活污水處理行業(yè)亟待解決的問題。工業(yè)污泥，尤其是含油性污泥其濃縮干化存在較大的技術(shù)瓶頸，即無法直接壓濾實(shí)現(xiàn)濃縮;相對(duì)而言，生活污泥的濃縮干化，主要是處理劑的費(fèi)用較高，所造成運(yùn)行成本較大的問題。目前，危廢工業(yè)污泥主要是委托有資質(zhì)的處理企業(yè)進(jìn)行消納，以噸成本計(jì)算，其污泥濃縮減量后，能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。自“十八”大后，生活污泥要作為危廢進(jìn)行處理，其減量化、無害化、資源化備受關(guān)注，其技術(shù)難點(diǎn)在于降低污泥含水率、提高其固含量。國家新近出臺(tái)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于污泥含水率均有嚴(yán)格的要求(含水率至少低于65%)。然而，污泥通過常規(guī)機(jī)械脫水后，其含水率通常高達(dá)85%，無法滿足規(guī)范所要求規(guī)定值，必須進(jìn)一步降低其含水率，但實(shí)際工程中往往較難實(shí)現(xiàn)，因此在污泥處理過程中，高效脫水劑的使用非常關(guān)鍵。
[0003]目前污泥處理劑大多采用陽離子聚丙烯酰胺類，其絮凝效果非常好，但因其粘度增加，對(duì)后期污泥脫水影響非常大，即非常不利于污泥的脫水。無機(jī)絮凝劑對(duì)后期污泥的脫影響較小，但因絮凝效果較差，需增加用量帶來成本的增加。且單純采用上述處理方法均無法實(shí)現(xiàn)污水含水率至少低于65%的技術(shù)指標(biāo)。因此，采用復(fù)合藥劑進(jìn)行污水后期處理的研究備受關(guān)注，目前多采用絮凝+化學(xué)調(diào)理工藝，即通過某一化學(xué)調(diào)理劑的加入，實(shí)現(xiàn)污泥膠體體系脫穩(wěn)來改善絮凝效果，在盡可能少用絮凝劑的條件下，實(shí)現(xiàn)固液分離。但現(xiàn)階段生活污泥的脫水增固處理，從技術(shù)上講可以實(shí)現(xiàn)含水率至少低于65%，但運(yùn)營費(fèi)用大大增加，使污水廠難以承受；同時(shí)大量的石灰等強(qiáng)堿性成份的添加，造成了污泥的二次污染非常嚴(yán)重。而含油工業(yè)污泥采用上述復(fù)合藥劑也很難濃縮處理，即無法有效實(shí)現(xiàn)油、水、固的高效分離。因此研究開發(fā)既能高效實(shí)現(xiàn)生活污泥脫水干化增固，又能大幅度降低其處理費(fèi)用，并可實(shí)現(xiàn)含油污水高效分離又不至于增加過多成本的復(fù)合脫水劑，非常重要，在產(chǎn)生可觀經(jīng)濟(jì)效益的同進(jìn)，也可帶來良好的社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是如何降低污水污泥的含水率，而提供一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法及其制品與應(yīng)用。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法(所用原料均市購獲得)，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0008]步驟一:按娃藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)節(jié)劑=5: I?3的重量比，稱取娃藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)節(jié)劑，均勻混合得到混合物A;
[0009]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:6?8，均勻混合得到混合物B;
[0010]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與混合物B的質(zhì)量比為2?3:7?9，均勻混合得到硅藻土復(fù)合絮凝劑。
[0011]優(yōu)選地，在步驟一中，所述的硅藻土快速吸附絮凝劑是由主要成分為非晶體S12的非煅燒硅藻土與高分子聚合物復(fù)合而成的商用產(chǎn)品，由吉林省嘉鵬硅藻土研發(fā)有限公司定點(diǎn)加工;主要無機(jī)成份為Si02、A1203;主要有機(jī)成份為丙烯酰胺單體、陽離子丙烯酰胺單體等。
[0012]優(yōu)選地，在步驟一中，所述的化學(xué)調(diào)節(jié)劑是由石膏、菱苦土、聚合硫酸鐵按質(zhì)量比1:1:1組成的混合物;所述的菱苦土的成分為氧化鎂，所述的聚合硫酸鐵的成分為[Fe2(OH)n(S04) 3-n/2 ]m，n〈2，m = f(n)。所述的化學(xué)調(diào)節(jié)劑的制備方法為將石膏、菱苦土、聚合硫酸鐵分別磨成粉末，均勻混合即得。
[0013]優(yōu)選地，在步驟二中，所述的pH調(diào)節(jié)劑為熟石灰。
[0014]優(yōu)選地，在步驟三中，所述的硅藻土助濾劑成分為S12,購于吉林遠(yuǎn)通礦業(yè)有限公司。
[0015]優(yōu)選地，所述方法包括如下步驟:
[0016]步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)理劑=5: 2.5的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)理劑，均勻混合得到混合物A;
[0017]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:7.5，均勻混合得到混合物B ；
