一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑的製作方法
2023-07-04 06:41:16
一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑，主要組分為：非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑；所述非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑按重量份數比為7:6:2:1；所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由有機單體聚丙烯醯胺與殼聚糖接枝共聚製得。本發明提供的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，採用非離子聚凝劑和陰離子聚凝劑並與二甲胺、甲胺進行複合配比，從而顯著改善汙泥脫水性能且非離子聚凝劑成本低於常用的陽離子聚凝劑。此外，複合型汙泥濃縮脫水調理劑可同時或分步投加，因而易於推廣使用。
【專利說明】一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汙泥濃縮脫水調理劑，尤其涉及一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑。
【背景技術】
[0002]城市化進程的加快導致汙水處理廠汙泥量日益增長。汙泥顆粒小、有機質含量高、含水率高，脫水困難，成為汙泥處理處置的瓶頸問題。汙泥脫水前必須進行物理、化學調理改善其脫水性能，便於後續處理處置。化學調理效果可靠，設備簡單，操作方便，被長期廣泛採用。而化學調理的核心就是調理劑的研發。
[0003]現有汙泥調理劑的開發一般參照水處理絮凝藥劑製備的原理和方法。但汙水處理的目的在於提高汙水中懸浮物的沉降性能，而汙泥調理則重在提高汙泥的脫水性能，所以能改善懸浮物沉降性能的調理劑不一定能夠顯著改善汙泥的脫水性能。因此，單組分的汙泥調理劑往往無法達到理想的脫水效果，汙泥調理劑的開發應結合汙泥自身特點及汙泥的後續處置，使用複合型調理劑或將調理劑復配使用有助於發揮協同效應，可達到比單獨使用更好的脫水效果。此外，現階段汙水廠脫水後的泥餅含水率高達80%左右，給衛生填埋、焚燒等後續處置帶來困難。為了進一步降低汙泥含水率，也有必要研發複合型調理劑或將調理劑復配使用，以提高汙泥的脫水性能。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑，能夠顯著改善汙泥脫水性能且成本較低，可同時或分步投加，易於推廣使用。
[0005]本發明為解決上述 技術問題而採用的技術方案是提供一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑，主要組分為:非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑。
[0006]上述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑按重量份數比為7:6:2:1。
[0007]上述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由有機單體聚丙烯醯胺與殼聚糖接枝共聚製得。
[0008]上述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由木素磺酸鈣與丙烯醯胺接枝共聚物經過胺甲基化反應製得。
[0009]上述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由二甲基二烯丙基氯化銨與聚合硫酸鐵反應製得的複合絮凝劑。
[0010]上述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述聚合硫酸鐵質量濃度為422mg /L，所述二甲基二烯丙基氯化銨質量濃度為30mg / L0
[0011]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明提供的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，採用非離子聚凝劑和陰離子聚凝劑並與二甲胺、甲胺進行複合配比，從而顯著改善汙泥脫水性能且非離子聚凝劑成本低於常用的陽離子聚凝劑。此外，複合型汙泥濃縮脫水調理劑可同時或分步投加，因而易於推廣使用。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
[0013]本發明提供的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，主要組分為:非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑。
[0014]本發明提供的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，所述非離子聚凝劑優選為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑優選為陰離子聚丙烯醯胺。聚丙烯醯胺簡稱醯胺，又名絮凝劑，英文代號(PAM)。主要分類:陰離子聚丙烯醯胺(APAM)，陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)，非離子聚丙烯醯胺(NPAM)。
