申請日2014.11.03
公開(公告)日2015.01.14
IPC分類號C02F11/14
摘要
本發明涉及污泥脫水處理領域，具體而言，涉及一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑及其合成方法。由A、B兩劑組成，所述A劑和B劑的用量比為5：1-8：2，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而成：A劑組分為：亞鐵鹽20-40份、重金屬離子固化劑5-15份、半焦40-60份;B劑組分為：表面活性劑20-40份、助脫劑60-80份。通過將A劑和B劑以合理的配比配合制成的脫水劑在處理污泥脫水之后，脫水后的污泥含水量降至55-58%之間。
權利要求書
1.一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，其特征在于，由A、 B兩劑組成，所述A劑和B劑的用量比為5：1-8：2，所述A劑和 B劑分別由以下重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽20-40份、重金屬離子固化劑5-15份、 半焦40-60份;
B劑組分為：表面活性劑20-40份、助脫劑60-80份。
2.根據權利要求1所述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑，其特征在于，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而 成：
A劑組分為：亞鐵鹽25-35份、重金屬離子固化劑8-12份、 半焦45-55份;
B劑組分為：表面活性劑25-35份、助脫劑65-75份。
3.根據權利要求1所述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑，其特征在于，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而 成：
A劑組分為：亞鐵鹽40份、重金屬離子固化劑10份，半焦50 份;
B劑組分為：表面活性劑30份、助脫劑70份。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種用于污泥脫水的新型復 合脫水劑，其特征在于，
A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵;
所述半焦為褐煤或長焰煤在500℃-600℃下熱解1-2h得到的產 物;
B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、 十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨中的一種 或幾種;
所述助脫劑由原料15-30份的四乙烯基戊胺、18-30份甲醛、8-15 份苯酚和40-60份水復合制成。
5.根據權利要求4所述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑，其特征在于，
A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵。
6.根據權利要求4所述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑，其特征在于，
B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
7.根據權利要求4所述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑，其特征在于，
所述助脫劑由20份的四乙烯基戊胺、20份甲醛、10份苯酚和 50份水復合制成。
8.制備權利要求1-7任一項所述的一種用于污泥脫水的新型復 合脫水劑的方法，其特征在于，將所述A劑和B劑分別進行合成， 之后再將合成好的所述A劑和B劑混合制得所述污泥脫水劑，具體 包括以下步驟：
(1)A劑的復配：將所述亞鐵鹽、重金屬離子固化劑和半焦按 照所述份數加入到固體攪拌機中攪拌均勻即可;
(2)B劑的復配：向反應釜中加入所述表面活性劑和助脫劑， 攪拌均勻即可。
9.根據權利要求8所述的制備一種用于污泥脫水的新型復合脫 水劑的方法，其特征在于，
步驟(1)中，所述攪拌速度為100-110轉/分鐘，攪拌時間為 20-30分鐘。
10.根據權利要求8所述的制備一種用于污泥脫水的新型復合 脫水劑的方法，其特征在于，
步驟(2)中，所述助脫劑由以下方法合成制得：
按照所述份數，向反應釜投加四乙烯基戊胺，升溫到40-60℃， 以110-120轉/分鐘的速度攪拌0.5-1小時;再加入甲醛，反應1小 時;再加入水，攪拌均勻;最后加入苯酚，攪拌反應1小時，停止 攪拌，液體自然冷卻至室溫得到所述助脫劑。
說明書
