[發(fā)明專(zhuān)利]一種污泥調(diào)質(zhì)劑及其應(yīng)用和調(diào)質(zhì)污泥的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710168319.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106865952A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫明;陳濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京君聯(lián)合環(huán)境科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/14
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/14;C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開(kāi)磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污泥調(diào)質(zhì)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種污泥調(diào)質(zhì)劑及其應(yīng)用和調(diào)質(zhì)污泥的方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快和人民群眾生活水平的不斷提高，工業(yè)廢水和生活污水的排放量逐年增大，隨之而來(lái)的就是污水處理過(guò)程中的污泥產(chǎn)量的迅速增加。統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)每年產(chǎn)生的污泥如以絕干污泥量計(jì)，將大于3000萬(wàn)噸。

污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的一種粘稠狀物質(zhì)，其中含有的大量有機(jī)物、重金屬、致病微生物等，其中的微生物以好氧、厭氧微生物為主體類(lèi)型，具有有機(jī)質(zhì)含量高、與水體結(jié)合緊密的特點(diǎn)，是一種典型的固體廢棄物，如得不到妥善處置，其中的有害成分將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。住建部印發(fā)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置、混合填埋用泥質(zhì)》(GB/T23485-2009)要求污泥用作混合填埋時(shí)，含水率不得高于60％，用作垃圾填埋場(chǎng)覆蓋土添加料時(shí)，污泥含水率不得高于45％。

因此，如何有效脫除污泥水分是我國(guó)在污水和污泥處理時(shí)必須要解決的核心問(wèn)題。污泥脫水技術(shù)可以分為機(jī)械脫水和加熱干化兩大類(lèi)。相較于加熱干化的脫水工藝，“化學(xué)調(diào)質(zhì)+機(jī)械脫水”的深度脫水工藝更簡(jiǎn)單可靠、能耗更低。

目前，用于污泥機(jī)械脫水的調(diào)質(zhì)藥劑多為鐵鹽+生石灰的組合，如三氯化鐵+生石灰，或有機(jī)的高分子調(diào)理劑如聚丙烯酰胺。上述調(diào)質(zhì)藥劑的加入，或在污泥膠團(tuán)表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或者中和污泥膠體顆粒中電荷，進(jìn)而破壞污泥的膠態(tài)結(jié)構(gòu)，從而減少泥水之間的親和力，最終通過(guò)調(diào)整絮體顆粒群性質(zhì)及其排列狀態(tài)，使絮體凝聚力增強(qiáng)，顆粒變大，實(shí)現(xiàn)污泥脫水性能的改善。但現(xiàn)有調(diào)制藥劑的類(lèi)型存在明顯的缺陷：

例如，鐵鹽的添加量約在8％，生石灰的添加量在25％～35％，藥劑成本為90～100元左右/噸污泥。如此高的藥劑使用成本阻礙了機(jī)械脫水工藝的推廣應(yīng)用。同時(shí)，三氯化鐵對(duì)后續(xù)機(jī)械脫水設(shè)備的腐蝕性較大，且藥劑投加量大，造成濾液中氯離子含量高，增加了后期對(duì)污泥濾液處理的難度；工業(yè)級(jí)石灰的加入容易增加設(shè)備處理的負(fù)荷，同時(shí)容易造成管道、濾布的堵塞。而聚丙烯酰胺等有機(jī)高分子調(diào)理劑作用于污泥的間隙水，對(duì)污泥的深度脫水作用不大，改進(jìn)效果較為有限，污泥含水率通常大于80％，不能滿(mǎn)足住建部處理污泥的要求。

有鑒于此，本領(lǐng)域亟待提供一種脫水效果好且價(jià)格低廉、便于后續(xù)機(jī)械脫水工藝的調(diào)制藥劑。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種污泥調(diào)質(zhì)劑，所述污泥調(diào)質(zhì)劑具有成本低、脫水效果好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的第二目的在于提供上述污泥調(diào)質(zhì)劑在污泥調(diào)質(zhì)中的應(yīng)用，所述應(yīng)用能夠簡(jiǎn)單、高效地對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，便于后續(xù)脫水。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種調(diào)質(zhì)污泥的方法，該方法能夠簡(jiǎn)單、高效地對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)，便于后續(xù)脫水

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種用于調(diào)質(zhì)污泥的污泥調(diào)質(zhì)劑，所述污泥調(diào)質(zhì)劑包括地聚合物和其他調(diào)質(zhì)助劑。

本發(fā)明還涉及上述污泥調(diào)質(zhì)劑在污泥調(diào)質(zhì)中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述污泥調(diào)質(zhì)劑能夠簡(jiǎn)單、高效、低成本地實(shí)現(xiàn)污泥的脫水。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一方面涉及一種污泥調(diào)質(zhì)劑，所述污泥調(diào)質(zhì)劑包括地聚合物和其他調(diào)質(zhì)助劑。

本發(fā)明上述污泥調(diào)質(zhì)劑中包括地聚合物。地聚合物是一種由AlO₄和SiO₄四面體結(jié)構(gòu)單元組成的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)聚合物，可由粘土、工業(yè)廢渣或礦渣為原料，采用適當(dāng)?shù)墓に囂幚恚谳^低的溫度下(50～180℃)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐酸堿、耐火和耐高溫的性能。由于其制備方法簡(jiǎn)單、來(lái)源廣泛、成本低廉且性能優(yōu)異，地聚合物在建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有關(guān)于地聚合物在污泥調(diào)質(zhì)方面的報(bào)道。本發(fā)明首次在用于調(diào)質(zhì)污泥的污泥調(diào)質(zhì)劑中加入地聚合物，并發(fā)現(xiàn)地聚合物一方面能夠快速地與污泥中的膠體顆粒發(fā)生絮凝反應(yīng)，形成網(wǎng)絡(luò)骨架，提高污泥脫水的效率，另一方面，地聚合物環(huán)狀分子之間形成密閉的空腔，可以把金屬離子和其他毒性物質(zhì)分割包圍在空腔中，將重金屬毒性物質(zhì)從水中脫離出來(lái)，起到脫毒的作用。并且，地聚合物的加入還能減少其他調(diào)質(zhì)助劑的用量，尤其是鐵鹽、鋁鹽和生石灰等的用量，不但節(jié)約成本，還減少鐵鹽、鋁鹽和生石灰等對(duì)后續(xù)機(jī)械脫水工藝的阻礙，例如侵蝕機(jī)械管道、增強(qiáng)濾液的處理難度以及堵塞管道和濾布。

在一些實(shí)施方式中，所述地聚合物選自磷酸或磷酸鹽基地聚合物、鈣基地聚合物、粉煤灰基地聚合物、二氧化硅基地聚合物、巖石基地聚合物和有機(jī)-礦物地聚合物中的一種或多種。