專利名稱：一種高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污、廢水及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域的污泥脫水劑，尤其涉及一種在污水廠脫水污泥的二次脫水處理過(guò)程中采用的高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑。
背景技術(shù)：
生活污水處理產(chǎn)生的混合污泥和工業(yè)廢水產(chǎn)生的生物處理污泥是典型的有機(jī)污泥，產(chǎn)生量大，一個(gè)處理規(guī)模為10萬(wàn)噸/天的中型污水廠的污泥產(chǎn)量在600噸左右。以上海市為例，污水一級(jí)處理量為371萬(wàn)噸/天，產(chǎn)生污泥22260噸/天。對(duì)上述高含水率污泥需進(jìn)行濃縮脫水處理，目前，有多種污泥脫水劑及脫水方法專利號(hào)為“ZL200410050738. 5”名稱為“污泥脫水劑及其制備方法”的發(fā)明專利中涉及了一種用于污泥脫水的陽(yáng)離子型聚合物脫水劑，該脫水劑以陽(yáng)離子或非離子聚丙烯酰胺、甲醛、有機(jī)胺、水為原料，輔以少量的螯合劑及反應(yīng)促進(jìn)劑反應(yīng)得到的以胺甲基聚丙烯酰胺為主要成分的膠體水溶液處理石油、化工等行業(yè)的污泥脫水。專利號(hào)為“ZL200310110552. X”名稱為“一種納米高效污泥脫水調(diào)理劑”的發(fā)明專利中涉及了一種聚合硫酸鐵，聚丙烯酰胺，羥甲基纖維素鈉和納米材料組成的脫水調(diào)理劑，具有中和能力、搭橋能力及較強(qiáng)滲透力，使污泥脫水預(yù)處理效果好，速率更快。專利號(hào)為“ZL00814895. 3”名稱為“用于污泥脫水的陽(yáng)離子聚合物”的發(fā)明專利中涉及了污泥脫水的方法，包括采用助絮凝劑和絮凝劑處理污泥，然后將污泥脫水。絮凝劑和助絮凝劑以固體組合物提供，并將水加入到組合物中以形成組合物的水溶液或分散體， 然后將其加入到污泥中，使污泥脫水。以上污泥脫水專利技術(shù)各具特色，主要涉及有機(jī)脫水劑及調(diào)理劑，適用于高含水率污泥和泥漿的脫水和穩(wěn)定化，可將污泥中大部份間隙水和毛細(xì)管水去除。但是因污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，目前存在有機(jī)質(zhì)細(xì)胞的表面水和細(xì)胞內(nèi)部水難以去除的問(wèn)題。一般經(jīng)濃縮脫水后污泥的含水率仍在80%以上，若欲進(jìn)一步脫水一般還需要通過(guò)加熱方法處理， 造成工藝復(fù)雜，處理成本高；此外，如此高含水率的污泥質(zhì)軟粘稠，易腐易發(fā)臭，體積龐大， 承壓能力差，在裝載、運(yùn)輸和處理處置過(guò)程中存在操作困難、二次污染、耗能高等很多問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑，可以將含水率在70% 99%之間的污泥中含有的細(xì)胞表面水和內(nèi)部細(xì)胞水在短時(shí)間內(nèi)去除，并將污泥中的微生物殺死，工藝簡(jiǎn)化、易于操作、實(shí)現(xiàn)污泥脫水穩(wěn)定化，并達(dá)到減少二次污染、降低耗能的效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑，其特征在于其組分和按重量百分比的含量為氯化鈉25-50% ；氯化鎂35-60% ；
氯化鐵1-10% ；98% 濃硫酸1_5%。本發(fā)明的脫水原理是污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)中含有淀粉、類脂物、蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)，纖維素等和大量的微生物及微生物殘?bào)w。這些有機(jī)質(zhì)是親水性物質(zhì)，具有積蓄和吸附水的能力。氯化鎂具有強(qiáng)吸水性和潮解性，吸水率在16% 20%之間，可以使細(xì)胞表面水迅速析出。氯化鈉溶于析出的細(xì)胞表面水中，形成飽和食鹽水，使細(xì)胞內(nèi)部與表層形成濃度差，由于細(xì)胞膜阻止鹽離子的擴(kuò)散，采用氯化鐵和硫酸對(duì)細(xì)胞膜起到活化酸解作用，這樣，通過(guò)氯化鎂和氯化鈉的交替吸水溶解過(guò)程，使細(xì)胞內(nèi)的水分大量析出，可將污泥中含有的細(xì)胞表面水和內(nèi)部細(xì)胞水吸出來(lái)，并破壞有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，使污泥中的微生物細(xì)胞脫水而失活。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑對(duì)高含水率，特別是含水率在70% 99%之間的污泥具有明顯的脫水效果，可使污泥中積蓄的水分快速析出來(lái)， 含水率可降至30% 60%之間，并破壞有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，使污泥中的微生物脫水而失活，達(dá)到脫水穩(wěn)定化的目的，并抑制污泥惡臭的產(chǎn)生，達(dá)到減少二次污染的效果；尤其，該脫水劑采用無(wú)機(jī)原料配制而成，價(jià)格低廉，可以大大降低污泥處理運(yùn)行成本，產(chǎn)生的廢水經(jīng)濃縮靜置干燥可再次循環(huán)利用，不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境危害，節(jié)約水資源。