專利名稱：用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效無機(jī)調(diào)理劑，尤其涉及一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑。
背景技術(shù)：
水是人類生存的基本條件，是影響和制約社會(huì)發(fā)展的最關(guān)鍵因素。一方面，我國的大部分地區(qū)水資源都嚴(yán)重短缺；另一方面，人口的急劇增長、工業(yè)的不斷發(fā)展，同時(shí)又在不斷制造大量的污染物，污染著本已稀缺 的水資源。水資源短缺與水污染是當(dāng)前我國面臨的兩大難題。上個(gè)世紀(jì)以來，隨著人與自然關(guān)系的不斷激化，人們逐漸認(rèn)識(shí)到只有污水處理和污水回用才是解決水資源短缺與水污染的最有效方法之一。
眾所周知，目前的污水處理廠是先對污水進(jìn)行各種物理、化學(xué)或生物的方法把污染物從水中分離出來，分離水變成“清潔水”排入水體；再集中處理濃縮了污染“精華”的分離“固體” 一一污泥。顯然，不徹底解決污泥的處理問題，污泥中的污染物就會(huì)再通過各種途徑回到大自然，則再好的水處理效果對環(huán)保而言都只是說不是徹底、全面的。將污染物從污泥中徹底去除是解決水污染問題的關(guān)鍵步驟。也是解決水污染問題的更全面方法。隨著污水處理廠每天不斷運(yùn)行和處理量的不斷提高，污水廠的污泥產(chǎn)生量將有較大的增長，由此引起的二次污染問題已不容忽視。因此如何合理地處理、處置污泥，已成為城市污水廠和相關(guān)部門必需引起重視的問題。何處置這么大量的污泥，這是將面臨的問題。從以上所述可知，目前只做的濃縮、機(jī)械脫水并不能減少污染，也不能滿足衛(wèi)生需要，因此不能滿足污泥處置的要求，目前對污泥處理處置辦法有很多，但是無論用何種方式，降低污泥含水率是進(jìn)行其他處置方式的必要前提條件。舉例把污泥從99%含水率降低到50%，污泥的體積僅為原來的1/50，其減量化效果是非常驚人的。調(diào)理劑的原理就是在污泥內(nèi)部構(gòu)建骨架保持流體通道，減少固液之間的界面張力，使污泥絮體網(wǎng)格中所含的水分得以釋放，從而有利于污泥中的水分深度脫出。同時(shí)由于界面張力的降低，減少了污泥絮體的抗剪切力和流變性，使攪拌、混合等操作過程的能耗降低，同時(shí)，通過在堿性環(huán)境中改變和破壞水中膠體顆粒表面的有機(jī)物結(jié)構(gòu)，使絮凝劑或混凝劑更加直接的和膠體顆粒及結(jié)構(gòu)改變的溶解性有機(jī)物作用，從而達(dá)到強(qiáng)化混凝、加快過濾的效果。目前污泥調(diào)理劑主要為生石灰這種單一藥劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足和缺點(diǎn)，提供一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑。用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，包括按重量百分比，MgO 5-40%、Ca(0H )2 35-65%、粉煤灰 5-50%、磁鐵礦尾礦粉 1-10%、Al2O3 1-10%, KH2PO4 1_10%。所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑包括按重量百分比，MgO10-30%,Ca (OH ) 2 40-50%、粉煤灰 10-30%、磁鐵礦尾礦粉 2_6%、A1203 3-8% 份、KH2PO4 2-6% 所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑包括按重量百分比，MgO24%、Ca(0H )2 45%、粉煤灰 20%、磁鐵礦尾礦粉 4%, Al2O3 4%、KH2PO4 3%。本發(fā)明有益效果
一、加藥量小，使用本調(diào)理劑加藥量為污泥干基值的10-30%左右，相比較單一藥劑生石灰50-100%干基添加量減量至少50%，使污泥干固體物質(zhì)增重在一個(gè)可控制的范圍內(nèi)。二、使用本調(diào)理劑可有效固化污泥中的重金屬，整合污染污泥中的重金屬離子，有效控制淤泥中重金屬的浸出，藥劑中的有效成分與污泥中的重金屬結(jié)合，轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)固化在污泥中，降低重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。
