專利名稱：污泥脫水劑及其脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)，特別是涉及污泥脫水劑及污泥脫水的 方法。
背景技術(shù)：
城市污水廠的污泥是指處理污水所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的 廢棄物，含有大量的有機物、重金屬以及致病菌和病原菌等，不加處 理任意排放，會對環(huán)境造成嚴重的污染。城市污水污泥產(chǎn)生量巨大，
含水率約為80%左右，因此要達到污水污泥減量的目的，脫水成了關(guān) 鍵的一環(huán)。
目前對于污水污泥減量化脫水采用的方法有兩種， 一是減少有機 物的量(消化、焚燒)，二是降低污泥的含水率(濃縮、機械脫水、 干化)。目前國內(nèi)外多采用降低污泥的含水率來達到減量的目的。通 過投資成本、運行成本及環(huán)保等方面的比較，機械脫水方法降低污水 污泥的含水率較之其他兩種方法簡單、效果好。
污水污泥顆粒細小，呈絮狀膠體結(jié)構(gòu)，水分被束縛在膠團內(nèi)，膠 體顆粒全部帶有相同性質(zhì)的電荷，相互排斥，妨礙顆粒的聚集、長大， 而保持穩(wěn)定狀態(tài)，因而污水污泥中的水分用普通的濃縮或脫水方法去 除比較困難。只有加入能起混凝作用的脫水劑，使膠體顆粒的電荷得 到中和后，使顆粒呈不穩(wěn)定的狀態(tài)，粘附在一起，最后沉降下來，達 到脫水的目的。
目前污水污泥脫水劑主要以堿性的化工原料和中性的鹽類為主， 通過調(diào)質(zhì)后可改變污水污泥的脫水性能，但由于調(diào)質(zhì)后的污泥呈堿性
狀態(tài)，污泥中的大量有機質(zhì)被損耗，使得脫水后的污泥有機成份降低， 不利于資源化利用，而使處理后的污水污泥的處置又成了一大難題 目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種具有分散和增溶作用、改善污泥 的沉降速度和脫水速率、調(diào)質(zhì)后的污泥呈中性、脫水后污泥中的有機 質(zhì)成分不會降低的污泥脫水劑。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種工藝簡單、脫水速度快、脫水效 果好、工人操作環(huán)境好、環(huán)保、投資低、運行成本低、調(diào)質(zhì)后的污泥 呈中性、脫水后污泥中的有機質(zhì)成分不會降低的污泥脫水方法。
實現(xiàn)本發(fā)明的污泥脫水劑，由鐵鹽、具有表面活性的離子分散劑、
顆粒狀物質(zhì)、水組成；鐵鹽為硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種 或兩種以上的混合物，使用量為預(yù)處理的含水污泥的1% 3%;具有 表面活性的離子分散劑為乳化劑、重烷基苯磺酸鹽、直鏈烷基苯磺酸 鈉的中的一種或兩種以上的混合物，使用量為預(yù)處理的含水污泥的 1% 5%;顆粒狀物質(zhì)的使用量為預(yù)處理的含水污泥的3% 6%;水的 使用量為預(yù)處理的含水污泥的60% 70%。該污泥脫水劑具有分散和 增溶的作用，分散作用可使污泥絮體結(jié)構(gòu)分散解體，從而釋放出原絮 體內(nèi)部的結(jié)合水；增溶作用可溶解有高度水合作用的ECP，使ECP水 解，降低絮體對水的親合力，從而達到快速、有效的脫水。脫水劑組 成原料的協(xié)同效應(yīng)可以降低污泥顆粒間的靜電排斥作用和水合作用， 同時促進污泥顆粒的吸附架橋和巻掃凝聚作用，改善污泥顆粒間的結(jié) 構(gòu)，形成大小適中的污泥顆粒，提高污泥正壓脫水效果，使脫水后污 泥的含水率低于55%。通過加入本發(fā)明的污泥脫水劑對污泥進行調(diào)質(zhì)，
