公布日：2023.12.08
申請日：2023.07.20
分類號：C02F11/147(2019.01)I;C08F283/00(2006.01)I;C08F226/02(2006.01)I;C08F220/34(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/14(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種污泥有機(jī)脫水劑和污泥脫水的工藝，本發(fā)明所述的污泥有機(jī)脫水劑各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為二甲基二烯丙基氯化銨：丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨：聚胺＝2:3:5，本發(fā)明在進(jìn)行污泥脫水時，將污泥穩(wěn)定劑加入到污泥中與污泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢�，所述污泥穩(wěn)定劑的加入量是絕干泥量的20％～40％；在上述步驟得到的污泥中加入所述有機(jī)脫水劑，使有機(jī)脫水劑在污泥中的濃度為0.02％～0.25％，并利用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，本發(fā)明采用的有機(jī)脫水劑成分中特殊的單體與分子結(jié)構(gòu)，與污泥作用，形成細(xì)密、結(jié)實的小絮體，結(jié)實小絮體有利形成濾液壓濾過程脫水通道且不包覆水，同時污泥中的間隙水在特殊陽電荷基團(tuán)的作用下受到擠壓溢出，降低污泥脫水過程比阻，有利于脫水。
權(quán)利要求書
1.一種污泥有機(jī)脫水劑，其特征在于，所述有機(jī)脫水劑各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為二甲基二烯丙基氯化銨：丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨：聚胺＝2:3:5，所述質(zhì)量分?jǐn)?shù)比的允許誤差為≤±10％。
2.一種權(quán)利要求1所述污泥有機(jī)脫水劑的制備方法，其特征在于，具體為：將二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、聚胺按產(chǎn)品成分配比混合加熱到48℃以上充分熔融混合后，烘干，粉碎，造粒得到有機(jī)脫水劑干粉。
3.一種污泥脫水工藝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1～2任一所述的有機(jī)脫水劑，包括以下步驟：S1、將污泥穩(wěn)定劑加入到污泥中與污泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁鑫勰喾�(wěn)定劑的加入量是絕干泥量的20％～40％；S2、在S1得到的污泥中加入所述有機(jī)脫水劑，使有機(jī)脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％；S3、將添加所述有機(jī)脫水劑的污泥通入到板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理。
4.一種污泥脫水工藝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1～2任一所述的有機(jī)脫水劑，包括以下步驟：S1、在污泥中加入有機(jī)脫水劑，使有機(jī)脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％；S2、將添加所述有機(jī)脫水劑的污泥通入到板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理。
5.如權(quán)利要求3或4任一所述的污泥脫水工藝，其特征在于，所述機(jī)脫水劑在加入污泥前的配置方法是：將有機(jī)脫水劑粉粒體加入到15-30℃的清水中，并連續(xù)攪拌溶解，將有機(jī)脫水劑粉粒體溶解成0.25％～0.50％的貯存水溶液。
6.如權(quán)利要求5任一所述的污泥脫水工藝，其特征在于，所述貯存水溶液加入到污泥中前，要經(jīng)過5～10倍的水在線稀釋后加入污泥內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3或4任一所述的污泥脫水工藝，其特征在于，在污泥中加入所述有機(jī)脫水劑的裝置是容積式加藥泵。