[0018]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與混合物B的質(zhì)量比為2.5:8.5,均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0019]本發(fā)明還提供了所述硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法所制得的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0020]本發(fā)明還提供了所述硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑在污泥脫水中的應(yīng)用。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法簡(jiǎn)單方便，易于推廣。將制備得到的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑通過機(jī)械壓濾用于脫除污泥自由水，污泥結(jié)晶化結(jié)構(gòu)水(結(jié)晶水)，可實(shí)現(xiàn)最終污泥含水率低于65%，且處理費(fèi)用較現(xiàn)有污泥脫水劑處理費(fèi)用降低60%，便于廣泛應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0024]硅藻土是一種具有天然微孔結(jié)構(gòu)特征的非金屬礦物材料，主要成份為非晶態(tài)S12,具有很強(qiáng)的吸附性能和電荷中和性能，在污水或污泥體系中會(huì)實(shí)現(xiàn)電性中和而實(shí)現(xiàn)膠體脫穩(wěn)；因其微孔結(jié)構(gòu)的貫通性(每個(gè)硅藻殼體顆粒具有通孔結(jié)構(gòu))，具有非常好的過濾功能，目前國內(nèi)外的啤酒、飲料100%采用硅藻土助濾劑;食用油60%采用硅藻土助濾劑。因其獨(dú)特的天然微孔結(jié)構(gòu)所具有的過濾性，使得其在污泥濃縮脫水方面大幅度降低處理費(fèi)用成為可能。但純天然的硅藻土 (或單獨(dú)使用)，還不能達(dá)到我們所預(yù)期的效果，因此硅藻土的后期修飾及復(fù)合也非常關(guān)鍵。由于硅藻土為天然礦物，處理污泥后不會(huì)造成二次污染，可為污泥后期的資源化提供了保障。
[0025]本發(fā)明硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑是采用天然礦物作為吸附絮凝劑(AM乳液?jiǎn)误w改性硅藻土)、適量煅燒硅藻土助濾劑作為脫水劑、少量化學(xué)調(diào)節(jié)劑(石膏與菱苦土作為污泥結(jié)晶劑，聚合硫酸鐵作為胞外聚合物破壁劑)，熟石灰作為PH調(diào)節(jié)劑，制備的工業(yè)污泥和生活污泥的高效脫水劑。
[0026]實(shí)施例1
[0027]本實(shí)施例制備硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的方法包括如下步驟:
[0028]步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)理劑=5: 2.5的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)理劑，均勻混合得到混合物A;
[0029]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:7.5，均勻混合得到混合物B ；
[0030]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與B的質(zhì)量比為2.5:8.5，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例方法包括如下步驟:
[0033]步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)理劑=5:1的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)理劑，均勻混合得到混合物A;
[0034]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:6，均勻混合得到混合物B;
[0035]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與B的質(zhì)量比為2.5:7，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0036]實(shí)施例3
[0037]本實(shí)施例方法包括如下步驟:
[0038]步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)理劑=5: 3.0的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)理劑，均勻混合得到混合物A;
[0039]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:8.0，均勻混合得到混合物B ；
[0040]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與B的質(zhì)量比為2:9.0，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042]本實(shí)施例方法包括如下步驟:
[0043]步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)理劑=5: 2.5的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)理劑，均勻混合得到混合物A;
[0044]步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:7.5均勻混合得到混合物B;
[0045]步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與B的質(zhì)量比為3:8.5，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。
[0046]應(yīng)用例I