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑及其合成方法
技術領域
本發明涉及污泥脫水處理領域，具體而言，涉及一種用于污泥 脫水的新型復合脫水劑及其合成方法。
背景技術
城市污水處理廠的興建與運行，是保護水資源和防治水體污染 的重要舉措。隨著經濟、社會飛速發展,人們生活水平迅速提高,市政 污泥的產量也隨之快速增加。1998年歐盟污泥產量約為8.0×106t/ a(干重)，到2005年，歐盟的污泥產量從1992年的7.2×106t/a(干 重)至少增加到11.2×106t/a(干重)，污泥產量增加55%，有些 成員國甚至增加500%。隨著城市化進程的加快，中國城市污水污 泥的數量也在急劇增加。目前，我國每年排放的干污泥約為5.0× 106t，且在不斷增加。大量的污泥因無穩定合理的處置出路，侵占 人們本來就緊張的生活空間，并造成二次污染。因此，污泥問題已 經引起世界各國政府的高度重視，污泥處理與利用技術的研究也成 為專家學者關注的重要環保課題。
由于各類污泥的性質變化較大，分類是非常必要的，其處理和 處置也是不盡相同的。根據其來源，可以劃分為：
市政污泥(也叫排水水泥)，主要指來自污水廠的污泥，這是數 量最大的一類污泥。此外，自來水廠的污泥也來自市政設施，可以 歸入這一類。
管網污泥，來自排水收集系統的污泥。
河湖淤泥，來自江河、湖泊的淤泥。
工業污泥，來自各種工業生產所產生的固體與水、油、化學污 染、有機質的混合物。
在非特指環境下，污泥一般指市政排水污泥。
污水處理所產生的污泥具有較高的含水量，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，污泥中的有機 質含量、灰分比例特別是蓄凝劑的添加量對于最終含固率有著重要 影響。一般來說，采用機械脫水可以獲得20%-30%的含固率，所 形成的污泥也被稱為泥餅。泥餅的含水率仍然較高，具有流體性質， 其處置難度和成本仍然較高，因此有必要進一步減量。此時，在自 然風干之外，只有通過輸入熱量形成蒸發，才能夠實現大規模減量。 采用熱量進行干燥的處理就是熱干化。
我國的污泥目前絕大部分是棄置或填埋的，只有極小量的進行 干化后用于制作混合肥。由于我國的填埋場標準實施較晚，舊的填 埋場接納污泥，可能造成大量的污泥污染物隨滲濾液從地表進入深 層，甚至威脅地下水和江河湖海。無規則的棄置仍是主要消納途徑， 其中一小部分進入了農田，這些棄置無論在近期還是遠期都將成為 地表水和地下水的潛在污染源。因此，新型的處理方法尤為重要。
脫水劑是指能使污泥中的泥水分離的藥劑。本發明研制了的新 型復合脫水劑，取代傳統的污泥處理方法，既降低了成本又提高了 收益，并且能很好的保護環境。有鑒于此，特提出本發明。
發明內容
本發明的目的在于提供一種處理污泥的新型復合脫水劑，該劑 具有較強的泥水分離作用，有良好的水溶性，能很好的將污泥中的 水、泥分離，并能將污泥中的重金屬離子固定，防止二次污染。
本發明的另一個目的在于提供上述處理污泥的新型復合脫水劑 的合成方法。
為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，由A、B兩劑組成，所 述A劑和B劑的用量比為5：1-8：2，所述A劑和B劑分別由以下 重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽20-40份、重金屬離子固化劑5-15份、 半焦40-60份;
B劑組分為：表面活性劑20-40份、助脫劑60-80份
本發明提供的一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，通過使用 亞鐵鹽和重金屬離子固化劑以及半焦復配得到A劑，將表面活性劑 和助脫劑復配得到B劑，其中A劑中的亞鐵鹽對于流體污泥具有絮 凝作用，而重金屬離子固化劑能夠將污泥中的重金屬離子固化，減 少污泥中的重金屬離子的污染，半焦能夠起到將污泥中的固體物質 吸附、固化的作用，同時，B劑中的表面活性劑能夠增大污泥的滲 透率使其脫水效果更好，助脫劑能夠加速污泥脫水用。通過將A劑 和B劑以合理的配比配合制成的脫水劑在處理污泥脫水之后，脫水 后的污泥含水量降至55-58%之間。
進一步地，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽25-35份、重金屬離子固化劑8-12份、 半焦45-55份;
B劑組分為：表面活性劑25-35份、助脫劑65-75份。
進一步地，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽40份、重金屬離子固化劑10份，半焦50 份;
進一步地，A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵;
所述半焦為褐煤或長焰煤在500℃-600℃下熱解1-2h得到的產 物;