發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)市政污泥處理的“減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化”處理的目的，本發(fā)明一方面提供一種污泥有機(jī)脫水劑，另一方面提供一種污泥脫水方法。本發(fā)明具體如下：
第一方面，本發(fā)明提供了一種污泥有機(jī)脫水劑，所述有機(jī)脫水劑各成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為二甲基二烯丙基氯化銨：丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨：聚胺＝2:3:5，所述質(zhì)量分?jǐn)?shù)比的允許誤差為≤±10％。
有機(jī)脫水劑的制備方法是將二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化說明書1/10頁3CN117185620A3銨、聚胺按產(chǎn)品成分配比混合加熱到48℃以上充分熔融混合后，烘干，粉碎，造粒得到有機(jī)脫水劑干粉。
本申請?zhí)峁┑挠袡C(jī)脫水劑主要化學(xué)成分為特性陽離子水溶性高分子聚合物，其外管為白色粉粒，溶解后為無色透明至淡白色液體，所述的有機(jī)脫水劑為中低分子量有機(jī)物，是陽離子型混合物，體積密度約為600kg/m3，在0.1％去離子水溶液pH值約為6-7，水溶液粘度(0.3％自來水，20℃)約為300mPa.s，具有良好的水溶性。
本發(fā)明的有機(jī)脫水劑是特性高分子聚合物,作為污泥脫水過程干化劑，與傳統(tǒng)PAM絮凝劑相比，可明顯降低出泥含水率，全部或部分替代脫水過程中使用的聚合氯化鐵，聚合氯化鋁，石灰等無機(jī)絮凝劑與調(diào)理劑，實現(xiàn)真正污泥減量化，同時降低出泥無機(jī)份與濾液含鹽量，降低水處理總排水的電導(dǎo)率，不改變水體酸堿性。可消除泥餅“糖心”現(xiàn)場，降低泥餅含水率，有利于污泥堆肥、焚燒等資源化利用，降低水體電導(dǎo)率，改善污水處理廠運行環(huán)境。
第二方面，本申請還提供了一種污泥脫水工藝，包括以下步驟：
首先采樣所述穩(wěn)定劑調(diào)節(jié)污泥性質(zhì)，使污泥物料化學(xué)性質(zhì)趨于穩(wěn)定、相同，具體過程為：
S1將所述污泥穩(wěn)定劑加入到污泥中與污泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢�，所述污泥穩(wěn)定劑的加入量是絕干泥量的20％～40％；
所述污泥穩(wěn)定劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)包括：10份碳酸鎂，20份碳酸鈣，10份硫酸鋁，20份碳酸鉀，20份氧化鋁，20份氧化鈣。
本申請在污泥中添加完穩(wěn)定劑后，在污泥中加入所述有機(jī)脫水劑，具體如下：
S2、在S1得到的污泥中加入所述有機(jī)脫水劑，使有機(jī)脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％。
S3、將添加所述有機(jī)脫水劑的污泥通入到板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理。本申請還提供了另一種使用所述有機(jī)脫水劑進(jìn)行污泥脫水的方法，具體為：
S1、在污泥中加入有機(jī)脫水劑，使有機(jī)脫水劑在污泥中的濃度為0.02％～0.25％。
S2、將添加所述有機(jī)脫水劑的污泥通入到板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理。
作為本發(fā)明第二方面一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述機(jī)脫水劑在加入污泥前的配置方法是：將有機(jī)脫水劑粉粒體加入到15-30℃的清水中，并連續(xù)攪拌溶解，將有機(jī)脫水劑粉粒體溶解成0.25％～0.50％的貯存水溶液。
作為本發(fā)明第二方面一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述貯存水溶液加入到污泥中時，要經(jīng)過5～10倍的水在線稀釋后計量加入污泥內(nèi)。
