專利名稱：污泥脫水調(diào)理劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥處理的化學(xué)試劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市發(fā)展的加快，各種廢水、污水和污泥產(chǎn)量也不斷增大。這 種狀況給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染，直接威脅人類生活環(huán)境和水產(chǎn)品食用安全。廢水和污水的處理，通常是將其中的污染物沉降后形成污泥，再對(duì)污泥進(jìn)行處理。 降低污泥含水率是污泥減量化處理的主要關(guān)鍵技術(shù)。污泥常溫深度脫水技術(shù)是指在簡(jiǎn)單工 況下，不外加熱能，對(duì)出廠污泥進(jìn)一步脫水，以滿足污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn)和要求，是經(jīng)濟(jì)可行 地實(shí)現(xiàn)污泥處置(最終消納)減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化的處理技術(shù)。其主要通過(guò)外 加調(diào)理劑和工藝設(shè)備綜合控制予以實(shí)現(xiàn)。污泥特別是工業(yè)污泥中含有大量的有機(jī)物、重金屬離子、寄生蟲(chóng)卵、病原菌等，其 含水率不穩(wěn)定，一般在80%左右。目前，對(duì)于污泥的處理90%都采取拋棄、掩埋等簡(jiǎn)單的處 理方式。這種處置方式不僅占用了土地資源，還會(huì)產(chǎn)生二次污染；極少數(shù)的采用脫水調(diào)理劑 對(duì)污泥進(jìn)行處理，不僅能加快金屬離子的沉降速度，且能將其它的污染物在短時(shí)間內(nèi)完全 沉降下來(lái)。但這些調(diào)理劑中通常含有金屬、重金屬離子或者聯(lián)胺等有害物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境或 者人體健康不利。實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水、污水或污泥完全的無(wú)害化處理難度相當(dāng)大，目前尚無(wú)成功先 例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種成本低廉、無(wú) 毒環(huán)保的、使用效果好的污泥脫水調(diào)理劑；以及一種制備工藝簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛、制備成 本低、條件要求低的污泥脫水調(diào)理劑的制備方法；還提供一種工藝條件簡(jiǎn)單、處理時(shí)間短、 雜質(zhì)沉降速度快、污泥脫水程度高的污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案—種污泥脫水調(diào)理劑，其特征在于所述調(diào)理劑包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和 木質(zhì)素，所述調(diào)理劑中各組分的含量分別為聚苯烯酰胺0. 25g/L 3g/L羧甲基纖維素0. 15g/L 1. Og/L木質(zhì)素0.2g/L 1. 5g/L ；其余為水。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供上述污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用方法，包括 以下步驟在攪拌條件下，用生石灰將待調(diào)理的廢水、污水或污泥的PH值調(diào)節(jié)到10.0 11.0，并將所述調(diào)理劑加入到所述廢水、污水或污泥中，所述調(diào)理劑與所述廢水、污水或污 泥的體積比為1 (80 300)，繼續(xù)攪拌5min lOmin，經(jīng)壓濾后，得到深度脫水的泥餅。
上述的應(yīng)用方法優(yōu)選是在常溫常壓條件下進(jìn)行的。本發(fā)明的上述污泥脫水調(diào)理劑中，所述聚苯烯酰胺能使懸浮物質(zhì)通過(guò)電中和、架 橋吸附作用絮凝成團(tuán)，主要作為絮凝劑使用；并且，聚苯烯酰胺能有效地降低流體的摩擦阻 力，水中加入微量聚苯烯酰胺就能降阻50% 80% ；所述木質(zhì)素是一種含大量負(fù)電基團(tuán)的 多環(huán)高分子有機(jī)物，對(duì)高價(jià)金屬離子有較強(qiáng)的親和力，能使污水中的金屬離子快速沉降，利 于金屬回收；所述羧甲基纖維素能使攪拌電機(jī)得到較低的初切力，使泥漿易于放出裹在其 中的氣體。這三種主成分復(fù)配后協(xié)同作用，可以達(dá)到釋放吸附水和結(jié)合水的效果，實(shí)現(xiàn)深度 脫水的目的。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述污泥脫水調(diào)理劑的制備方法，包 括以下步驟取0. 25 3質(zhì)量份的聚苯烯酰胺、0. 2 1. 5質(zhì)量份的木質(zhì)素和0. 15 1. 0 質(zhì)量份的羧甲基纖維素并分別溶于水中得到溶液a、溶液b和溶液c，然后將所述溶液a和 溶液b混合均勻得混合液，再將所述溶液c添加到該混合液中并攪拌均勻，最后加水定容 直至所述聚苯烯酰胺、木質(zhì)素和羧甲基纖維素的濃度分別滿足0. 