[发明专利]一种两性高分子絮凝剂联用生物纳米零价铁调理污泥的方法

说明书

本发明公开一种两性高分子絮凝剂联用生物纳米零价铁调理污泥的方法，包括以下步骤：（1）生物纳米零价铁调理污泥：20~30℃下，在污泥中投加新鲜的生物纳米零价铁悬浮液，搅拌，稳定污泥中的重金属；（2）两性高分子絮凝剂P（AM‑DAC‑SMAS）（简称PADS）调理污泥：在调理后的污泥中，投加PADS，搅拌，利用PADS良好的絮凝作用实现污泥絮凝脱水；（3）对絮凝处理后的污泥混合物离心脱水。本发明中的两性高分子絮凝剂与生物纳米零价铁联用，不仅可以降低重金属的迁移转化能力，生物纳米零价铁还可以起到絮凝助剂的作用，且PADS具有用量少、脱水效率高、pH值适用范围宽的优点；为后续污泥的资源化利用奠定基础。

技术领域

本发明涉及一种两性高分子絮凝剂联用生物纳米零价铁调理污泥的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

污泥的处理处置成为人们关注和研究的热点。城市污水处理厂污泥一般含水率高达98wt%以上，体积庞大且含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等有毒有害物质。如果处置不当，将会对环境造成二次污染。尤其是重金属的污染严重制约了污泥后续的资源化利用。

污泥脱水是污泥处理处置的核心环节。采用高分子絮凝剂进行污泥脱水，能有效去除水分。目前重金属污染去除的思路主要有两个：一是通过吸附等方法使污染物从水体中被彻底去除；二是降低污染物的迁移转化能力。污泥中的重金属应主要是第二个思路，即通过吸附、络合或还原等作用，固定重金属污染物，降低其迁移转化能力，去除或减少重金属对水资源及土壤、农作物的危害以及对生态环境的破坏。纳米零价铁可以去除多种重金属，是广泛使用的环境修复材料之一；生物纳米零价铁是利用植物提取液中的生物活性还原剂将铁盐或亚铁盐还原为纳米零价铁而制得，这些生物活性物质如多酚、黄酮、酶、蛋白质等同时兼有分散剂和稳定剂的作用，以减少纳米颗粒的团聚。

发明内容

本发明旨在提供一种两性高分子絮凝剂联用生物纳米零价铁调理污泥的方法，达到提升污泥脱水性能、稳定污泥中重金属的作用，有助于实现污泥的无害化、减量化和资源化。

本发明使用了一种新型的两性高分子絮凝剂P（AM-DAC-SMAS）（简称PADS），两性有机高分子絮凝脱水剂，既具有阳离子单元又具有阴离子和中性单元，阳离子单元可以捕捉带负电荷的有机悬浮物，而阴离子单元和中性单元有助于无机悬浮物的沉降，可以起到絮凝助剂的作用；经调理后的污泥絮体大，泥饼含水率低，pH值适用范围宽，能调理组成成分复杂的污泥。本发明中的生物纳米零价铁是利用葡萄多酚提取液还原亚铁盐而制备得到，所采用的原料葡萄皮或葡萄籽是葡萄鲜食、榨汁和葡萄酿酒业的废弃部分，天然取材、变废为宝，且制备工艺简单，具有经济性、环境友好和资源再利用等特点。两性高分子絮凝剂PADS联用生物纳米零价铁调理污泥，一方面可以利用PADS良好的絮凝性达到污泥脱水；另一方面生物纳米零价铁固定污泥中重金属的同时，生物质材料含有的活性基团，还可以起到絮凝助剂的作用，进一步加强污泥的絮凝脱水。

本发明提供了一种两性高分子絮凝剂联用生物纳米零价铁调理污泥的方法，包括以下步骤：

（1）生物纳米零价铁调理污泥：20~30℃下，在污泥中投加新鲜的生物纳米零价铁，投加量0.02~0.16g Fe /g干污泥，40~60r/min搅拌10~30min；利用生物纳米零价铁的吸附、络合和还原作用固定污泥中的重金属污染物，降低重金属的迁移转化能力，为后续污泥的资源化利用奠定基础。

（2）两性高分子絮凝剂PADS调理污泥：在生物纳米零价铁调理后的污泥中，投加PADS 50~200mg/g干污泥，200~400r/min搅拌30~60s后再以60~100r/min搅拌3~6min；利用PADS良好的絮凝作用实现污泥絮凝脱水。