B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、 十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨中的一種 或幾種;
所述助脫劑由原料15-30份的四乙烯基戊胺、18-30份甲醛、8-15 份苯酚和40-60份水復合制成。
其中，A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵;成本 低，效果好。
B劑組分中，所述助脫劑選用四乙烯基戊胺、甲醛、苯酚和水 復合制成，其效用……。
進一步地，A劑組分中，優選所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵，其反應 穩定性更好。
進一步地，B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐 基氯化銨。
進一步地，所述助脫劑由20份的四乙烯基戊胺、20份甲醛、 10份苯酚和50份水復合制成。
本發明還提供了制備前述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑的方法，將所述A劑和B劑分別進行合成，之后再將合成好的所 述A劑和B劑混合制得所述污泥脫水劑，具體包括以下步驟：
(1)A劑的復配：將所述亞鐵鹽、重金屬離子固化劑和半焦按 照所述份數加入到固體攪拌機中攪拌均勻即可;
(2)B劑的復配：向反應釜中加入所述表面活性劑和助脫劑， 攪拌均勻即可。
進一步地，步驟(1)中，所述攪拌速度為100-110轉/分鐘， 攪拌時間為20-30分鐘。
進一步地，步驟(2)中，所述助脫劑由以下方法合成制得：
按照所述份數，向反應釜投加四乙烯基戊胺，升溫到40-60℃， 以110-120轉/分鐘的速度攪拌0.5-1小時;再加入甲醛，反應1小 時;再加入水，攪拌均勻;最后加入苯酚，攪拌反應1小時，停止 攪拌，液體自然冷卻至室溫得到所述助脫劑。
優選地，助脫劑在合成過程中，所述攪拌時間為120轉/分鐘， 攪拌時間為1小時。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
(1)成本低;
(2)脫水率高，脫水后的污泥含水量降低至55-58%;
(3)能夠將污泥中的重金屬離子固定，防止二次污染。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本 領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視 為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件 或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均 為可以通過市售購買獲得的常規產品。
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，由A、B兩劑組成，所 述A劑和B劑的用量比為5：1-8：2，所述A劑和B劑分別由以下 重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽20-40份、重金屬離子固化劑5-15份、 半焦40-60份;
B劑組分為：表面活性劑20-40份、助脫劑60-80份
本發明提供的一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，通過使用 亞鐵鹽和重金屬離子固化劑以及半焦復配得到A劑，將表面活性劑 和助脫劑復配得到B劑，其中A劑中的亞鐵鹽對于流體污泥具有絮 凝作用，而重金屬離子固化劑能夠將污泥中的重金屬離子固化，減 少污泥中的重金屬離子的污染，半焦能夠起到將污泥中的固體物質 吸附、固化的作用，同時，B劑中的表面活性劑能夠增大污泥的滲 透率使其脫水效果更好，助脫劑能夠加速污泥脫水用通過將A劑和 B劑以合理的配比配合制成的脫水劑能夠有效脫除污泥中的水分， 脫水后的污泥其含水量降至55-58%之間。
進一步地，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽25-35份、重金屬離子固化劑8-12份、 半焦45-55份;
B劑組分為：表面活性劑25-35份、助脫劑65-75份。
進一步地，所述A劑和B劑分別由以下重量份數原料配制而成：
A劑組分為：亞鐵鹽40份、重金屬離子固化劑10份，半焦50 份;
進一步地，A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵;
所述半焦為褐煤或長焰煤在500℃-600℃下熱解1-2h得到的產 物;
B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨、 十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基二甲基芐基氯化銨中的一種 或幾種;
