汙泥脫水複合型調理劑及汙泥脫水方法與流程
2023-10-27 21:42:47 2
技術領域
本發明涉及汙泥脫水處理技術領域，具體涉及一種汙泥脫水複合型調理劑及汙泥脫水方法。
背景技術：
汙泥深度脫水作為一種有效的汙泥脫水減容技術，廣泛應用於市政、化工等領域的汙泥脫水工程。所謂脫水，就是利用機械作用進一步去除汙泥中的水分，在機械脫水前通過添加調理劑進行改性可提高汙泥脫水效率。由於汙泥顆粒的特殊絮體結構及高度親水性，使其包含的水分很難被脫除，汙泥中水分含量高達95％～97％，導致汙泥有巨大的容積，這給汙泥的後續處理處置帶來很大困難。所以，在處理汙泥時，必須先將汙泥中的水除去，以縮小汙泥的體積，減輕汙泥的重量，這樣將在很大的程度上減小了對汙泥處理的工作強度。
目前常規的汙泥深度脫水調理劑大多是三氯化鐵+石灰，調理後進入機械脫水裝置進行深度脫水。
但是，目前汙泥深度脫水調理劑中石灰等固體粉劑添加量大，易導致環境汙染，且添加石灰等固體粉劑會導致總體增量，影響汙泥性質，降低汙泥熱值、有機質含量等，進而影響汙泥後續的碳化、堆肥等資源化利用，不利於汙泥深度脫水工藝的廣泛應用。
技術實現要素：
針對現有技術不足，本發明提供一種汙泥脫水複合型調理劑及汙泥脫水方法，解決了現有技術中汙泥脫水的固體粉劑添加量大，增容嚴重，而且脫水處理後的汙泥熱值下降、有機質含量下降的技術問題。
為實現以上目的，本發明的技術方案通過以下技術方案予以實現：
一種汙泥脫水複合型調理劑，包括有機混凝劑、無機混凝劑、助劑，在汙泥脫水過程中，有機混凝劑的添加量為汙泥乾重的0.2％～1.5％；無機混凝劑的添加量為汙泥乾重的10%～27%；助劑的添加量為汙泥乾重的0.5%～1%。
優選的，所述有機混凝劑為聚二甲基二烯丙基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯醯胺共聚物、聚烯丙基胺鹽酸鹽中的至少一種。
優選的，所述無機混凝劑為鋁鹽、鐵鹽中的至少一種。
優選的，所述鋁鹽為氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鈉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁中的至少一種。
優選的，所述鐵鹽為三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵中的至少一種。
優選的，述助劑為十二烷基苯磺酸鈉、直鏈烷基苯磺酸鈉、TX-10乳化劑、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽、殼聚糖乳酸鹽、殼聚糖穀氨酸鹽、聚乙烯醇中的至少一種。
一種利用汙泥脫水複合型調理劑的汙泥脫水方法，包括以下步驟：
S1、準備待處理的汙泥，計算汙泥乾重為M，按照重量比例稱取有機混凝劑、無機混凝劑，將有機混凝劑和30～70%的無機混凝劑混合均勻，得到復配劑；
S2、將復配劑加入步驟S1準備的汙泥中，攪拌後，加入剩餘的無機混凝劑，攪拌5～15min，再加入助劑，攪拌5～15min，得到處理後的汙泥；
S3、將處理後的汙泥投入壓濾機進行機械脫水即可。
優選的，步驟S2所述處理後的汙泥的pH為6.8～7.2。
優選的，步驟S3所述壓濾機的濾板面積為0.28～1m2，進料壓力≤1MPa，壓榨壓力≤4.5MPa。
優選的，步驟S2所述攪拌時間均為10min。
本發明提供一種汙泥脫水複合型調理劑及汙泥脫水方法，與現有技術相比優點在於：