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的制備及應(yīng)用。表1示出了各實(shí)施例中無(wú)機(jī)污泥脫水劑各組分的用量。各實(shí)施例中的氯化鈉，氯化鎂，氯化鐵為固體粉末，微孔纖維布采用市售孔徑在300 μ m以下的微孔纖維布。本發(fā)明的無(wú)機(jī)污泥脫水劑的具體制作方法是，將氯化鈉粉末，氯化鎂粉末，氯化鐵粉末及98%濃硫酸按規(guī)定的重量百分比取料并均勻混合，即獲得可直接使用的濕粉，然后進(jìn)行密封分裝即可，保存和運(yùn)輸時(shí)應(yīng)防止潮解。上述無(wú)機(jī)污泥脫水劑適于在高含水率污泥脫水中應(yīng)用，特別是在含水率70% 99%之間的污泥脫水中應(yīng)用。脫水方法有兩種方法1 采用直接混合離心分離法脫水，將上述脫水劑按每IOOg待處理的污泥中加入1 IOg脫水劑，攪拌均勻后采用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)以1000 4000轉(zhuǎn)/秒的速度離心分離，使水分脫出。旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)為常規(guī)設(shè)備。方法2 采用靜置法脫水，將待處理污泥平鋪成厚度為5 IOcm的污泥層，上敷一層微孔纖維布，按每IOOg污泥中使用10 50g脫水劑，在微孔纖維布上均勻鋪設(shè)一層污泥脫水劑，靜置12 M小時(shí)，使水分析出。上述污泥含水率的測(cè)試采用《城市污水處理廠污泥檢測(cè)方法》(CJ/T221-2005)中的測(cè)定方法。以下通過(guò)10個(gè)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的制備及采用上述方法1及方法2進(jìn)行污泥脫水的應(yīng)用。表1示出了 10個(gè)實(shí)施例中各組分的用量數(shù)據(jù)。以下實(shí)施例1 5采用了第一種污泥脫水方法，即直接混合離心分離法。實(shí)施例1按照表1中實(shí)施例1的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑8Kg。將該脫水劑與IOOKg含水率為70%的污水廠污泥，用攪拌機(jī)均勻混合；再用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)在轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/秒的速度下離心40分鐘，污泥含水率降至45%，脫水效率為 35. 7%。實(shí)施例2按照表1中實(shí)施例2的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑lKg。將該脫水劑與IOOKg含水率為80%的污水廠污泥用攪拌機(jī)均勻混合，用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)在轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/秒的速度下離心40分鐘，污泥含水率降至50%，脫水效率為 37. 5%。實(shí)施例3按照表1中實(shí)施例3的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑:3Kg。將該脫水劑與IOOKg含水率為99%的污水廠污泥用攪拌機(jī)均勻混合，用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)在轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/秒的速度下離心40分鐘，污泥含水率降至45%，脫水效率為 54. 5%。實(shí)施例4按照表1中實(shí)施例4的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑^(g。將該脫水劑與IOOKg含水率為99%的污水廠污泥用攪拌機(jī)均勻混合，用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)在轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/秒的速度下離心40分鐘，污泥含水率降至40%，脫水效率為 59. 6%。實(shí)施例5按照表1中實(shí)施例5的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑10Kg。將該脫水劑與IOOKg含水率為80%的污水廠污泥用攪拌機(jī)均勻混合，用旋轉(zhuǎn)離心分離機(jī)在轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)/秒的速度下離心40分鐘，污泥含水率降至37%，脫水效率為 53. 