[發(fā)明專利]一種無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011021647.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112159071B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞紅波;徐緒箏;蘇航;楊曉胤;陳名仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)球中科水務(wù)科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F11/143
• 分類號(hào): C02F11/143
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 王璐

本發(fā)明涉及環(huán)境污染治理材料，具體公開了一種無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明通過對(duì)原料的選擇及制備工藝的優(yōu)化，開發(fā)得到一種Alb含量大于50％、且Alb+Alc總含量大于80％的無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑，可應(yīng)用于污泥治理領(lǐng)域。本發(fā)明所述的無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑由于具備預(yù)制聚合形態(tài)，投加入污泥體系(剩余污泥或厭氧消化化污泥)后可以和污泥細(xì)胞外的LB?EPS(緊密結(jié)合胞外聚合物)結(jié)合，降低污泥的毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)，增強(qiáng)污泥的脫水性能。同時(shí)，本發(fā)明所述的無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑產(chǎn)品是純液體產(chǎn)品且pH適中，克服了傳統(tǒng)石灰+FeCl₃調(diào)理工藝中污泥干固增加量大、調(diào)理后污泥堿性強(qiáng)、難以后續(xù)利用的問題，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境污染治理材料，具體地說，涉及一種無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

鋁系無機(jī)高分子水處理功能材料是近年快速發(fā)展的一類新型無機(jī)高分子材料，其具有用途廣泛、毒性低、腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用到水處理、污泥處理處置的各個(gè)環(huán)節(jié)。

根據(jù)研究表明，鋁具有不同水解聚合的賦存形態(tài)，其中Al₂-Al₈等低水解聚合形態(tài)被稱為Ala、Al₉-Al₃₀等中水解聚合形態(tài)被稱為Alb，更高的水解聚合形態(tài)被稱為Alc。

研究發(fā)現(xiàn)，不同賦存形態(tài)的鋁系高分子材料可對(duì)應(yīng)于不同的水處理功能，故可針對(duì)不同的水處理目的，開發(fā)具有不同賦存形態(tài)的鋁系高分子材料。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑及其制備方法與應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將含鋁固體原料粉碎至100-200目，加入第一反應(yīng)器(反應(yīng)器1)；

向反應(yīng)器1中加入工業(yè)鹽酸或工業(yè)鹽酸與硫酸的混合酸，加入量為含鋁固體原料中鋁元素質(zhì)量的15-20倍；

將反應(yīng)器1密閉，升溫至110℃-130℃，反應(yīng)2-3個(gè)小時(shí)；

將反應(yīng)產(chǎn)物加入第二反應(yīng)器(反應(yīng)器2)中；

(2)將反應(yīng)器2升溫至80℃，在持續(xù)保溫的條件下，分批次投加苛性堿或碳酸鈉，總投加鈉元素的質(zhì)量為含鋁固體原料中鋁元素質(zhì)量的100％-180％，投加過程需持續(xù)1.5-2小時(shí)，投加完成后持續(xù)攪拌反應(yīng)1小時(shí)以上；反應(yīng)完畢后，在60℃以上的溫度，熟化2個(gè)小時(shí)，即得無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述含鋁固體原料若為水合狀態(tài)時(shí)，先進(jìn)行烘干處理，將含鋁固體原料的含水量控制在10％以下。作為一種示例性說明，所述烘干處理具體可以為：在120℃下烘干30分鐘以上。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述含鋁固體原料選自氫氧化鋁、鋁礬土、高鋁粉煤灰中的一種或多種。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述工業(yè)鹽酸的濃度為25％，所述工業(yè)鹽酸與硫酸的混合酸中硫酸比例小于10％。

進(jìn)一步地，根據(jù)具體需求，在步驟(1)中，還可向反應(yīng)器1中加入FeCl₃、硫酸鐵或含鐵酸作為反應(yīng)添加劑，控制鐵元素的質(zhì)量不超過所述含鋁固體原料中鋁元素總質(zhì)量的20％(m/m)，可在一定程度下提高本發(fā)明所述無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑改善污泥CST(毛細(xì)吸水時(shí)間)的能力。同時(shí)需要說明的是，對(duì)于未在制備方法中引入上述反應(yīng)添加劑而制備得到的無機(jī)高分子污泥調(diào)理劑，可適用于具有特殊要求或條件(如不可引入Fe)的工況環(huán)境中。