三、后續(xù)水分持續(xù)性散失，使用本調(diào)理劑調(diào)理后經(jīng)過深度脫水后的泥餅，在冬季室外正常環(huán)境下(晝夜)，24h內(nèi)可以降低至少10個(gè)百分點(diǎn)的含水率，48h內(nèi)更可降低15-20個(gè)百分點(diǎn)含水率。如果是夏季，泥餅含水率會(huì)下降更快。而沒有加調(diào)理劑的污泥在相同環(huán)境和時(shí)間內(nèi)只能下降4個(gè)百分點(diǎn)含水率。本發(fā)明兼?zhèn)錈o機(jī)藥劑各方面作用，對污泥初始含水率沒有要求，并且響應(yīng)國家以廢治廢的號(hào)召，采用電廠粉煤灰作為藥劑組成成分，不僅進(jìn)一步降低藥劑成本也為電廠粉煤灰提供一條新的出路。本發(fā)明在一定條件下(溫度、濕度)通過粉碎拌和產(chǎn)出高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，工藝簡單，無二次污染，不需進(jìn)行干燥工藝，廣泛用于污泥脫水。并且本調(diào)理劑適用于現(xiàn)階段污水處理廠所有脫水設(shè)備。綜上所述，本發(fā)明是一種提高污泥脫水速率和脫水程度、成本低、加藥量少、生產(chǎn)工藝簡單、降低重金屬風(fēng)險(xiǎn)、可持續(xù)散失水分的高效污泥環(huán)保調(diào)理劑。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，按重量百分比，包括MgO 5-40%、Ca (0H)2 35-65%、粉煤灰 5-50%、磁鐵礦尾礦粉 1-10%、Al2O3 1-10%, KH2PO4 1_10%。所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑包括按重量百分比，MgO10-30%,Ca (0H ) 2 40-50%、粉煤灰 10-30%、磁鐵礦尾礦粉 2_6%、A1203 3-8% 份、KH2PO4 2-6% 所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑包括按重量百分比，MgO24%、Ca(0H )2 45%、粉煤灰 20%、磁鐵礦尾礦粉 4%, Al2O3 4%、KH2PO4 3%。調(diào)理劑加入污泥中形成骨架建構(gòu)，在污泥中形成網(wǎng)格構(gòu)造，即使在脫水時(shí)面對高壓條件仍然可以保持多孔性結(jié)構(gòu)。同時(shí)，破壞膠體顆粒有機(jī)物結(jié)構(gòu)，為中和的架橋創(chuàng)造有利條件，通過改變污泥絮體電負(fù)性及松散型EPS (胞外聚合物)的存在形式使污泥中鍵合態(tài)的水轉(zhuǎn)化成自由態(tài)，使污泥真正實(shí)現(xiàn)深度脫水，大量降低污泥含水率，并且有效固化污泥中的重金屬，具備用量少，過濾速度快，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。在各地的中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)該技術(shù)調(diào)理脫水后的泥餅含水率為40%_60%。此夕卜，無機(jī)成分的骨架構(gòu)建體在泥餅后期處置的過程中會(huì)發(fā)生類似火山灰的水化膠凝反應(yīng)，使得泥餅中形成具有很高強(qiáng)度的剛性結(jié)構(gòu)。這類泥餅具有長期穩(wěn)定性和后續(xù)水分持續(xù)散失特點(diǎn)。本發(fā)明高效環(huán)保調(diào)理劑為無機(jī)混合物，采用常規(guī)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，藥劑組分選購方便，有些來自工業(yè)企業(yè)廢渣。其中Al2O3,MgO，KH2PO4S工業(yè)級(jí)原料；Ca(OH )2是石灰石煅燒消化生成；A1203是用鋁礬土類礦石煅燒生成；粉煤灰來自火電廠或熱電廠除塵器；磁鐵礦尾礦粉來自選礦廠除塵設(shè)備中。藥劑組分顆粒細(xì)度為200-250目，各組分按照比例進(jìn)行機(jī)械共混即可。根據(jù)污泥干基值向污泥中加入對應(yīng)比例的無機(jī)調(diào)理劑，攪拌均勻，經(jīng)過10分鐘反應(yīng)時(shí)間，即可進(jìn)入機(jī)械脫水設(shè)備(對脫水設(shè)備沒有特殊要求)，可以得到含固率40-60%泥餅。本發(fā)明不需要進(jìn)行干燥工藝，大大降低能耗和成本，操作簡單，每噸含水率80%污泥處理成本僅需30-55元。實(shí)施例1
