[發明專利]一種復合污泥脫水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202111589071.6
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114011387A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 吳卷
• 申請（專利權）人: 湖北康創科技有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F11/148
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 田月廣

本發明公開了一種復合污泥脫水劑及其制備方法，制備方法包括如下步驟：先將硅藻土與海泡石混合研磨煅燒，冷卻后浸入1mol/L的硝酸溶液中，超聲處理，烘干、研磨得復合粉體；將復合粉體、丙烯酰胺單體、尿素、去離子水加入反應釜中，攪拌均勻，通入N₂，加入引發劑，反應1～2h；加入聚乙二醇，反應1～2h；反應結束后，加入乙二胺四乙酸二鈉調節pH至7～8，即得復合污泥脫水劑。本發明的復合污泥脫水劑中聚丙烯酰胺聚合物與無機多孔復合粉體形成互穿網絡結構，無機粉體在聚合物分子中分布均勻，聚丙烯酰胺與無機復合粉體協同作用，吸附脫水效果更強；同時復合污泥脫水劑穩定性好，可存儲18個月以上不分層。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種無機粉體-有機高分子復合污泥脫水劑及其制備方法。

背景技術

隨著我國社會經濟的快速發展，生活污水和工業污水的排放量持續增長，在對污水的處理過程中會產生大量污泥。污泥形態特殊，顆粒小，多呈絮狀及膠狀，密度小，含水量高，通常高達95～97％。由于水分與污泥顆粒結合的特性，采用機械方法脫除具有一定的限制，因而常在脫水處理過程中添加脫水劑進行絮凝脫水。脫水劑包括有機脫水劑和無機脫水劑。常用的有機脫水劑主要是聚丙烯胺，它通過吸附架橋等作用增大污泥絮體，提高污泥沉降與脫水效果；按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型，能夠調理各種成分復雜污泥；但其仍存在處理工藝較復雜，最佳投藥量范圍窄，水處理成本高等缺陷。無機脫水劑常用的有鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽等，其作用機理是水解產物具有較多的正電荷和較大的表面積，能迅速吸附水體中帶負電荷的膠體及其他懸浮物。但是無機脫水劑存在分子量和顆粒度不夠高、聚集體的吸附架橋能力不強、投藥量較多、后處理困難等缺點。還有一類無機脫水劑是多孔陶瓷微珠，由于其比表面積大，吸附性強；但是其單獨用于污泥脫水的效果不佳。

有機和無機脫水劑在性能上具有很強的互補性，因此也有不少研究聚焦于無機與有機高分子脫水劑的復配。如CN104004130A公開了一種復合高分子污泥脫水劑及其制備方法，包括如下步驟：(1)用去離子水分別將非離子單體、陰離子單體和陽離子單體配成水溶液，將三者的水溶液混合，調pH值2-6，通氮，攪拌；(2)步驟(1)制得的混合溶液加入過硫酸鹽類引發劑、亞硫酸鹽類還原劑、偶氮引發劑和EDTA-2Na，控制反應溫度，促發鏈引發和鏈增長反應；(3)在反應在進行到2-4h時，加入鐵鹽，充分攪拌，繼續通氮反應1-3h，然后升溫至70℃，再繼續反應40～60min后出料，得到膠體依次經干燥、粉碎、造粒，即得污泥脫水劑。但是該方法是在制備完成聚丙烯酰胺后加入鐵鹽共混，脫水效果未見顯著提升。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種聚丙烯酰胺與無機多孔材料復合的污泥脫水劑，提供吸附脫水性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種復合污泥脫水劑的制備方法，包括如下步驟：

S1.取硅藻土、海泡石混合均勻，置于球磨機內研磨，過篩至80μm篩余小于10％，在CO₂氣氛下升溫至500～600℃煅燒1～2h，冷卻至室溫；浸入1mol/L的硝酸溶液中，超聲處理20～30min，過濾，水洗，升溫至250～300℃，烘干、研磨得復合粉體；

S2.將復合粉體、丙烯酰胺單體、尿素、去離子水加入反應釜中，攪拌均勻，通入N₂，加入引發劑，反應1～2h；加入聚乙二醇，反應1～2h；反應結束后，加入乙二胺四乙酸二鈉調節pH至7～8，即得復合污泥脫水劑。

優選的，步驟S1中，所述硅藻土與海泡石質量比為1:1～5。

優選的，步驟S1中，所述復合粉體的粒徑研磨至1～10μm。

優選的，步驟S2中，所述復合粉體、丙烯酰胺單體、尿素、聚乙二醇與去離子水的質量比為1～2:10:0.5～2:2～5:20～40。