8%。實(shí)施例6 10采用了第二種污泥脫水方法，即靜置法脫水。實(shí)施例6按照表1中實(shí)施例6的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑10Kg。應(yīng)用時(shí)，在5cm厚的IOOKg含水率為78%的含油污泥(含油質(zhì)量比20% )層上敷一層孔徑為200 μ m的微孔纖維布，將該脫水劑均勻鋪設(shè)在微孔纖維布上，靜置18小時(shí)后， 污泥含水率降至52%，脫水效率為33. 3%。實(shí)施例7按照表1中實(shí)施例7的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑30Kg。應(yīng)用時(shí)，在7cm厚的IOOKg含水率為83%的含油污泥(含油質(zhì)量比10% )層上敷一層孔徑為200 μ m的微孔纖維布，將該脫水劑均勻鋪設(shè)在微孔纖維布上，靜置15小時(shí)后， 污泥含水率降至46 %，脫水效率為44. 6 %。實(shí)施例8按照表1中實(shí)施例8的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑40Kg。應(yīng)用時(shí)，在8cm厚的IOOKg含水率為75%的含油污泥(含油質(zhì)量比10% )層上敷一層孔徑為200 μ m的微孔纖維布，將該脫水劑均勻鋪設(shè)在微孔纖維布上，靜置15小時(shí)后， 污泥含水率降至45 %，脫水效率為40. 0 %。
實(shí)施例9按照表1中實(shí)施例9的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑10Kg。應(yīng)用時(shí)，在IOcm厚的IOOKg含水率為75%的含油污泥(含油質(zhì)量比10% )層上敷一層孔徑為200 μ m的微孔纖維布，將該脫水劑均勻鋪設(shè)在微孔纖維布上，靜置M小時(shí)后，污泥含水率降至M %，脫水效率為觀.0%。實(shí)施例10按照表1中實(shí)施例10的各組分比例取料并均勻混合，制備出濕粉狀無(wú)機(jī)污泥脫水劑50Kg。應(yīng)用時(shí)，在IOcm厚的IOOKg含水率為75%的含油污泥(含油質(zhì)量比10% )層上敷一層孔徑為200 μ m的微孔纖維布，將該脫水劑均勻鋪設(shè)在微孔纖維布上，12小時(shí)后，污泥含水率降至55%，脫水效率為沈.7%。經(jīng)采用《cj/T 221-2005城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》提供的細(xì)菌總數(shù)測(cè)試方法對(duì)上述實(shí)施例1 10的脫水后污泥的微生物含量進(jìn)行測(cè)定，達(dá)到106MPN/Kg干污泥，說(shuō)明在本發(fā)明提供的高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑作用下使污泥中的微生物脫水失活，滿足 ((GB24188-2009城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質(zhì)》要求，實(shí)現(xiàn)脫水穩(wěn)定化的目的，并可抑制污泥惡臭的產(chǎn)生，達(dá)到減少二次污染的效果。表 權(quán)利要求
1. 一種高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑，其特征在于其組分和按重量百分比的含量為氯化鈉25-50% ；氯化鎂35-60% ；氯化鐵1-10% ；98%濃硫酸1-5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效無(wú)機(jī)污泥脫水劑，其特征在于其組分和按重量百分比的含量為氯化鈉25-50％；氯化鎂35-60％；氯化鐵1-10％；98％濃硫酸1-5％。。本發(fā)明的有益效果是具有明顯的脫水效果，可使污泥中積蓄的水分快速析出來(lái)，并破壞有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，使污泥中的微生物脫水而失活，達(dá)到脫水穩(wěn)定化的目的，并抑制污泥惡臭的產(chǎn)生，達(dá)到減少二次污染的效果；尤其，該脫水劑采用無(wú)機(jī)原料配制而成，價(jià)格低廉，可以大大降低污泥處理運(yùn)行成本，產(chǎn)生的廢水經(jīng)濃縮靜置干燥可再次循環(huán)利用，不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境危害，節(jié)約水資源。
文檔編號(hào)C02F11/14GK102180582SQ20111006503
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者盧學(xué)強(qiáng), 王金梅, 趙由才, 鄧小文, 馬建立 申請(qǐng)人:天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院