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固相污泥用深度脫水藥劑

發布時間:2020-1-3 11:57:33  中國污水處理工程網

  申請日2019.08.21

  公開(公告)日2019.12.03

  IPC分類號C02F11/148

  摘要

  本發明公開了一種用于固相污泥的深度脫水藥劑,該脫水藥劑由下述質量百分比的物質組成:5%~20%無機絮凝劑、0.1%~1%滲流減阻劑、79%~94%固化支撐劑、0.1%~3%破壁劑,其中無機絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸鋁、聚合硅酸鋁鐵等,滲流減阻劑為聚環氧乙烷、聚二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酰胺/丙烯酸鈉/二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、腐殖酸等,固化支撐劑為粉煤灰、硅藻土、珍珠巖等,破壁劑為高錳酸鉀、重鉻酸鉀、高氯酸鈣、過碳酸鈉等。本發明脫水藥劑適用于將80%左右含水率固相污泥直接使用高壓帶機等壓榨脫水設備二次壓榨脫水至60%以下,避免了固相污泥二次稀釋等工藝問題,且其不含有石灰等對高溫設備有腐蝕、環境污染組分。

  權利要求書

  1.一種用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于該脫水藥劑由下述質量百分比的物質組成:

  5%~20%無機絮凝劑、0.1%~1%滲流減阻劑、79%~94%固化支撐劑、0.1%~3%破壁劑;

  上述的無機絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸鋁、聚合硅酸鋁鐵中任意一種或多種;

  上述的滲流減阻劑為聚環氧乙烷、聚二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酰胺/丙烯酸鈉/二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、腐殖酸中任意一種或多種;

  上述的固化支撐劑為粉煤灰、硅藻土、珍珠巖中任意一種或多種;

  上述的破壁劑為高錳酸鉀、重鉻酸鉀、高氯酸鈣、過碳酸鈉中任意一種或多種。

  2.根據權利要求1所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于該脫水藥劑由下述質量百分比的物質組成:

  8%~15%無機絮凝劑、0.3%~0.8%滲流減阻劑、83%~90%固化支撐劑、1%~2%破壁氧化劑。

  3.根據權利要求2所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述的無機絮凝劑為聚合氯化鋁。

  4.根據權利要求2所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述的滲流減阻劑為聚二烯丙基二甲基氯化銨。

  5.根據權利要求2所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述的固化支撐劑為珍珠巖。

  6.根據權利要求2所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述的破壁劑為高錳酸鉀。

  7.根據權利要求1~6任意一項所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述固相污泥為含水率80%~85%的固相污泥。

  8.根據權利要求7任意一項所述的用于固相污泥的深度脫水藥劑,其特征在于:所述脫水藥劑的投加量為固相污泥質量的3%~10%,其中無機絮凝劑用水溶解成質量濃度為30%~35%的溶液后進行混合投加,破壁劑用水溶解成質量濃度為8%~12%的溶液后進行混合投加。

  說明書

  一種用于固相污泥的深度脫水藥劑

  技術領域

  本發明屬于污泥脫水藥劑技術領域,具體涉及市政、景觀、工業等污泥,使用高壓帶式污泥深度脫水機等裝置對固相污泥脫水過程中,適用于固相污泥直接深度脫水的復合藥劑。

  背景技術

  污泥是污水處理過程中產生的固態、半固態及液態的廢棄物。隨著工業和城市化進程的加快以及污水處理行業的發展,污水處理量和處理程度不斷提高,因此而產生的污泥產量日益增加。據估算目前中國市政、工業、景觀污水處理產生的污泥產量已超過1億噸/年,污泥處理是污水處理得以最終實現的實施保障,是國家水處理領域的重要環節。

  污泥作為水處理的最終產物,具有成分復雜、含水率高、有機質含量高、親水性強、脫水難度大、易發臭、污染嚴重等特點。污泥含水率一般在90%~99%,體量巨大,為了實現最終有效處理污泥,處理前必須對污泥進行脫水,脫水減量是降低污泥后續處理成本和提高污泥處理效率的重要環節。2018年之前,水處理行業普遍的污泥脫水標準是達到80%以下,使用的脫水設備主要包括帶式壓濾機、疊螺機、離心機,80%污泥后續處理方法主要以掩埋為主,二次污染以及資源浪費嚴重。隨著國家環保政策的收緊,2018年底國家推動執行的污泥脫水減量標準提標,脫水率指標提升至含水率60%以下,再采用資源化、掩埋、焚燒等最終處理方式,使用的脫水設備主要是板框壓濾機。

  針對2018年新的60%以下含水的污泥脫水標準,2018年以前建立的80%脫水設備的處理標準亟待升級提標,市場占比高、市場需求和技術需求非常迫切。目前,對于80%脫水標準升級提標的技術,主要采用的方法是將80%含水率固相污泥用水稀釋至含水97%以上形成泥漿之后,投加污泥調理劑進行調理預處理,再采用板框壓濾機進行壓榨二次脫水至含水率60%以下。此工藝存在含水80%固相污泥二次稀釋、溶解加藥、二次壓榨的復雜和重復工藝,脫水設備工藝重復、利用效率低下,板框二次投資大等問題。