[0047](I)以碧水源豐臺(tái)河西再生水廠污泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，取500ml放入燒杯中，向其中加入實(shí)施例1制備的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。攪拌10分鐘，靜置3分鐘，抽取上層清液10ml ο
[0048](2)使用循環(huán)水式真空栗抽濾至壓強(qiáng)開始下降，稱量泥餅濕重為3.41g。
[0049](3)將泥餅放入烘箱烘干，稱量烘干后的重量，其重量為1.21g。
[0050](4)計(jì)算得含水率為64.5%。
[0051 ] 應(yīng)用例2
[0052](I)以碧水源豐臺(tái)河西再生水廠污泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，取500ml原水放入燒杯中，其中加入實(shí)施例2制備的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。攪拌10分鐘，靜置3分鐘，抽取10ml上層清液。
[0053](2)使用循環(huán)水式真空栗抽濾至壓強(qiáng)開始下降，稱量泥餅濕重為4.70g。
[0054](3)將泥餅放入烘箱烘干，稱量烘干后的質(zhì)量。其質(zhì)量為1.65g。
[0055](4)計(jì)算得含水率為64.9%。
[0056]應(yīng)用例3
[0057](I)以碧水源豐臺(tái)河西再生水廠污泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，取500ml原水放入燒杯中，其中加入實(shí)施例3制備的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。攪拌10分鐘，靜置3分鐘，抽取10ml上層清液。
[0058](2)使用循環(huán)水式真空栗抽濾至壓強(qiáng)開始下降，稱量泥餅濕重。質(zhì)量為6.37g。
[0059](3)將泥餅放入烘箱烘干，稱量烘干后的質(zhì)量。其質(zhì)量為2.25g。
[0060](4)計(jì)算得含水率為64.7%。
[0061 ] 應(yīng)用例4
[0062](I)以碧水源豐臺(tái)河西再生水廠污泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，取500ml原水放入燒杯中，其中加入實(shí)施例4制備的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。攪拌10分鐘，靜置3分鐘，抽取10ml上層清液。
[0063](2)使用循環(huán)水式真空栗抽濾至壓強(qiáng)開始下降，稱量泥餅濕重。其質(zhì)量為6.92g。
[0064](3)將泥餅放入烘箱烘干，稱量烘干后的質(zhì)量。其質(zhì)量為2.45g。
[0065](4)計(jì)算得含水率為64.6%。
[0066]本污泥脫水劑價(jià)格為6000元/噸，碧水源豐臺(tái)河西再生水廠所用原脫水劑價(jià)格為18000元/噸，成本降低約66 %。
[0067]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)節(jié)劑=5:1?3的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)節(jié)劑，均勻混合得到混合物A; 步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入pH調(diào)節(jié)劑，pH調(diào)節(jié)劑與混合物A質(zhì)量比為1:6?8，均勻混合得到混合物B; 步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與混合物B的質(zhì)量比為2?3: 7?9，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，在步驟一中，所述的硅藻土快速吸附絮凝劑是主要成分為非晶體S12的非煅燒硅藻土。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，在步驟一中，所述的化學(xué)調(diào)節(jié)劑是由石膏、菱苦土、聚合硫酸鐵按質(zhì)量比1:1:1組成的混合物;所述的菱苦土的成分為氧化鎂，所述的聚合硫酸鐵的成分為1^2(0!011(504)3-11/2]111，11〈2，111 = €(η)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，在步驟二中，所述的pH調(diào)節(jié)劑為熟石灰。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，在步驟三中，所述的娃藻土助濾劑成分為Si〇2。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一:按硅藻土快速吸附絮凝劑:化學(xué)調(diào)節(jié)劑= 5:2.5的質(zhì)量比，稱取硅藻土快速吸附絮凝劑和化學(xué)調(diào)節(jié)劑，均勻混合得到混合物A; 步驟二:向步驟一得到的混合物A中加入熟石灰，熟石灰與混合物A質(zhì)量比為1:7.5，均勻混合得到混合物B; 步驟三:向混合物B中加入硅藻土助濾劑，硅藻土助濾劑與混合物B的質(zhì)量比為2.5:8.5，均勻混合得到硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑的制備方法所制得的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅藻土礦物污泥復(fù)合脫水劑在污泥脫水中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C02F11/14GK106045271SQ201610345064
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】杜玉成, 祁超, 王學(xué)凱, 孫靖忠, 張時(shí)豪
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)