25g/L 3g/L、0. 2g/L 1. 5g/L和0. 15g/L 1. Og/L，得到污泥脫水調(diào)理劑。本發(fā)明提供的制備方法可以有效避免 三種主成分物質(zhì)凝聚成團(tuán)，大量、高效、快速地制備得到本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑，包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和木質(zhì)素，成本低 廉；其成分中不含金屬、重金屬或聯(lián)胺等有害物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)毒，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；同時(shí)，其能 將污染物完全絮凝沉降下來(lái)，并可通過(guò)煅燒提取其中的金屬，從而達(dá)到大批量回收金屬的 要求，是一種環(huán)保型污泥脫水調(diào)理劑。2、本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑的制備方法，制備工藝簡(jiǎn)單，其采用的原料來(lái)源廣泛 且價(jià)格低廉，制備成本低；在常溫常壓下就可制備，且無(wú)需反應(yīng)等待時(shí)間，制備快速。3、本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用方法，在常溫常壓條件下通過(guò)外加調(diào)理劑和壓 濾過(guò)程，實(shí)現(xiàn)環(huán)保化的污泥脫水生產(chǎn)，其工藝無(wú)需加熱、條件簡(jiǎn)單；同時(shí)，其將污泥沉降和壓 濾前的調(diào)理兩個(gè)工序有機(jī)地結(jié)合，其處理時(shí)間短、雜質(zhì)沉降速度快、污泥脫水程度高，可有 效解決工業(yè)污泥常溫深度脫水和金屬有效回收的問(wèn)題；且僅需使用極小比例使脫水工藝的 成本降低，提高了使用該調(diào)理劑脫水工藝的穩(wěn)定性和可靠性，可廣泛應(yīng)用于各種廢水、污水 和污泥的處理。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 本實(shí)施例的污泥脫水調(diào)理劑，包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和木質(zhì)素，調(diào)理劑中 各組分的含量分別為聚苯烯酰胺0. 75g/L，羧甲基纖維素0. 75g/L和木質(zhì)素0. 5g/L，其余 為水。其是通過(guò)如下步驟制備的1、稱取150g陽(yáng)離子型的聚苯烯酰胺(陰離子型、非離子型的均可)，在常溫常壓條 件下，邊攪拌邊將其逐勺呈分散狀撒入裝有1L水的容器A中，持續(xù)攪拌至完全溶解后，倒入 另一容器B中。2、在常溫常壓下，稱取100g工業(yè)品規(guī)格的木質(zhì)素(分析純、化學(xué)純規(guī)格的均可)放置于容器C中，用水完全溶解后再加入到上述容器B中與聚苯稀酰胺溶液混合。3、在常溫常壓下，稱取150g工業(yè)品規(guī)格的羧甲基纖維素(分析純、化學(xué)純規(guī)格的 均可)放置于容器D中，用水完全溶解后再加入到上述容器B中與聚苯稀酰胺溶液和木質(zhì) 素溶液進(jìn)行混合，持續(xù)攪拌5min lOmin使其混合均勻。4、加水定容至200L，得到本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑。將上述制得的200L的調(diào)理劑用于處理25000L的金屬冶煉后的冶金原水，包括以 下步驟將25000L冶金原水放入反應(yīng)罐中，在常溫?cái)嚢钘l件下，用生石灰將冶金廢水的pH 值調(diào)節(jié)到10. 0 11. 0，然后將上述制得的200L的調(diào)理劑加入到反應(yīng)罐中，繼續(xù)攪拌5 lOmin，使雜質(zhì)充分沉淀形成沉降物；然后用泵抽掉上層大部分清水，當(dāng)沉降物與上層清水 體積比大約為1 1的時(shí)候，關(guān)泵，最后用板框機(jī)將剩余的泥水混合物壓濾，得到深度脫水 的泥餅。上述經(jīng)深度脫水后的泥餅中，含水率為39. 38%，遠(yuǎn)低于垃圾處理廠要求的65% 的標(biāo)準(zhǔn)，大幅度提高了污泥的脫水性能，達(dá)到了純無(wú)機(jī)減水劑的效果；且與純無(wú)機(jī)減水劑相 比，本發(fā)明的調(diào)理劑組分中不含金屬、重金屬或聯(lián)胺等有害物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)毒，更環(huán)保。實(shí)施例2 本實(shí)施例的污泥脫水調(diào)理劑，包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和木質(zhì)素，調(diào)理劑中 各組分的含量分別為聚苯烯酰胺為2g/L，羧甲基纖維素為0. 5g/L和木質(zhì)素lg/L，其余為 水。其是通過(guò)如下步驟制備的1、稱取400g陰離子型的聚苯烯酰胺，在常溫常壓條件下，邊攪拌邊將其逐勺呈分 散狀撒入裝有1L水的容器A中，持續(xù)攪拌至完全溶解后，倒入另一容器B中。