改善污泥的沉降速度和脫水速率。由于反應(yīng)條件溫和，因此在整個污 泥處理工藝中，無剌激性氣味的氣體產(chǎn)生，改善了工人的操作環(huán)境， 且調(diào)質(zhì)后的污泥呈中性，脫水后保留了污水污泥中的有機質(zhì)等可資源 化利用的成分，增大處理后污泥的處置力度。
作為改進，顆粒狀物質(zhì)為工業(yè)細砂、三級灰渣的一種或其混合物; 乳化劑為TX-10乳化劑，重烷基苯磺酸鹽為十二烷基苯磺酸鈉，可提 高脫水劑組成原料協(xié)同效應(yīng)。
作為上述方案的第一種改進，鐵鹽為硫酸鐵；具有表面活性的離 子分散劑為十二垸基苯磺酸鈉；顆粒狀物質(zhì)為工業(yè)細砂，可提高脫水 劑組成原料協(xié)同效應(yīng)。
作為上述方案的第二種改進，鐵鹽為聚合硫酸鐵，具有表面活性 的離子分散劑為直鏈烷基苯磺酸鈉，顆粒狀物質(zhì)為三級灰渣，可提高 脫水劑組成原料協(xié)同效應(yīng)。
作為上述方案的第三種改進，鐵鹽為硫酸鐵、聚合硫酸鐵的混合 物，具有表面活性的離子分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、直鏈烷基苯磺 酸鈉的混合物，顆粒狀物質(zhì)為工業(yè)細砂、三級灰渣的混合物，可提高 脫水劑組成原料協(xié)同效應(yīng)。
作為上述方案的污泥脫水劑的污泥脫水方法，包括污泥的調(diào)質(zhì)方 法，污泥的調(diào)質(zhì)方法包括先向含水的污泥添加水，攪拌時間1 3分 鐘；再向含水的污泥添加鐵鹽，攪拌反應(yīng)時間2 6分鐘；再向含水 的污泥添加具有表面活性的離子分散劑，攪拌反應(yīng)時間2 8分鐘； 最后向含水的污泥添加顆粒狀物質(zhì)，攪拌反應(yīng)時間2 6分鐘。通過 加入本發(fā)明的污泥脫水劑對污泥進行調(diào)質(zhì)，改善污泥的沉降速度和脫 水速率。由于反應(yīng)條件溫和，因此在整個污泥處理工藝中，無剌激性 氣味的氣體產(chǎn)生，改善了工人的操作環(huán)境，真正達到污水污泥除臭、 殺菌及減量的目的，且調(diào)質(zhì)后的污泥呈中性，脫水后保留了污水污泥 中的有機質(zhì)等可資源化利用的成分，增大處理后污泥的處置力度。
作為改進，脫水方法還包括通過變量柱塞泵把調(diào)理好的污泥吸入 壓濾機內(nèi)，在1. 0MPa L 2MPa的壓力下保壓75分鐘 90分鐘正壓 脫水，然后卸壓放料，脫水后的污泥的含水率低于55%。利用正壓脫 水，使污泥的含水率降至55%以下，達到污泥處理真正減量化，大大 降低了污泥的后續(xù)處理處置的成本。
作為進一步改進，在于正壓脫水包括帶式壓濾脫水、板框壓濾脫 水、螺旋式壓搾脫水。
本發(fā)明具有污泥脫水速度快、脫水效果好、工人操作環(huán)境好、環(huán) 保投資低、運行成本低、調(diào)質(zhì)后的污泥呈中性、脫水后污泥中的有機 質(zhì)成分不會降低等優(yōu)點。
具體實施方案
實施例1
取含水81.6%的城市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加60%的水， 充分攪拌3分鐘；再添加3%的硫酸鐵，充分攪拌反應(yīng)4分鐘；再添 加5%的十二烷基苯磺酸鈉，充分攪拌反應(yīng)5分鐘；再添加4%的工業(yè)
