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
本發明提供了一種污泥有機脫水劑和污泥脫水的工藝，本發明所述的污泥有機脫水劑各成分按質量分數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，本發明在進行污泥脫水時，將污泥穩定劑加入到污泥中與污泥進行充分攪拌，所述污泥穩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脫水劑，使有機脫水劑在污泥中的濃度為0.02％～0.25％，并利用板框壓濾機進行壓濾脫水，本發明采用的有機脫水劑成分中特殊的單體與分子結構，與污泥作用，形成細密、結實的小絮體，結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。
權利要求書
1.一種污泥有機脫水劑，其特征在于，所述有機脫水劑各成分按質量分數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，所述質量分數比的允許誤差為≤±10％。
2.一種權利要求1所述污泥有機脫水劑的制備方法，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，造粒得到有機脫水劑干粉。
3.一種污泥脫水工藝，其特征在于，采用如權利要求1～2任一所述的有機脫水劑，包括以下步驟：S1、將污泥穩定劑加入到污泥中與污泥進行充分攪拌，所述污泥穩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脫水劑，使有機脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％；S3、將添加所述有機脫水劑的污泥通入到板框壓濾機進行壓濾脫水處理。
4.一種污泥脫水工藝，其特征在于，采用如權利要求1～2任一所述的有機脫水劑，包括以下步驟：S1、在污泥中加入有機脫水劑，使有機脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％；S2、將添加所述有機脫水劑的污泥通入到板框壓濾機進行壓濾脫水處理。
5.如權利要求3或4任一所述的污泥脫水工藝，其特征在于，所述機脫水劑在加入污泥前的配置方法是：將有機脫水劑粉粒體加入到15-30℃的清水中，并連續攪拌溶解，將有機脫水劑粉粒體溶解成0.25％～0.50％的貯存水溶液。
6.如權利要求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，要經過5～10倍的水在線稀釋后加入污泥內。
7.如權利要求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脫水劑的裝置是容積式加藥泵。
發明內容
為了實現市政污泥處理的“減量化、穩定化、無害化和資源化”處理的目的，本發明一方面提供一種污泥有機脫水劑，另一方面提供一種污泥脫水方法。本發明具體如下：
第一方面，本發明提供了一種污泥有機脫水劑，所述有機脫水劑各成分按質量分數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，所述質量分數比的允許誤差為≤±10％。
有機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，造粒得到有機脫水劑干粉。
本申請提供的有機脫水劑主要化學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，所述的有機脫水劑為中低分子量有機物，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。
本發明的有機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，石灰等無機絮凝劑與調理劑，實現真正污泥減量化，同時降低出泥無機份與濾液含鹽量，降低水處理總排水的電導率，不改變水體酸堿性�？上囡灐疤切摹爆F場，降低泥餅含水率，有利于污泥堆肥、焚燒等資源化利用，降低水體電導率，改善污水處理廠運行環境。
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：
首先采樣所述穩定劑調節污泥性質，使污泥物料化學性質趨于穩定、相同，具體過程為：
S1將所述污泥穩定劑加入到污泥中與污泥進行充分攪拌，所述污泥穩定劑的加入量是絕干泥量的20％～40％；
所述污泥穩定劑按質量分數包括：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定劑后，在污泥中加入所述有機脫水劑，具體如下：
S2、在S1得到的污泥中加入所述有機脫水劑，使有機脫水劑在污泥液料中的濃度為0.02％～0.25％。
S3、將添加所述有機脫水劑的污泥通入到板框壓濾機進行壓濾脫水處理。本申請還提供了另一種使用所述有機脫水劑進行污泥脫水的方法，具體為：
S1、在污泥中加入有機脫水劑，使有機脫水劑在污泥中的濃度為0.02％～0.25％。
S2、將添加所述有機脫水劑的污泥通入到板框壓濾機進行壓濾脫水處理。
作為本發明第二方面一種優選的技術方案，所述機脫水劑在加入污泥前的配置方法是：將有機脫水劑粉粒體加入到15-30℃的清水中，并連續攪拌溶解，將有機脫水劑粉粒體溶解成0.25％～0.50％的貯存水溶液。
作為本發明第二方面一種優選的技術方案，所述貯存水溶液加入到污泥中時，要經過5～10倍的水在線稀釋后計量加入污泥內。
需要說明的是，本申請的有機脫水劑溶解后盡快使用，貯存時間不超過24個小時；關注溶解用水質量，使用清水溶解、若溶解用水pH值呈酸性/堿性過高、水質硬度大、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，加料過快易造成結塊，避免與陰離子絮凝劑混溶。
作為本發明第二方面一種優選的技術方案，在使用污泥脫水劑脫水后，將添加所述有機脫水劑的污泥通入到板框壓濾機進行壓濾脫水處理。
作為本發明第二方面一種優選的技術方案，在污泥中加入所述有機脫水劑的裝置是容積式加藥泵，更優選地，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械剪切力破壞。本申請添加有機脫水劑的方式可以是連續添加也可批次添加。
本申請突出的技術效果為：
1.本申請采用的有機脫水劑成分中特殊的單體與分子結構，與污泥作用，形成細密、結實的小絮體，結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備，在重力與壓力作用下實現污泥快速持續脫水，達到固液分離，降低污泥含水率與真正體積減量的目的，且因應用有機脫水劑全部或部分替代無機絮凝劑，因此可降低濾液電導率，改善污水處理廠運營條件，特別有利于減輕厭氧反應鈣化與水處理過流部位結垢。
2.本申請采用的污泥脫水工藝，使用本申請的穩定劑和有機脫水劑，泥壓濾時不用投加石灰鐵鹽和污泥調理劑等進行污泥調理，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，水質不發黏，易過濾。
3.本申請的有機脫水劑為固體，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％。本申請的有機脫水劑對污泥脫水處理后，污泥體積小，較傳統石灰法干污泥的增比降低，后續處理成本低，處理效率增加。本申請的有機脫水劑的污泥骨架結構，在后期處置的過程中會發生水化凝膠反應，形成具備一定強度的剛性結構，使泥餅具有長期穩定性和后續水分持續散失降低的特點。本申請的有機脫水劑中各組分較為環保，制備工藝簡便，避免了傳統污泥調理劑中的石灰組分，克服用量大、對設備損耗腐蝕嚴重、對環境潛在危害等技術缺陷，性能較現有污泥調劑及傳統污泥調理劑，具有極強技術優勢。
4.本申請的有機脫水劑的技術特點是：①純有機綠色技術，實現石灰“零”添加、鐵鹽“零”添加、鋁鹽“零”添加；不改變泥餅有機質含量與性質，有利于污泥堆肥或焚燒資源化利用，變廢物為資源；實現真正意義上的污泥減量。②安全友好，產品可生物降解、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場環境；徹底消除了鐵鹽、鋁鹽、石灰酸堿性給設備帶來的腐蝕以及給水系統帶來的額外鹽分；既可單獨使用，也可與其他絮凝劑、脫水劑組合使用，根據客戶需求與現場情況衍生多種應用方案。③高效易用，液體產品采用加藥泵計量添加，無需復雜昂貴的加藥設備，實現完全的自動化加藥；大幅度提高板框壓濾機處理污泥效率；降低污泥運輸、處理、處置成本；用量少，降低員工操作強度。
（發明人：趙磊;王軍;丁少峰;馬軍;楊超;錢文文）
