本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合污泥脫水劑的制備及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

污泥是指污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，其成分復(fù)雜，是由污水中的懸浮物、微生物、微生物所吸附的有機(jī)物以及微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)物所形成的聚集體。。隨著工業(yè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快以及國(guó)內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，城市污泥是城市污水處理廠不可避免的產(chǎn)物，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴(kuò)大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加。據(jù)估算，目前中國(guó)城市污水處理廠污泥年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)噸。污泥處理處置是解決城市水污染問(wèn)題非常重要的一個(gè)系統(tǒng)，污泥處理處置是污水處理得以最終實(shí)施的保障，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，污泥處置時(shí)極其重要的環(huán)節(jié)，其投資占污水處理廠總投資的50％-70％。

對(duì)城市污水處理廠污泥進(jìn)行土壤化是實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的重要手段。城市污水處理廠中污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后污泥含水率仍有80％-90％，含水率難以快速降低，污泥體積非常龐大，阻礙其后續(xù)處理且增加運(yùn)輸費(fèi)用，影響土地利用。目前比較常用的污泥脫水劑有聚丙烯酰胺、鐵鹽、鋁鹽、熟石灰等，這些脫水劑用于污泥脫水時(shí)用量消耗大，且作用效果并不是非常突出，故急需一種新型有效的污泥脫水劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種復(fù)合污泥脫水劑，該復(fù)合污泥脫水劑可有有效地降低污泥的含水率，降低污泥體積。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合污泥脫水劑的制備及其應(yīng)用。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，如本發(fā)明所述一種復(fù)合污泥脫水劑，主要由以下重量份的原料所制成：有機(jī)高分子材料2-5份、黏土礦物10-15份、磷酸鹽類30-45份、金屬氧化物25-35份、工業(yè)副產(chǎn)品5-10份。

其中，所述有機(jī)高分子材料為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺或聚二甲基二烯丙基氯化銨。

所述黏土礦物為海泡石、沸石、膨潤(rùn)土或高嶺土中的一種或多種。

所述磷酸鹽類為過(guò)磷酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉或磷酸二氫銨中的中的一種或多種。

所述金屬氧化物為氧化鈣或氧化鎂。

所述工業(yè)副產(chǎn)品為粉煤灰、石灰、飛灰或赤泥中的一種或多種。

本發(fā)明所述的復(fù)合污泥脫水劑的制備方法，包括如下步驟：將有機(jī)高分子材料、粘土礦物、磷酸鹽類、金屬氧化物、工業(yè)副產(chǎn)品按配比進(jìn)行混合，于70℃-100℃下干燥30min-60min，即得污泥脫水劑，密封保存待用。

本發(fā)明所述的復(fù)合污泥脫水劑在降低污泥的含水率中應(yīng)用。

所述應(yīng)用包括如下步驟：

(1)向污水處理廠的污泥中投加復(fù)合污泥脫水劑，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，得到混凝污泥?/p>

(2)將混凝污泥利用壓濾工藝進(jìn)行脫水。

其中，步驟(1)所述投加復(fù)合污泥脫水劑占污泥質(zhì)量比為7-10％。

本發(fā)明中有機(jī)高分子材料選用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化銨，利用高分子結(jié)構(gòu)的橋聯(lián)作用，連接更多的聚合物，發(fā)揮“電中和”和“架橋作用”，作用時(shí)用量少，效率高，且無(wú)毒副作用；

黏土礦物選用海泡石、沸石、膨潤(rùn)土和高嶺土，以增強(qiáng)污泥的分散穩(wěn)定性；

磷酸鹽類選用過(guò)磷酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉和磷酸二氫銨，以中和污泥表面電荷，使其更易被壓濾；

金屬氧化物選用氧化鈣和氧化鎂，以改善污泥的酸性環(huán)境，利于后續(xù)的污泥脫水；

工業(yè)副產(chǎn)品選用粉煤灰、石灰、飛灰和赤泥，利用這些廉價(jià)易得的工業(yè)副產(chǎn)品，變廢為寶，用于污泥的脫水中；它們比表面積較大，吸附性較強(qiáng)，可起到電性中和和吸附架橋的作用，破壞污泥膠體顆粒的穩(wěn)定，改善污泥的脫水性能。

有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的復(fù)合污泥脫水劑通過(guò)各成分的復(fù)合配比，有機(jī)高分子材料用量少，大大降低對(duì)污泥土壤環(huán)境的影響，能有效降低污泥的含水率，并且總體用量也少，效果快，經(jīng)處理后的污泥含水率可降至40％-45％，降低污泥體積；另外，本發(fā)明中復(fù)合脫水劑制備方法簡(jiǎn)單、材料易得，成本低廉，污泥脫水效果穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境影響小，在污泥處理方面具有良好的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺2份、膨潤(rùn)土和沸石的混合物15份、過(guò)磷酸鈣40份、氧化鎂33份、粉煤灰和石灰10份，進(jìn)行混合，于100℃下干燥30min，將得到的污泥脫水劑密封保存待用。

實(shí)施例2

將聚二甲基二烯丙基氯化銨3份、高嶺土10份、磷酸二氫鈉40份、氧化鈣35份、飛灰和赤泥混合物5份，進(jìn)行混合，于70℃下干燥60min，將得到的污泥脫水劑密封保存待用。

實(shí)施例3

將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺5份、海泡石12份、磷酸二氫銨35份、氧化鎂25份、粉煤灰8份，進(jìn)行混合，于80℃下干燥50min，將得到的污泥脫水劑密封保存待用。

實(shí)施例4

將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺5份、膨潤(rùn)土和沸石的混合物15份、過(guò)磷酸鈣38份、氧化鎂32份、粉煤灰和石灰混合物10份，進(jìn)行混合，于100℃下干燥50min，將得到的污泥脫水劑密封保存待用。

實(shí)施例5

向污水處理廠的污泥中投加實(shí)施例1至4任意一種制備的復(fù)合污泥脫水劑，投加復(fù)合污泥脫水劑占污泥質(zhì)量比為7-10％，充分?jǐn)嚢?，混合均勻，處?-3d，得到混凝污泥，將混凝污泥利用壓濾工藝進(jìn)行脫水。

試驗(yàn)例1

從南京市某污水處理廠濃縮池中采取污泥，檢測(cè)原始的污泥含水率為98％，采用實(shí)施例5的方法選用實(shí)施例1至4制備的復(fù)合污泥脫水劑以及對(duì)比例1，對(duì)污泥進(jìn)行脫水，分析脫水情況，結(jié)果見表1。

對(duì)比例1為市售的污泥脫水劑，(例如聚丙烯酰胺污泥脫水劑)。

表1

由表1可知，采用本發(fā)明實(shí)施例1-4制備的污泥脫水劑，與對(duì)比例相比能有效降低污泥的含水率，經(jīng)處理后的污泥含水率可降至40％-45％，降低污泥體積，并且污泥脫水時(shí)用量消耗小，處理時(shí)間短，且作用效果突出，同時(shí)現(xiàn)有的市售脫水劑一般都是有機(jī)高分子且含量大，對(duì)污泥土壤環(huán)境的污染大。