[发明专利]一种污泥处理添加剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，尤其是涉及一种污泥处理添加剂及其使用方法。

背景技术

在污泥处理过程中，污泥脱水已经成为一个非常重要的环节。污泥含水率普遍较高，而且脱水性能较差，处理回收困难。污泥脱水的最终目的就是以低成本、环保的方法对污泥进行脱水后，得到高固含量的滤饼，降低处置费用。

污泥中所含水分可分为表面吸附水、间隙水、毛细结合水、内部结合水四种。由于污泥为絮状胶体集合而成，当施加外力时，胶状的细小颗粒就会堵塞形成滤桥，增大了过滤的比阻值。常规的机械脱水很难轻松的过滤出大量污泥中的水分，使得污泥脱水显得异常困难。

如中国专利公告号：CN 103214158A，授权公告日2013年07月24日的专利文件中，公开了一种污泥脱水方法，包括以下步骤：将复合絮凝剂投加到剩余污泥当中充分混合；将充分混合后的剩余污泥进行重力浓缩；将阴离子的聚丙烯酰胺投加到浓缩后的污泥当中充分混合；将充分混合阴离子的聚丙烯酰胺后的污泥进行絮凝调理；将絮凝调理后的污泥进行脱水处理后运出。该发明提供了一种复合絮凝剂与阴离子的聚丙烯酰胺协同作用污泥脱水技术。复合絮凝剂价格便宜易得，降低了污泥脱水运行成本；对原先工艺设备不需要改造就可实施，运行方便；压滤后的污泥含水率低，降低了污泥处理与处置成本。但是该法处理的污泥含水量仍然在70%以上，含水量还是较高，还有进一步降低的空间。

发明内容

本发明是为了克服现有污泥脱水技术脱水率低的不足之处，提供了一种使用后脱水率高的污泥处理添加剂。本发明还提供了该种污泥处理添加剂的使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种污泥处理添加剂，以≥90%含水量的污泥水量作为计量底物，包括以下成分：阳离子表面活性剂1500～2500mg/L，絮凝剂5250～8400mg/L。

作为优选，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵

作为优选，所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。

作为优选，所述絮凝剂为氯化铁和石灰混合物、聚丙烯酰胺，其中氯化铁和石灰混合物5000～8000 mg/L，聚丙烯酰胺250～400mg/L。

一种污泥处理添加剂的使用方法，在污泥水中依次加入阳离子表面活性剂、絮凝剂搅拌均匀后，进行电化学处理调理，然后用浓缩或机械脱水方式脱出水分。

作为优选，所述电化学处理以Ir/RuO₂电极板为阳极，Ti/RuO₂网状极板为阴极，阴阳两极的极板间距为4cm，电压为28～30V，电化学处理反应20～30分钟。

表面活性剂，可以降低水的表面张力，减少水分子在污泥表面的吸附能力。而且由于表面活性剂的加入使得污泥颗粒表面的蛋白质释放出来，减少污泥颗粒间的间隙水，从而改变污泥的脱水性能和沉降性能。

本发明采用阳离子表面活性剂，和阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂相比，后两者对改善污泥脱水无明显效果，其中阴离子表面活性剂带负电荷，使得污泥Zeta电位急剧增大，反而增加了污泥脱水的难度。

本发明参考混凝理论，利用胶体粒子的双电层结构，添加剂使用时采用电化学处理，消除胶体颗粒间的静电斥力，使得污泥颗粒更容易凝聚。特别是，电化学处理时联用阳离子表面活性剂，带正电的阳离子表面活性剂更容易接近带负电的污泥颗粒，吸附于污泥絮体表面，从而改变其细胞壁的通透性。同时，阳离子表面活性剂的吸附，使得污泥中细菌的细胞发明疏水作用，导致其酶失活和蛋白质变性，利于间隙水的脱出，大大改善污泥的脱水性能。

本发明中絮凝剂为氯化铁和石灰混合物、聚丙烯酰胺。氯化铁和石灰混合物起凝聚作用，聚丙烯酰胺起絮凝作用，两者联合使用，起到互补作用，更好的调理污泥，增强脱水性能。

本发明20V以下的电压对污泥电处理的效果有限，无法达到预期的调理目的；而30～50V的高电压很容易直接破换污泥的菌胶团结构，大量释放有机物和蛋白质，使得污泥颗粒变小，比表面积增大，反而导致污泥脱水性能变差。

本发明中，阳离子表面活性剂的加入量为1500～2500mg/L。当阳离子表面活性剂的添加量小于1500mg/L时，其比阻抗值明显呈增大趋势，脱水性能显著降低；同样的，当阳离子表面活性剂的添加量大于2500mg/L时，其比阻抗值也明显呈增大趋势。以添加量为横坐标，比阻抗值为纵坐标，其变化趋势呈波谷状曲线。