一种污泥调理剂及其在污泥脱水中的应用的制作方法

本发明属于污泥处理，具体涉及一种污泥调理剂及其在污泥脱水中的应用。

背景技术：

1、污泥是污水处理过程中的一种黏稠物质，以厌氧、好氧微生物为主体，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒细小，比重较小，很难通过沉降进行固液分离；污泥的主要特性是含水率高，一般污水厂二沉池污泥的含水率为97-99%，其中间隙水约占70％，毛细水占20％左右，吸附水约为7％，胞内水约为3％。

2、高含水率的污泥难以运输，因此需要对污泥中的水分进行分离，以降低其含水率，但是污泥中各类物质与水体的结合较为紧密，对污泥脱水成为技术人员的研究课题。

3、目前对于污泥脱水通常是采用调理法，向污泥中加入絮凝剂三氯化铁和氧化钙，有的还加入有机物聚丙烯酰胺等作为调理剂，但是其对于污泥的脱水效果并不是很好，其不能脱除污泥的胞内水，进而导致脱水后的污泥含水率仍然较高；

4、现有技术的污泥调理剂耐碱性能差，在碱性环境下，质量损失较多，而且污泥调理剂受温度影响较大，对于不同温度的污泥脱水效果不稳定；

5、因此，提供一种污泥调理剂在污泥脱水中的应用，脱水性能优异，在碱性环境下质量损失少，并且对于不同温度的污泥脱水效果稳定是现有技术亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种污泥调理剂及其在污泥脱水中的应用，脱水性能优异，在碱性环境下质量损失少，并且对于不同温度的污泥脱水效果稳定。

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

3、一种污泥调理剂，原料成分包括改性复合粉体、改性聚合氯化铁、活性剂与去离子水；

4、改性复合粉体、改性聚合氯化铁、活性剂与去离子水的质量比为16-18:35-37:5-7:140-160。

5、1.制备改性复合粉体

6、（1）海泡石粉预处理

7、将海泡石粉置于盐酸溶液中浸泡26-34min，浸泡结束后干燥，然后置于煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为310-330℃，煅烧时间为2.1-2.4h，煅烧结束后制得预处理后的海泡石粉；

8、所述海泡石粉，密度为2.0-2.2g/cm3，sio2的质量含量为56-58%，mgo的质量含量为22-24%；

9、所述盐酸溶液的质量浓度为27-29%；

10、（2）硅藻土预处理

11、将硅藻土与硫酸溶液混合，搅拌38-42min，干燥后置于马弗炉中煅烧1.4-1.6h，煅烧温度为250-270℃，制得煅烧后的硅藻土，煅烧结束后自然恢复至室温进行等离子体处理，处理电压为22-24kv，处理时间为35-39min，处理频率为16-20khz，处理功率为300-320w，处理结束后制得预处理后的硅藻土；

12、所述硅藻土，密度为1.9-2.1g/cm3，sio2的质量含量为91-93%，al2o3的质量含量为3.7-3.9%；

13、所述硫酸溶液的质量含量为38-42%；

14、所述硅藻土与硫酸溶液的质量比为1:3-5；

15、（3）复合

16、将预处理后的海泡石粉、预处理后的硅藻土混合，喷淋改性液，然后进行超声振荡处理，超声时间为14-16min，超声频率为36-38khz，超声结束后干燥，制得改性复合粉体；

17、所述预处理后的海泡石粉、预处理后的硅藻土与改性液的质量比为10-14:10-14:120-140；

18、所述改性液是去离子水、甜菜碱和硬脂酸钠的混合物,所述去离子水、甜菜碱和硬脂酸钠的质量比为94-100:1.3-1.5:0.9-1.1。

19、2.制备改性聚合氯化铁

20、（1）初步改性

21、将聚合氯化铁进行脉冲处理，脉冲处理的次数为3次，每次脉冲处理的时间为8-12s，相邻两次脉冲处理的间隔时间为14-16s，脉冲处理的有效电流密度为23-25a/mm2，脉冲频率为110-130hz，脉冲处理结束后的制得初步改性的聚合氯化铁；