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 5%、Ca(0H )2 45%、粉煤灰30%、磁鐵礦尾礦粉6%、Al2O3 8%份、KH2PO4 6%，依此配比生成的調(diào)理劑成本低，但藥劑處理效果較差，泥餅偏軟，脫水周期長。
實(shí)施例2
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 10%、Ca(0H )2 65%、粉煤灰10%、磁鐵礦尾礦粉4%、Al2O3 5%份、KH2PO4 6%，依此配比生成的調(diào)理劑成本偏低，與污泥有骨架形成。調(diào)理時(shí)污泥較粘，污泥顆粒小，過濾效果不好，處理效果稍差。實(shí)施例3
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 40%、Ca(0H )2 5%、粉煤灰50%、磁鐵礦尾礦粉2%、Al2O3 2%份、KH2PO4 1%，依此配比生成的調(diào)理劑從顯微鏡中觀察有絮體生成，但結(jié)構(gòu)松散不穩(wěn)定，沉降性差，脫水效率低，導(dǎo)致泥餅干度不夠。實(shí)施例4
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 30%、Ca(0H )2 50%、粉煤灰10%、磁鐵礦尾礦粉4%、Al2O3 4%份、KH2PO4 2%，依此配比生成的調(diào)理劑首先成本偏高，絮體成型，沉降性效果尚可，污泥脫水程度也達(dá)標(biāo)，但由于少了粉煤灰中無機(jī)剛性結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，泥餅硬度不夠，在出泥結(jié)果上沒有達(dá)到最好效果。實(shí)施例5
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 30%、Ca(0H )2 50%、粉煤灰20%，依此配比生成的調(diào)理劑成本合理，由于缺少鐵鋁離子的協(xié)同絮凝效果以及KH2PO4緩沖作用，導(dǎo)致絮體難生成，污泥顆粒小且松散，在生產(chǎn)中容易堵塞濾布，導(dǎo)致過濾不暢，影響生產(chǎn)效率。實(shí)施例6
用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，MgO 24%、Ca(0H )2 45%、粉煤灰20%、磁鐵礦尾礦粉 4%, Al2O3 4% 份、KH2PO4 3%ο依此配比生成的調(diào)理劑互補(bǔ)性和增固性平衡，成本低。調(diào)理后絮體成型快，顆粒適中，過濾速度快，脫水程度高，生產(chǎn)效率高，出泥效果很好，泥餅硬度強(qiáng)。實(shí)施例7
未投加任何藥劑污泥攪拌均勻后，經(jīng)過循環(huán)泵測試比阻，比阻值為2X 1013m/kg，濾出泥餅含水率為86. 47% ;投加干基值15%生石灰的污泥攪拌均勻，經(jīng)過循環(huán)泵測試比阻，比阻值為1. 6X 10nm/kg，濾出泥餅含水率為80. 23% ;投加干基值15%高效環(huán)保調(diào)理劑(MgO 24% ；Ca(0H )2 45% ;粉煤灰20% ;磁鐵礦尾礦粉4% ；A1203 4%份；KH2PO4 3%)的污泥攪拌均勻，經(jīng)過循環(huán)泵測試比阻，比阻值為0.68X10nm/kg，濾出泥餅含水率為74. 94%。本實(shí)施例所用污泥為市政生活污泥，初始含水率92%，循環(huán)泵抽吸壓力為負(fù)壓O.1Mpa0實(shí)施例8
將A生石灰、B市面上買到的固化劑、C以兩性表面活性劑改性后的無機(jī)脫水劑以及D本高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑(MgO 24%；Ca(0H )2 45% ;粉煤灰20% ;磁鐵礦尾礦粉4% ;A1203 4%份；KH2P04 3%)，對同一種污泥樣品以相同加藥量在相同的工況條件下做中試壓榨實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表所示
試壓榨實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
藥剤干基進(jìn)料進(jìn)料壓壓榨壓榨壓出料泥出科調(diào)理 CST 加藥重時(shí)間力雄§時(shí)間力雄§重(kg)含水率后pH (sec)
A 15% 80 0.5 20 1.5 10.75 60.68 12. 5 50 B 15% 80 0.5 20 1.5 12.55 59.25 10.5 43
C 15% 90 0.5 20 1.5 12.8 62.96 762