細砂，充分攪拌反應(yīng)3分鐘；然后通過變量柱塞泵把調(diào)理好的污泥吸
入板框壓濾機，在1. 2MPa左右的壓力下保壓85分鐘，然后卸壓放料， 污泥的含水率為51. 3%。
實施例2
取含水80.8嫩市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加62%的水，充 分攪拌1分鐘；再添加2%的氯化鐵，充分攪拌反應(yīng)3分鐘；再添加 3%的直鏈垸基苯磺酸鈉，充分攪拌反應(yīng)2分鐘；再添加5%的三級灰 渣，充分攪拌反應(yīng)2分鐘；然后通過柱塞泵把調(diào)好的污泥注入帶式壓 濾機，在l.lMPa左右的壓力下保壓90分鐘，然后卸壓放料，污泥的 含水率為53. 5%。
實施例3
取含水79.29%城市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加66%的水，充 分攪拌1分鐘；再添加1.5%的硫酸鐵和聚合硫酸鐵的混合物，充分 攪拌反應(yīng)2分鐘；再添加3. 5%的十二烷基苯磺酸鈉和直鏈烷基苯磺 酸鈉的混合物，充分攪拌反應(yīng)3分鐘；再添加4%的工業(yè)細砂和三級 灰渣的混合物，充分攪拌反應(yīng)2分鐘；然后通過柱塞泵把調(diào)好的污泥
注入螺旋式壓搾機，在1.2 MPa左右的壓力下保壓80分鐘，然后卸 壓放料，污泥的含水率為52.9%。
實施例4
取含水80.6%城市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加63%的水，充 分攪拌3分鐘；再添加3%的聚合硫酸鐵，充分攪拌反應(yīng)5分鐘；再 添加5%的TX-10乳化劑，充分攪拌反應(yīng)5分鐘；再添加396的工業(yè)細 砂，充分攪拌反應(yīng)2.5分鐘；然后通過柱塞泵把調(diào)好的污泥注入板框 壓濾機，在1.2 MPa左右的壓力下保壓80分鐘，然后卸壓放料，污 泥的含水率為53. 2%。
實施例5
取含水81.3%城市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加62%的水，充 分攪拌2分鐘；再添加2%的硫酸鐵、氯化鐵和聚合硫酸鐵的混合物， 充分攪拌反應(yīng)3分鐘；再添加3%的TX-10乳化劑、十二烷基苯磺酸 鈉和直鏈烷基苯磺酸鈉的混合物，充分攪拌反應(yīng)4分鐘；再添加5%
的工業(yè)細砂，充分攪拌反應(yīng)4分鐘；然后通過柱塞泵把調(diào)好的污泥注
入板框壓濾機，在1. 0 MPa左右的壓力下保壓75分鐘，然后卸壓放 料，污泥的含水率為54.5%。
實施例6
取含水78.6%城市污水污泥放入方形池內(nèi)，先添加69%的水，充 分攪拌3分鐘；再添加3%的硫酸鐵和聚合硫酸鐵的混合物，充分攪 拌反應(yīng)6分鐘；再添加5%的乳化劑，充分攪拌反應(yīng)8分鐘；再添加
6%的工業(yè)細砂，充分攪拌反應(yīng)6分鐘；然后通過柱塞泵把調(diào)好的污泥
注入板框壓濾機，在1.2MPa左右的壓力下保壓75分鐘，然后卸壓放 料，污泥的含水率為50. 2%。
權(quán)利要求