[0015]由於有機高分子絮凝劑投加量少，絮凝能力強，但存在難降解、有生物毒性、成本高等問題；無機高分子絮凝劑價格較低，但用量大，易殘留鋁、鐵等造成二次汙染，因此有機一無機高分子絮凝劑復配使用有助於彌補單獨使用的不足。有機與無機高分子絮凝劑的調理機理不同，復配使用有助於各組分充分發揮作用，增強調理效果。無機高分子絮凝劑在水中電離出的正電離子可中和汙泥表面電荷，壓縮雙電層，降低顆粒的表面電動電位，減小汙泥顆粒問斥力，促進凝聚。有機高分子絮凝劑在水中溶解發生電離並通過氫鍵、共價鍵等與汙泥的固體顆粒發生吸附。高分子絮凝劑分子鏈很長，且鏈上有很多活性陽離子基團，可在水中充分伸展並同時黏結多個顆粒，形成絮團。本發明試驗了多種有機絮凝劑復配使用的效果，復配組分主要集中於陰離子、陽離子、非離子高聚物和天然高分子絮凝劑。合成有機高分子絮凝劑調理成本較高，而天然改性高分子原料廣、價格低；常用汙泥調理劑PAM的單體易殘留在汙泥中，具有「三致」效應，而天然改性高分子具有無毒、易於生物降解等特點，兩者復配可以降低調理後汙泥的毒性，促進凝聚，同時復配使用具有顯著經濟性。
[0016]本發明提供的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其中，優選非離子聚丙烯醯胺為非離子聚凝劑，陰離子聚丙烯醯胺為陰離子聚凝劑，所述非離子聚丙烯醯胺、二甲胺、甲胺和陰離子聚丙烯醯胺按重量份數 比優選為7:6:2:1。如分別加入70kg非離子聚丙烯醯胺，60kg二甲胺，20kg甲胺和IOkg陰離子聚丙烯醯胺形成半透明乳色或微淺黃色溶融稠膠體；粘度^ 180~220mm2/ s (20°C );比重(波美度):1.18 ;溶融稠膠體兌水稀釋成水溶性高分子聚丙烯醯胺汙泥脫水調理劑投加量30-50ppm。
[0017]複合調理劑製備工藝複雜，本發明可採用殼聚糖(CTS)與有機單體丙烯醯胺(AM)接枝共聚製得殼聚糖衍生物(CAM);調理劑的復配使用是指將不同的調理劑按照一定的比例配合，同時或分步投加，使其發揮協同作用而顯著改善汙泥脫水性能的手段。CAM與陰離子聚丙烯醯胺(APAM)進行複合，得到複合絮凝劑CAM — APAM，用於調理汙泥。當CAM—APAM加入量為30mg / L時效果最佳，汙泥脫水率達90% ;而單獨使用CTS，最佳加入量均為40mg / L時汙泥脫水率僅為65%左右。多次試驗將CTS分別與APAM或CPAM通過接枝共聚合成兩種殼聚糖接枝共聚物。其中，陰離子型共聚物調理效果最優，可使泥餅含水率下降9.4%，而單獨使用CTS調理後的泥餅含水率只下降了 7.6%。實驗中利用木素磺酸鈣與丙烯醯胺接枝共聚物經過Mannich反應(含有a_活潑氫的醛、酮與甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反應，結果一個a-活潑氫被胺甲基取代，此反應又稱為胺甲基化反應)製備兩性絮凝脫水劑LSDC調理汙泥，汙泥比阻降低了 59%，汙泥脫水率可達87%，比單獨使用CPAM調理的汙泥脫水率高22%左右。此外，在無機一有機複合調理劑方面，例如:用強陰離子電解質聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)與聚合硫酸鐵(PFS)反應製得複合絮凝劑。當PFS質量濃度(以Fe計)為422mg / L、PDMDAAC質量濃度為30mg / L時比較適宜，調理後汙泥比阻降低了 91.6%，比單獨加入等量PFS測理後的汙泥比阻降低率多30.4%，比單獨使用50mg / L的PDMDAAC調理的汙泥比阻降低率多5.9%。無機一陰離子高分子複合絮凝劑主要通過增加負電荷密度來增強對汙泥電負性絮體的電中和作用，以達到絮凝增效作用。
[0018]雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護範圍當以權利要求書所界定的為`準。
【權利要求】
1.一種複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，主要組分為: 非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑。
2.如權利要求1所述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，所述非離子聚凝劑、二甲胺、甲胺和陰離子聚凝劑按重量份數比為7:6:2:1。
3.如權利要求1所述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由有機單體聚丙烯醯胺與殼聚糖接枝共聚製得。
4.如權利要求1所述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由木素磺酸鈣與丙烯醯胺接枝共聚物經過胺甲基化反應製得。
5.如權利要求1所述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，所述非離子聚凝劑為非離子聚丙烯醯胺，所述陰離子聚凝劑由二甲基二烯丙基氯化銨與聚合硫酸鐵反應製得的複合絮凝劑。
6.如權利要求5所述的複合型汙泥濃縮脫水調理劑，其特徵在於，所述聚合硫酸鐵質量濃度為422mg / L，所述二`甲基二烯丙基氯化銨質量濃度為30mg/L。
【文檔編號】C02F11/14GK103482845SQ201310360687
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月17日 優先權日:2013年8月17日
【發明者】楊彩珍, 孫金山, 王衛東 申請人:嘉善藍天碧水寶化工有限公司