需要說明的是，本申請的有機(jī)脫水劑溶解后盡快使用，貯存時間不超過24個小時；關(guān)注溶解用水質(zhì)量，使用清水溶解、若溶解用水pH值呈酸性/堿性過高、水質(zhì)硬度大、SS含量高、COD高，微生物高、余氯殘留高、水溫過高會影響產(chǎn)品溶解與使用效果；若人工溶解，溶解時粉粒均勻撒落于水中，加料過快易造成結(jié)塊，避免與陰離子絮凝劑混溶。
作為本發(fā)明第二方面一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在使用污泥脫水劑脫水后，將添加所述有機(jī)脫水劑的污泥通入到板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理。
作為本發(fā)明第二方面一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在污泥中加入所述有機(jī)脫水劑的裝置是容積式加藥泵，更優(yōu)選地，所述容積式加藥泵為螺桿泵，采用容積式加藥泵避免高分子鏈被機(jī)械剪切力破壞。本申請?zhí)砑佑袡C(jī)脫水劑的方式可以是連續(xù)添加也可批次添加。
本申請突出的技術(shù)效果為：
1.本申請采用的有機(jī)脫水劑成分中特殊的單體與分子結(jié)構(gòu)，與污泥作用，形成細(xì)密、結(jié)實的小絮體，結(jié)實小絮體有利形成濾液壓濾過程脫水通道且不包覆水，同時污泥中的間隙水在特殊陽電荷基團(tuán)的作用下受到擠壓溢出，降低污泥脫水過程比阻。加藥后的污泥借助脫水設(shè)備，在重力與壓力作用下實現(xiàn)污泥快速持續(xù)脫水，達(dá)到固液分離，降低污泥含水率與真正體積減量的目的，且因應(yīng)用有機(jī)脫水劑全部或部分替代無機(jī)絮凝劑，因此可降低濾液電導(dǎo)率，改善污水處理廠運營條件，特別有利于減輕厭氧反應(yīng)鈣化與水處理過流部位結(jié)垢。
2.本申請采用的污泥脫水工藝，使用本申請的穩(wěn)定劑和有機(jī)脫水劑，泥壓濾時不用投加石灰鐵鹽和污泥調(diào)理劑等進(jìn)行污泥調(diào)理，只需要投加一種藥劑即可直接污泥壓濾，加藥量少，成本低，效果好，污泥濾餅含水率約60％，不粘濾布不堵塞濾布，水質(zhì)不發(fā)黏，易過濾。
3.本申請的有機(jī)脫水劑為固體，脫水效率高、用量低，加入量0.1％～0.5％，含水率高的污泥壓濾脫水后含水率可降低至液60％。本申請的有機(jī)脫水劑對污泥脫水處理后，污泥體積小，較傳統(tǒng)石灰法干污泥的增比降低，后續(xù)處理成本低，處理效率增加。本申請的有機(jī)脫水劑的污泥骨架結(jié)構(gòu)，在后期處置的過程中會發(fā)生水化凝膠反應(yīng)，形成具備一定強(qiáng)度的剛性結(jié)構(gòu)，使泥餅具有長期穩(wěn)定性和后續(xù)水分持續(xù)散失降低的特點。本申請的有機(jī)脫水劑中各組分較為環(huán)保，制備工藝簡便，避免了傳統(tǒng)污泥調(diào)理劑中的石灰組分，克服用量大、對設(shè)備損耗腐蝕嚴(yán)重、對環(huán)境潛在危害等技術(shù)缺陷，性能較現(xiàn)有污泥調(diào)劑及傳統(tǒng)污泥調(diào)理劑，具有極強(qiáng)技術(shù)優(yōu)勢。
4.本申請的有機(jī)脫水劑的技術(shù)特點是：①純有機(jī)綠色技術(shù)，實現(xiàn)石灰“零”添加、鐵鹽“零”添加、鋁鹽“零”添加；不改變泥餅有機(jī)質(zhì)含量與性質(zhì)，有利于污泥堆肥或焚燒資源化利用，變廢物為資源；實現(xiàn)真正意義上的污泥減量。②安全友好，產(chǎn)品可生物降解、無腐蝕性、無刺激性，操作安全；不改變污泥、濾液的酸堿性；徹底改變了添加石灰造成的惡劣現(xiàn)場環(huán)境；徹底消除了鐵鹽、鋁鹽、石灰酸堿性給設(shè)備帶來的腐蝕以及給水系統(tǒng)帶來的額外鹽分；既可單獨使用，也可與其他絮凝劑、脫水劑組合使用，根據(jù)客戶需求與現(xiàn)場情況衍生多種應(yīng)用方案。③高效易用，液體產(chǎn)品采用加藥泵計量添加，無需復(fù)雜昂貴的加藥設(shè)備，實現(xiàn)完全的自動化加藥；大幅度提高板框壓濾機(jī)處理污泥效率；降低污泥運輸、處理、處置成本；用量少，降低員工操作強(qiáng)度。
（發(fā)明人：趙磊;王軍;丁少峰;馬軍;楊超;錢文文）