本發明採用有機混凝劑、無機混凝劑、助劑組成複合型汙泥脫水調理劑，各成分添加量少，該複合型汙泥脫水調理劑用於汙泥脫水時投加量小、調理工藝簡單，配合壓濾機機械脫水作用，能使汙泥含水率降至60%以下，pH在6～7之間，無惡臭，使用方便、環境友好，避免傳統方法中添加粉劑，不存在增容問題，不影響泥餅後續資源化處理處置，廣泛適用於汙泥的脫水處理。
本發明通過有機混凝劑、無機混凝劑、助劑組成的複合型調理劑的協同作用，與單一調理劑相比，除了具有一般高分子混凝劑的架橋、卷掃功能外，還因其分子鏈中正電荷密度高而具有相當強的電中和能力，該複合型調理劑對水體中的膠體物質的吸附電中和及吸附架橋作用增強，同時其以巨大的分子結構產生強烈的吸附、網捕、架橋等作用；該複合型調理劑能有效改善汙泥脫水性能，汙泥熱值、有機質含量不會降低，且不影響泥餅的後續資源化處理處置。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1：
本實施例汙泥脫水複合型調理劑，包括有機混凝劑、無機混凝劑、助劑，在汙泥脫水過程中，有機混凝劑的添加量為汙泥乾重的1％；無機混凝劑的添加量為汙泥乾重的17%；助劑的添加量為汙泥乾重的1%；
其中無機混凝劑中鋁鹽為聚合氯化鋁和聚合硫酸鋁按質量比1:1的混合物；無機混凝劑中的鐵鹽為三氯化鐵和硫酸鐵按質量比1:1的混合物；助劑為十二烷基苯磺酸鈉和直鏈烷基苯磺酸鈉按質量比1:1的混合物；
本實施例利用汙泥脫水複合型調理劑的汙泥脫水方法，包括以下步驟：
S1、準備一定量待處理的含固率為4.7%汙泥，計算汙泥乾重，按照重量比例稱取有機混凝劑、無機混凝劑，將有機混凝劑和41.1%的無機混凝劑混合均勻，得到復配劑；
S2、將復配劑加入步驟S1準備的汙泥中，攪拌後，加入剩餘的無機混凝劑，攪拌10min，再加入助劑，攪拌10min，得到處理後的汙泥，汙泥的pH為7；
S3、將處理後的汙泥配合特種高壓板框壓濾機進行機械脫水即可，其中壓濾機，濾板面積0.28m2，汙泥處理量約0.11m3，壓濾為二次進料二次壓榨：一次進料30min、二次進料20min，進料壓力1MPa；壓榨時間為35min，最大壓榨壓力4.5MPa。
按上述壓濾參數通過壓濾機進行壓濾，泥餅成形不粘布，壓濾泥餅平均含水率59%，壓濾液pH為7。
實施例2：
本實施例汙泥脫水複合型調理劑，包括有機混凝劑、無機混凝劑、助劑，在汙泥脫水過程中，有機混凝劑的添加量為汙泥乾重的1.4％；無機混凝劑的添加量為汙泥乾重的19.5%；助劑的添加量為汙泥乾重的0.5%；
其中無機混凝劑中鋁鹽為聚合氯化鋁和聚合硫酸鋁按照質量比1:2的混合物；無機混凝劑中的鐵鹽為聚合氯化鐵和聚合硫酸鐵按照質量比3:2的混合物；助劑為殼聚糖鹽酸鹽和殼聚糖季銨鹽按照質量比1:1的混合物；
本實施例利用汙泥脫水複合型調理劑的汙泥脫水方法，包括以下步驟：
S1、準備一定量待處理的含固率為3.5%汙泥，計算汙泥乾重，按照重量比例稱取有機混凝劑、無機混凝劑，將有機混凝劑和53.8%的無機混凝劑混合均勻，得到復配劑；
S2、將復配劑加入步驟S1準備的汙泥中，攪拌後，加入剩餘的無機混凝劑，攪拌10min，再加入助劑，攪拌10min，得到處理後的汙泥，汙泥的pH為7；
S3、將處理後的汙泥配合特種高壓板框壓濾機進行機械脫水即可，其中壓濾機，濾板面積1m2，汙泥處理量約12m3，壓濾為二次進料二次壓榨：一次進料30min、進料壓力1MPa，一次壓榨時間40min，最大壓榨壓力3.3MPa；二次進料20min、進料壓力0.8MPa，二次壓榨時間30min，最大壓榨壓力4.5MPa。