  目前市場上存在一些可直接進行固相污泥壓榨脫水的設備,可以實現對80%含水污泥脫水工藝進行提標升級,通過對固相污泥投加預處理藥劑后,直接進行固相污泥的二次壓榨脫水達到污泥含水率的目的。例如高壓帶式壓濾脫水機,其設備和技術具備極好的市場前景和空間。但是,由于目前沒有配套的、專門的、高效的固相污泥直接進行預處理的二次脫水配套藥劑,使用普通的石灰及普通鐵鋁鹽類藥劑無法與設備配合達到60%含水以下的技術要求。因此,造成此類固相污泥二次脫水設備和技術在市場的應用和推廣受到極大的限制,其工藝設計的技術優勢沒有得到充分發揮。石灰等普通藥劑不僅不能滿足固相污泥直接調理脫水達標的目的,同時其二次污染,其組分中不含有石灰等對高溫設備有腐蝕影響、環境污染的藥劑組分。

  發明內容

  本發明的目的是針對帶式壓濾機、疊螺機、離心機等污泥脫水設備脫水處理后的固相污泥僅能達到80%左右含水率,無法滿足2018年新的60%以下含水的污泥脫水提標升級改造技術需求的問題,提供一種不需要對固相污泥進行加水稀釋,直接投加到80%左右含水率固相污泥中,利用帶式壓濾機、疊螺機、離心機等脫水設備將固相污泥直接二次壓榨脫水減量至60%以下含水率的深度脫水藥劑。

  針對上述目的,本發明所采用的用于固相污泥的深度脫水藥劑由下述質量百分比的物質組成:

  5%~20%無機絮凝劑、0.1%~1%滲流減阻劑、79%~94%固化支撐劑、0.1%~3%破壁劑。

  上述用于固相污泥的深度脫水藥劑,優選由下述質量百分比的物質組成:

  8%~15%無機絮凝劑、0.3%~0.8%滲流減阻劑、83%~90%固化支撐劑、1%~2%破壁氧化劑。

  上述的無機絮凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸鋁、聚合硅酸鋁鐵中任意一種或多種,優選聚合氯化鋁。

  上述的滲流減阻劑為聚環氧乙烷、聚二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯酰胺/丙烯酸鈉/二烯丙基二甲基氯化銨共聚物、腐殖酸中任意一種或多種,優選聚二烯丙基二甲基氯化銨。

  上述的固化支撐劑為粉煤灰、硅藻土、珍珠巖中任意一種或多種,優選珍珠巖。

  上述的破壁劑為高錳酸鉀、重鉻酸鉀、高氯酸鈣、過碳酸鈉中任意一種或多種,優選高錳酸鉀。

  本發明所述的固相污泥為含水率80%~85%的固相污泥,所述脫水藥劑的投加量為固相污泥質量的3%~10%,其中無機絮凝劑用水溶解成質量濃度為30%~35%的溶液后進行混合投加,破壁劑用水溶解成質量濃度為8%~12%的溶液后進行混合投加。

  本發明脫水藥劑是適用于帶式壓濾機、疊螺機、離心機等設備脫水處理后的80%含水率左右的固相污泥,采用原設備直接進行二次壓榨脫水提標升級至60%以下含水率的專用固相污泥脫水藥劑,是一種基于滲流減阻、污泥滲流骨架理論和改善污泥壓榨脫水性能等理論的專用型復合污泥調理劑。其組分中的無機絮凝劑利用其絮凝脫水作用釋放污泥中的間隙/結合水;滲流減阻劑、固化支撐劑建立污泥膠團/基團間的滲流通道,減少污泥脫水滲流阻力,提高脫水效率;破壁劑在氧化分解污泥膠團外層低分子有機物基礎上,改善污泥膠團表/界面活性,分解破壁后釋放膠團內胞內水、毛細水。

  本發明的有益效果如下:

  1、本發明脫水藥劑是一種固相污泥直接二次脫水使用的新型藥劑,適用于帶式壓濾機、疊螺機、離心機等污泥脫水設備脫水后80%含水率的固相污泥,再利用污泥脫水設備直接二次脫水減量提標升級至含水率60%以下的固相污泥二次壓榨脫水藥劑。此處理方式屬于創新型的固相污泥二次脫水的處理方式。

  2、本發明脫水藥劑避免了將含水80%的固相污泥二次稀釋、溶解加藥、壓榨的復雜和重復工藝,實現了對80%含水率的固相污泥直接加藥后進行脫水,且其脫水指標提高至60%以下,實現了通過固相污泥壓榨設備從80%左右含水率直接脫水至60%以下含水率的提標改造,能夠充分開發并滿足市場對此類固相污泥二次脫水藥劑和技術的需求,解決了固相污泥實現直接壓榨設備脫水的技術難題。

  3、本發明脫水藥劑適用于可連續污泥脫水的高壓帶機等污泥脫水設備配套使用,實現固相污泥的連續性、二次直接脫水減量,較板框等批次污泥處理能力大大提高、占地減小并實現了可移動的污泥應急脫水工程。

  4、本發明脫水藥劑中不含有石灰、氯根物質等對高溫設備、環境污染的藥劑組分,對后續的污泥資源化處理和利用無負面影響,且環境適應性好,投加操作簡便,可實現藥劑直接投加至固體污泥中實現脫水。(發明人周繼柱;梁遠;顏瑩瑩;李雪怡;張少博;臧星華;劉迪;石偉杰;孫松厚)

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