22、（2）深度改性

23、将初步改性的聚合氯化铁溶于乙醇溶液中，然后在氮气气氛下加入乙烯基三乙氧基硅烷，控制温度为63-67℃，搅拌28-32min，然后加入羟丙基甲基纤维素，搅拌均匀后，干燥制得改性聚合三氯化铁；

24、所述乙醇溶液的质量浓度为38-42%；

25、所述初步改性的聚合氯化铁、乙醇溶液、乙烯基三乙氧基硅烷、羟丙基甲基纤维素的质量比为9-11:50-54:0.4-0.6:3-5。

26、3.制备活性剂

27、将脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺混合，搅拌均匀后加入聚乙二醇与去离子水，混合均匀后进行热处理，热处理温度为58-62℃，处理时间为18-22min，处理结束后制得活性剂；

28、所述脂肪醇聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、聚乙二醇与去离子水的质量比为1.1-1.3:0.8-1.1:1.8-2.2:18-22。

29、4.混料

30、将改性复合粉体、改性聚合氯化铁与去离子水混合，然后加入活性剂，搅拌均匀后干燥，制得污泥调理剂。

31、与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

32、1.本发明采用特定的方法制备改性复合粉体，增加了复合粉体的比表面积，使得污泥颗粒更容易的聚集结合，并且采用特定的改性聚合三氯化铁，提高了三氯化铁的表面活性，增强了其分散性能，避免了团聚现象，从而可以增强对污泥颗粒的高效结合性，其与其他技术手段相结合，进一步增强了污泥的深度脱水效果；

33、2.采用本发明的方法制得的污泥调理剂，置于20%的氢氧化钠水溶液中，在26℃下浸泡10d，重量损失率为0.06-0.09%；

34、3.将本发明制得的污泥调理剂应用于污泥脱水中，污泥的含水率为98.5%，污泥调理剂的加入量为污泥质量的0.5%，混合均匀，搅拌20min，然后进入板框压滤机进行脱水，压榨时间为10min，压榨压力为1.2mpa，脱水完成后对泥饼的含水率进行检测，结果如下：

35、当污泥温度为5℃时，泥饼含水率为32.5-33.1%；

36、当污泥温度为25℃时，泥饼含水率为33.4-34.6%；

37、当污泥温度为45℃时，泥饼含水率为34.7-35.8%。

技术特征：

1.一种污泥调理剂，其特征在于，所述污泥调理剂的原料成分包括改性复合粉体、改性聚合氯化铁、活性剂与去离子水；

2.根据权利要求1所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种污泥调理剂，其特征在于，

8.根据权利要求1-7任一项所述的污泥调理剂在污泥脱水中的应用，其特征在于，污泥调理剂的加入量为污泥质量的0.5%。

技术总结
本发明提供了一种污泥调理剂及其在污泥脱水中的应用，属于污泥处理技术领域；所述污泥调理剂的原料为改性复合粉体、改性聚合氯化铁、活性剂与去离子水，质量比为16‑18:35‑37:5‑7:140‑160；所述改性聚合氯化铁，将聚合氯化铁进行3次脉冲处理，每次脉冲处理的时间为8‑12s，相邻两次脉冲处理的间隔时间为14‑16s，然后溶于乙醇溶液中，在氮气气氛下加入乙烯基三乙氧基硅烷，控制温度为63‑67℃，搅拌28‑32min，然后加入羟丙基甲基纤维素，搅拌均匀后，干燥制得改性聚合三氯化铁；本发明制得的污泥调理剂，脱水性能优异，在碱性环境下质量损失少，并且对于不同温度的污泥脱水效果稳定。

技术研发人员：窦忠远,严希海,张国海
受保护的技术使用者：山东达源环保工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16