按上述壓濾參數通過壓濾機進行壓濾，泥餅成形不粘布，壓濾泥餅平均含水率53.3%，壓濾液pH為7。
實施例3：
本實施例汙泥脫水複合型調理劑，包括有機混凝劑、無機混凝劑、助劑，在汙泥脫水過程中，有機混凝劑的添加量為汙泥乾重的1.5％；無機混凝劑的添加量為汙泥乾重的27%；助劑的添加量為汙泥乾重的0.8%；
其中無機混凝劑中鋁鹽為氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鈉、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁的混合物；無機混凝劑中鐵鹽為三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵的混合物；助劑為十二烷基苯磺酸鈉、直鏈烷基苯磺酸鈉、TX-10乳化劑、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽、殼聚糖乳酸鹽、殼聚糖穀氨酸鹽、聚乙烯醇的混合物；
本實施例利用汙泥脫水複合型調理劑的汙泥脫水方法，包括以下步驟：
S1、準備一定量待處理的含固率為4.5%汙泥，計算汙泥乾重，按照重量比例稱取有機混凝劑、無機混凝劑，將有機混凝劑和70%的無機混凝劑混合均勻，得到復配劑；
S2、將復配劑加入步驟S1準備的汙泥中，攪拌後，加入剩餘的無機混凝劑，攪拌15min，再加入助劑，攪拌15min，得到處理後的汙泥，汙泥的pH為7.2；
S3、將處理後的汙泥投入壓濾機進行機械脫水即可，其中壓濾機，濾板面積1m2，汙泥處理量約0.11m3，壓濾為二次進料二次壓榨：一次進料30min、二次進料20min，進料壓力1MPa；壓榨時間為35min，最大壓榨壓力4.5MPa。
按上述壓濾參數通過壓濾機進行壓濾，泥餅成形不粘布，壓濾泥餅平均含水率59.5%，壓濾液pH為7。
實施例4：
本實施例汙泥脫水複合型調理劑，包括有機混凝劑、無機混凝劑、助劑，在汙泥脫水過程中，有機混凝劑的添加量為汙泥乾重的0.2％；無機混凝劑的添加量為汙泥乾重的10%；助劑的添加量為汙泥乾重的0.6%；
其中無機混凝劑中鋁鹽為氯化鋁；無機混凝劑中鐵鹽為硫酸亞鐵；助劑為殼聚糖穀氨酸鹽；
本實施例利用汙泥脫水複合型調理劑的汙泥脫水方法，包括以下步驟：
S1、準備一定量待處理的含固率為5.0%汙泥，計算汙泥乾重，按照重量比例稱取有機混凝劑、無機混凝劑，將有機混凝劑和10%的無機混凝劑混合均勻，得到復配劑；
S2、將復配劑加入步驟S1準備的汙泥中，攪拌後，加入剩餘的無機混凝劑，攪拌5min，再加入助劑，攪拌5min，得到處理後的汙泥，汙泥的pH為6.8；
S3、將處理後的汙泥配合特種高壓板框壓濾機進行機械脫水即可，其中壓濾機，濾板面積0.28m2，汙泥處理量約0.11m3，壓濾為二次進料二次壓榨：一次進料30min、二次進料20min，進料壓力1MPa；壓榨時間為35min，最大壓榨壓力4.5MPa。
按上述壓濾參數通過壓濾機進行壓濾，泥餅成形不粘布，壓濾泥餅平均含水率58.7%，壓濾液pH為7。
綜上所述，本發明採用有機混凝劑、無機混凝劑、助劑組成複合型汙泥脫水調理劑，各成分添加量少，該複合型汙泥脫水調理劑用於汙泥脫水時投加量小、調理工藝簡單，配合壓濾機機械脫水作用，能使汙泥含水率降至60%以下，pH在6～7之間，無惡臭，使用方便、環境友好，避免傳統方法中添加粉劑，不存在增容問題，不影響泥餅後續資源化處理處置，廣泛適用於汙泥的脫水處理。
需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。