1、污泥脫水劑，其特征在于由鐵鹽、具有表面活性的離子分散劑、顆粒狀物質(zhì)、水組成；鐵鹽為硫酸鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種或兩種以上的混合物，使用量為預(yù)處理的含水污泥的1％～3％；具有表面活性的離子分散劑為乳化劑、重烷基苯磺酸鹽、直鏈烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上的混合物，使用量為預(yù)處理的含水污泥的1％～5％；顆粒狀物質(zhì)的使用量為預(yù)處理的含水污泥的3％～6％；水的使用量為預(yù)處理的含水污泥的60％～70％。
2、 如權(quán)利要求1所述的污泥脫水劑，其特征在于顆粒狀物質(zhì)為工業(yè) 細砂、三級灰渣的一種或其混合物；乳化劑為TX-10乳化劑，重烷基 苯磺酸鹽為十二烷基苯磺酸鈉。
3、 如權(quán)利要求2所述的污泥脫水劑，其特征在于鐵鹽為硫酸鐵；具 有表面活性的離子分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；顆粒狀物質(zhì)為工業(yè)細 砂。
4、 如權(quán)利要求2所述的污泥脫水劑，其特征在于鐵鹽為聚合硫酸鐵， 具有表面活性的離子分散劑為直鏈烷基苯磺酸鈉，顆粒狀物質(zhì)為三級 灰渣。
5、 如權(quán)利要求2所述的污泥脫水劑，其特征在于鐵鹽為硫酸鐵、聚 合硫酸鐵的混合物，具有表面活性的離子分散劑為十二烷基苯磺酸 鈉、直鏈垸基苯磺酸鈉的混合物，顆粒狀物質(zhì)為工業(yè)細砂、三級灰渣 的混合物。
6、 一種利用如權(quán)利要求1至5任意項所述的污泥脫水劑的污泥脫水 方法，其特征在于脫水方法包括污泥的調(diào)質(zhì)方法，污泥的調(diào)質(zhì)方法包 括先向含水的污泥添加水，攪拌時間1 3分鐘；再向含水的污泥添 加鐵鹽，攪拌反應(yīng)時間2 6分鐘；再向含水的污泥添加具有表面活 性的離子分散劑，攪拌反應(yīng)時間2 8分鐘；最后向含水的污泥添加 顆粒狀物質(zhì)，攪拌反應(yīng)時間2 6分鐘。
7、 如權(quán)利要求6所述的污泥脫水方法，其特征在于脫水方法還包括 通過變量柱塞泵把調(diào)理好的污泥吸入壓濾機內(nèi)，在1.0MPa 1.2MPa 的壓力下保壓75分鐘 90分鐘正壓脫水，然后卸壓放料，脫水后的 污泥的含水率低于55%。
8、 如權(quán)利要求7所述的污泥脫水方法，其特征在于正壓脫水包括帶 式壓濾脫水、板框壓濾脫水、螺旋式壓榨脫水。
全文摘要
污泥脫水劑，由鐵鹽、具有表面活性的離子分散劑、顆粒狀物質(zhì)、水組成；鐵鹽的使用量為預(yù)處理的含水污泥的1％～3％；離子分散劑的使用量為預(yù)處理的含水污泥的1％～5％；顆粒狀物質(zhì)的使用量為預(yù)處理的含水污泥的3％～6％；水的使用量為預(yù)處理的含水污泥的60％～70％；脫水方法包括污泥的調(diào)質(zhì)方法，污泥的調(diào)質(zhì)方法包括先向含水的污泥添加水，攪拌時間1～3分鐘；再向含水的污泥添加鐵鹽，攪拌反應(yīng)時間2～6分鐘；再向含水的污泥添加具有表面活性的離子分散劑，攪拌反應(yīng)時間2～8分鐘；最后向含水的污泥添加顆粒狀物質(zhì)，攪拌反應(yīng)時間2～6分鐘；本發(fā)明具有污泥脫水速度快、脫水效果好、脫水后污泥中的有機質(zhì)成分不會降低等優(yōu)點。
文檔編號C02F11/14GK101100345SQ20071002881
公開日2008年1月9日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者楊海英, 羅衛(wèi)員, 鐘環(huán)聲, 龍廣生 申請人:廣州鉻德工程有限公司