2、在常溫常壓下，稱取200g化學(xué)純規(guī)格的木質(zhì)素放置于容器C中，用水完全溶解 后再加入到上述容器B中與聚苯稀酰胺溶液混合。3、在常溫常壓下，稱取100g化學(xué)純規(guī)格的羧甲基纖維素放置于容器D中，用水完 全溶解后再加入到上述容器B中與聚苯稀酰胺溶液和木質(zhì)素溶液進(jìn)行混合，持續(xù)攪拌5 lOmin使其混合均勻。4、加水定容至200L，得到本發(fā)明的污泥脫水調(diào)理劑。將上述制得的200L的調(diào)理劑用于處理25000L的金屬冶煉后的冶金原水，包括 以下步驟將25000L冶金原水放入反應(yīng)罐中，在常溫?cái)嚢钘l件下，用生石灰將冶金廢水的 pH值調(diào)節(jié)到10. 0 11. 0，并將上述配制好的調(diào)理劑加入到反應(yīng)罐中，繼續(xù)攪拌5min lOmin，使雜質(zhì)充分沉淀形成沉降物；然后用泵抽掉上層大部分清水，當(dāng)沉降物與上層清水 體積比大約為1 1的時(shí)候，關(guān)泵，最后用板框機(jī)將剩余的泥水混合物壓濾，得到深度脫水 的泥餅。上述經(jīng)深度脫水后的泥餅中，含水率為40. 02%，遠(yuǎn)低于垃圾處理廠要求的65% 的標(biāo)準(zhǔn)，大幅度提高了污泥的脫水性能，達(dá)到了純無(wú)機(jī)減水劑的效果；且與純無(wú)機(jī)減水劑相 比，本發(fā)明的調(diào)理劑組分中不含金屬、重金屬或聯(lián)胺等有害物質(zhì)，對(duì)人體無(wú)毒，更環(huán)保。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例， 如向本發(fā)明的調(diào)理劑中加入其它組分等，與本發(fā)明構(gòu)思無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的各種工藝方案均在 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種污泥脫水調(diào)理劑，其特征在于所述調(diào)理劑包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和木質(zhì)素，所述調(diào)理劑中各組分的含量分別為聚苯烯酰胺0.25g/L～3g/L羧甲基纖維素0.15g/L～1.0g/L木質(zhì)素0.2g/L～1.5g/L；其余為水。
2.一種污泥脫水調(diào)理劑的制備方法，包括以下步驟取0. 25 3質(zhì)量份的聚苯烯酰 胺、0. 2 1. 5質(zhì)量份的木質(zhì)素和0. 15 1. 0質(zhì)量份的羧甲基纖維素并分別溶于水中得到 溶液a、溶液b和溶液c，然后將所述溶液a和溶液b混合均勻得混合液，再將所述溶液c添 加到該混合液中并攪拌均勻，最后加水定容直至所述聚苯烯酰胺、木質(zhì)素和羧甲基纖維素 的濃度分別滿足0. 25g/L 3g/L、0. 2g/L 1. 5g/L和0. 15g/L 1. Og/L，得到污泥脫水調(diào) 理劑。
3.—種如權(quán)利要求1所述的污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用，包括以下步驟在攪拌條件下，用 生石灰將待調(diào)理的廢水、污水或污泥的PH值調(diào)節(jié)到10. 0 11. 0，然后將所述調(diào)理劑加入到 所述廢水、污水或污泥中，所述調(diào)理劑與所述廢水、污水或污泥的體積比為1 (80 300)， 繼續(xù)攪拌5min lOmin，經(jīng)壓濾后，得到深度脫水的泥餅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥脫水調(diào)理劑的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用是在常溫常 壓條件下進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明具體公開(kāi)了一種污泥脫水調(diào)理劑及其制備方法和應(yīng)用，該調(diào)理劑包含聚苯稀酰胺、羧甲基纖維素和木質(zhì)素，調(diào)理劑中各組分的含量分別為聚苯烯酰胺0.25g/L～3g/L、羧甲基纖維素0.15g/L～1.0g/L、木質(zhì)素0.2g/L～1.5g/L、其余為水。其制備方法為取聚苯烯酰胺、木質(zhì)素和羧甲基纖維素分別配成溶液后，然后依次混合均勻，最后加水定容得到污泥脫水調(diào)理劑。在攪拌條件下，用生石灰將待調(diào)理的廢水、污水或污泥的pH值調(diào)節(jié)到10.0～11.0，再按體積比為1∶(80～300)加入所述調(diào)理劑，繼續(xù)攪拌、壓濾后，得到深度脫水的泥餅。本發(fā)明的技術(shù)方案具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、無(wú)毒環(huán)保、使用效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/14GK101851054SQ20101021001
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者何杰, 張玲, 盛筱荃, 郭蘇麗 申請(qǐng)人:湖南多普生環(huán)境能源有限公司