D 15% 70 0.5 20 L5 12.75 57.14 8.5 33
注樣品為市政生活污泥
使用高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑的壓榨出的含水率最低，進(jìn)料時(shí)間最短，工況最好，壓榨后泥餅堅(jiān)固，完整脫落。本實(shí)施例所用脫水設(shè)備為過濾面積200m2隔膜壓榨機(jī)，含水率測定使用LHS16-A紅外水分測試儀。實(shí)施例9
將上述通過A生石灰、B市面上買到的固化劑、C以兩性表面活性劑為主的有機(jī)調(diào)理劑以及D高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑(MgO 24%；Ca(OH )2 45% ;粉煤灰20% ;磁鐵礦尾礦粉4% ;A12034%份；KH2P04 3%)加藥壓榨后的泥餅室外放置24小時(shí)后，再次測定含水率，測定結(jié)果見下表
室外放置水分測定表 H歪項(xiàng)目 |15%A |15%B |15%C |l5%D 原否水率 i0.68 59. 25~62. 96 57. 14 Wj 24 小時(shí) |57· 00% |54. 40% !58. 60% !48. 75%
使用本藥劑(MgO 24%； Ca (OH )2 45% ;粉煤灰20% ;磁鐵礦尾礦粉4% ；A1203 4%份;
KH2PO4 3%)壓榨后的泥餅在室外放置24小時(shí)后，水分持續(xù)散失，較其他藥劑有明顯效果，可
下降10個(gè)點(diǎn)左右含水率。本實(shí)施例實(shí)驗(yàn)季節(jié)為秋季，室外溫度為24° C。實(shí)施例10
后續(xù)水分持續(xù)性散失，使用本藥劑調(diào)理后經(jīng)過深度脫水后的泥餅，在冬季室外正常環(huán)境下(晝夜)，24h內(nèi)可以降低至少10個(gè)百分點(diǎn)的含水率，48h內(nèi)更可降低15-20個(gè)百分點(diǎn)含水率。如果是夏季，泥餅含水率會(huì)下降更快。而沒有加調(diào)理劑的污泥在相同環(huán)境和時(shí)間內(nèi)只能下降4個(gè)百分點(diǎn)含水率。污泥攤曬實(shí)驗(yàn)記錄請見下表。污泥攤曬實(shí)驗(yàn)記錄
權(quán)利要求
1.一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，其特征在于，它包括按重量百分比，MgO 5-40%、Ca(0H )2 35-65%、粉煤灰 5_50%、磁鐵礦尾礦粉 1_10%、Al2O3 1-10%, KH2PO41-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，其特征在于，它包括按重量百分比，MgO 10-30%、Ca(0H )2 40_50%、粉煤灰10_30%、磁鐵礦尾礦粉2-6%、Al2O3 3-8% 份、KH2PO4 2-6%
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑，其特征在于，它包括按重量百分比，MgO 24%、Ca(0H )2 45%、粉煤灰20%、磁鐵礦尾礦粉4%、Al2O34%, KH2PO4 3%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于污泥深度脫水的高效無機(jī)環(huán)保調(diào)理劑。它包括按重量百分比，MgO5-40%、Ca(OH)235-65%、粉煤灰5-50%、磁鐵礦尾礦粉1-10%、Al2O31-10%、KH2PO41-10%。在市政污泥有機(jī)質(zhì)含量≤45%的情況下，添加本環(huán)保調(diào)理劑進(jìn)行壓榨脫水，脫水效果明顯。本發(fā)明藥劑原料來源豐富，價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)環(huán)保；添加量少，一般添加量為污泥干物質(zhì)重量的10-30%，對污泥pH值改變范圍??；不對污泥原性質(zhì)進(jìn)行改變，脫水后可根據(jù)污泥自身性質(zhì)進(jìn)行處置處理；污泥內(nèi)部分活性態(tài)重金屬被固化，可減少土地利用污泥處置風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/14GK103011549SQ201310012399
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者王慰, 丁超, 陸艷 申請人:杭州萬得斯環(huán)保科技有限公司