所述助脫劑由原料15-30份的四乙烯基戊胺、18-30份甲醛、8-15 份苯酚和40-60份水復合制成。
其中，A劑組分中，所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵;成本 低，效果好。
B劑組分中，所述助脫劑選用四乙烯基戊胺、甲醛、苯酚和水 復合制成。
進一步地，A劑組分中，優選所述亞鐵鹽為硫酸亞鐵，其反應 穩定性更好。
進一步地，B劑組分中，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐 基氯化銨。
進一步地，所述助脫劑由20份的四乙烯基戊胺、20份甲醛、 10份苯酚和50份水復合制成。
本發明還提供了制備前述的一種用于污泥脫水的新型復合脫水 劑的方法，將所述A劑和B劑分別進行合成，之后再將合成好的所 述A劑和B劑混合制得所述污泥脫水劑，具體包括以下步驟：
(1)A劑的復配：將所述亞鐵鹽、重金屬離子固化劑和半焦按 照所述份數加入到固體攪拌機中攪拌均勻即可;
(2)B劑的復配：向反應釜中加入所述表面活性劑和助脫劑， 攪拌均勻即可。
進一步地，步驟(1)中，所述攪拌速度為100-110轉/分鐘， 攪拌時間為20-30分鐘。
進一步地，步驟(2)中，所述助脫劑由以下方法合成制得：
按照所述份數，向反應釜投加四乙烯基戊胺，升溫到40-60℃， 以110-120轉/分鐘的速度攪拌0.5-1小時;再加入甲醛，反應1小 時;再加入水，攪拌均勻;最后加入苯酚，攪拌反應1小時，停止 攪拌，液體自然冷卻至室溫得到所述助脫劑。
優選地，助脫劑在合成過程中，所述攪拌時間為120轉/分鐘， 攪拌時間為1小時。
實施例1：
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，由A、B兩劑組成，所 述A劑和B劑的用量比為5：1，其原料配制：A劑組分為：取20 份硫酸亞鐵、5份重金屬離子固化劑，40份半焦;B劑組分為：20 份十二烷基二甲基芐基氯化銨、60份助脫劑;
其合成控制步驟為：
A劑的復配：
將硫酸亞鐵、重金屬離子固化劑和半焦加入到固體攪拌機中攪 拌均勻即可。
B劑的配置：
(1)助脫劑的合成
向反應釜投加20份的四乙烯基戊胺，升溫到40℃，攪拌，攪 拌速度為120轉/分鐘，然后再加入20份的甲醛，反應1小時，在 加入50份的水，攪拌均勻，最后加入10份苯酚，攪拌反應1小時， 停止攪拌，當液體自然冷卻到室溫時即得到助脫劑。
(2)B劑的復配
向反應釜中加入十二烷基二甲基芐基氯化銨和助脫劑，攪拌均 勻即可，攪拌速度為120轉/分鐘。
由該實施例所公開的配方制成的用于污泥脫水的新型復合脫水 劑其脫水效率最好，脫水后的污泥含水量降低至57.3%，而且能夠 將污泥中的重金屬離子完全固化。
實施例2：
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，由A、B兩劑組成，所 述A劑和B劑的用量比為8：2，A劑為40份硫酸亞鐵、10份重金 屬離子固化劑，50份半焦組成;B劑為30份十二烷基二甲基芐基 氯化銨、70份助脫劑。
其合成控制步驟為：
A劑的復配：
將硫酸亞鐵、重金屬離子固化劑和半焦加入到固體攪拌機中攪 拌均勻即可。
B劑的配置：
(1)助脫劑的合成
向反應釜投加20份的四乙烯基戊胺，升溫到40℃，攪拌，攪 拌速度為120轉/分鐘，然后再加入20份的甲醛，反應1小時，在 加入50份的水，攪拌均勻，最后加入10份苯酚，攪拌反應1小時， 停止攪拌，當液體自然冷卻到室溫時即得到助脫劑。
(2)B劑的復配
向反應釜中加入十二烷基二甲基芐基氯化銨和助脫劑，攪拌均 勻即可，攪拌速度為120轉/分鐘。
由該實施例所公開的配方制成的用于污泥脫水的新型復合脫水 劑其脫水效率最好，脫水后的污泥含水量降低至55%，而且能夠將 污泥中的重金屬離子完全固化。
實施例3：
一種用于污泥脫水的新型復合脫水劑，由A、B兩劑組成，所 述A劑和B劑的用量比為5：2，A劑為40份氯化亞鐵、10份重金 屬離子固化劑，50份半焦組成;B劑為30份十二烷基二甲基芐基 氯化銨、70份助脫劑。
其合成控制步驟為：
A劑的復配：
將硫酸亞鐵、重金屬離子固化劑和半焦加入到固體攪拌機中攪 拌均勻即可。
B劑的配置：
(1)助脫劑的合成
向反應釜投加20份的四乙烯基戊胺，升溫到40℃，攪拌，攪 拌速度為120轉/分鐘，然后再加入20份的甲醛，反應0.5小時，在 加入50份的水，攪拌均勻，最后加入10份苯酚，攪拌反應1小時， 停止攪拌，當液體自然冷卻到室溫時即得到助脫劑。
(2)B劑的復配
向反應釜中加入十四烷基二甲基芐基氯化銨和助脫劑，攪拌均 勻即可，攪拌速度為110轉/分鐘。
由該實施例所公開的配方制成的用于污泥脫水的新型復合脫水 劑其脫水效率最好，脫水后的污泥含水量降低至58%，而且能夠將 污泥中的重金屬離子完全固化。
