[发明专利]一种复合污泥脱水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合污泥脱水剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：先将硅藻土与海泡石混合研磨煅烧，冷却后浸入1mol/L的硝酸溶液中，超声处理，烘干、研磨得复合粉体；将复合粉体、丙烯酰胺单体、尿素、去离子水加入反应釜中，搅拌均匀，通入N₂，加入引发剂，反应1～2h；加入聚乙二醇，反应1～2h；反应结束后，加入乙二胺四乙酸二钠调节pH至7～8，即得复合污泥脱水剂。本发明的复合污泥脱水剂中聚丙烯酰胺聚合物与无机多孔复合粉体形成互穿网络结构，无机粉体在聚合物分子中分布均匀，聚丙烯酰胺与无机复合粉体协同作用，吸附脱水效果更强；同时复合污泥脱水剂稳定性好，可存储18个月以上不分层。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种无机粉体-有机高分子复合污泥脱水剂及其制备方法。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，生活污水和工业污水的排放量持续增长，在对污水的处理过程中会产生大量污泥。污泥形态特殊，颗粒小，多呈絮状及胶状，密度小，含水量高，通常高达95～97％。由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，因而常在脱水处理过程中添加脱水剂进行絮凝脱水。脱水剂包括有机脱水剂和无机脱水剂。常用的有机脱水剂主要是聚丙烯胺，它通过吸附架桥等作用增大污泥絮体，提高污泥沉降与脱水效果；按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型，能够调理各种成分复杂污泥；但其仍存在处理工艺较复杂，最佳投药量范围窄，水处理成本高等缺陷。无机脱水剂常用的有铝盐、铁盐、钙盐等，其作用机理是水解产物具有较多的正电荷和较大的表面积，能迅速吸附水体中带负电荷的胶体及其他悬浮物。但是无机脱水剂存在分子量和颗粒度不够高、聚集体的吸附架桥能力不强、投药量较多、后处理困难等缺点。还有一类无机脱水剂是多孔陶瓷微珠，由于其比表面积大，吸附性强；但是其单独用于污泥脱水的效果不佳。

有机和无机脱水剂在性能上具有很强的互补性，因此也有不少研究聚焦于无机与有机高分子脱水剂的复配。如CN104004130A公开了一种复合高分子污泥脱水剂及其制备方法，包括如下步骤：(1)用去离子水分别将非离子单体、阴离子单体和阳离子单体配成水溶液，将三者的水溶液混合，调pH值2-6，通氮，搅拌；(2)步骤(1)制得的混合溶液加入过硫酸盐类引发剂、亚硫酸盐类还原剂、偶氮引发剂和EDTA-2Na，控制反应温度，促发链引发和链增长反应；(3)在反应在进行到2-4h时，加入铁盐，充分搅拌，继续通氮反应1-3h，然后升温至70℃，再继续反应40～60min后出料，得到胶体依次经干燥、粉碎、造粒，即得污泥脱水剂。但是该方法是在制备完成聚丙烯酰胺后加入铁盐共混，脱水效果未见显著提升。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚丙烯酰胺与无机多孔材料复合的污泥脱水剂，提供吸附脱水性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种复合污泥脱水剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.取硅藻土、海泡石混合均匀，置于球磨机内研磨，过筛至80μm筛余小于10％，在CO₂气氛下升温至500～600℃煅烧1～2h，冷却至室温；浸入1mol/L的硝酸溶液中，超声处理20～30min，过滤，水洗，升温至250～300℃，烘干、研磨得复合粉体；

S2.将复合粉体、丙烯酰胺单体、尿素、去离子水加入反应釜中，搅拌均匀，通入N₂，加入引发剂，反应1～2h；加入聚乙二醇，反应1～2h；反应结束后，加入乙二胺四乙酸二钠调节pH至7～8，即得复合污泥脱水剂。

优选的，步骤S1中，所述硅藻土与海泡石质量比为1:1～5。

优选的，步骤S1中，所述复合粉体的粒径研磨至1～10μm。

优选的，步骤S2中，所述复合粉体、丙烯酰胺单体、尿素、聚乙二醇与去离子水的质量比为1～2:10:0.5～2:2～5:20～40。