一种污泥脱水添加剂及其制备工艺与在污泥脱水中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种污泥脱水添加剂及其制备工艺与在污泥脱水中的应用，污泥脱水添加剂由固体烟气脱硫石膏以及占固体烟气脱硫石膏质量1~5%的硫酸钠组成；制备方法如下：将固体烟气脱硫石膏与Na2SO4充分搅拌混合后反应2~3小时得到污泥脱水添加剂；利用所述的污泥脱水添加剂在污泥脱水方面的应用如下：通过管道将污泥脱水添加剂加入到生化污泥中，污泥脱水添加剂的加入量为生化污泥固体含量的10~20%，混合均匀，然后进行脱水处理，采用的脱水设备为板框式压滤机。利用改性脱硫石膏对污泥进行脱水处理，可以充分利用废物，当改性脱硫石膏添加到污泥中进行脱水处理时，还能有利于生化污泥的脱水性能改善，显著提高污泥脱水效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，具体涉及一种污泥脱水添加剂及其制备工艺与污泥脱水方法。
技术介绍
污泥中的水分按其存在状态共分为四种：①间隙水，间隙水是污泥颗粒包围的游离水分，一般占污泥总含水量的70%左右；②毛细水，毛细水是污泥颗粒之间或颗粒裂隙中由于毛细作用与污泥颗粒结合在一起的水分，占总水量的20%左右；③吸附水，吸附水是由于表面张力的作用吸附在污泥颗粒表面的水分，由于污泥颗粒小，具有极强的表面吸附力；④结合水，结合水是包含在污泥中微生物细胞体内的水分，只有改变污泥颗粒的内部结构才能将结合水分离；结合水和吸附水一共占污泥中总含水量的10%左右。生化污泥由于产生量大、污泥组分复杂、含水率高，且污泥胶体颗粒细小，从而导致污泥脱水困难。它们与水的亲和力极强，直接脱水将需大量的脱水药剂，运行费用高，且脱水性能较差，不能满足法定处置要求。现有的机械脱水方法有卧式螺旋离心法、带式压滤法、板框压滤法、叠螺离心法等，而它们的脱水干度为18~30%，均不能达到污泥填埋干度40%的要求。为改善污泥脱水性能，提高机械脱水效果，常需通过调质来改变污泥的理化性质，减少胶体颗粒与水的亲和力，为固液分离创造条件。目前，国内外常用的脱水方法为在生化污泥中加入生石灰进行调质，然后使用板框压滤法进行脱水，其脱水干度可达40%。但该方法中生石灰添加量太大，为30~40%，且最终污泥和板框压滤水呈偏碱性，板框压滤水含有大量钙，长期运行会堵塞管道，故该方法不可取，目前很少应用。工业窑炉烟气脱硫一般均采用钠钙法双碱脱硫，其副产品经空气氧化后为硫酸钙，即脱硫石膏，脱硫石膏常用于建筑材料，但利用率较低。目前，国内外生活污水和工业废水大部分采用生物处理，生化污泥经过脱水处理后一般固含量只有20%左右，不能满足国家法定的40%固含量的清洁填埋要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种污泥脱水添加剂及其制备工艺与在污泥脱水中的应用。在本专利技术中，将改性的烟气脱硫石膏作为污泥脱水的添加剂，不但拓展了烟气脱硫石膏的用途，而且，烟气脱硫石膏作为一种安全无污染的绿色资源，添加到污泥中不会对环境产生危害。同时，由于烟气脱硫石膏独特的性质，将其用于污泥脱水时还能有利于污泥脱水。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种污泥脱水添加剂，所述的污泥脱水添加剂由固体烟气脱硫石膏以及占固体烟气脱硫石膏质量1~5%的硫酸钠组成，硫酸钠用来对烟气脱硫石膏进行改性。所述的固体烟气脱硫石膏是钠钙法烟气脱硫的副产物经空气氧化后制成。所述的固体烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，粒径为10~20µm。将固体烟气脱硫石膏与Na2SO4充分搅拌混合后反应2~3小时，完成固体烟气脱硫石膏的改性后得到污泥脱水添加剂。利用所述的污泥脱水添加剂在污泥脱水方面的应用如下：通过管道将污泥脱水添加剂加入到生化污泥中，污泥脱水添加剂的加入量为生化污泥固体含量的10~20%，混合均匀，然后进行脱水处理，采用的脱水设备为板框式压滤机。所述板框式压滤机的工作压力为0.6~1.0MPa。烟气脱硫石膏是烟气脱硫经空气氧化后的产物，是一种化工副产品，以单独的结晶颗粒存在，由于脱硫石膏是化学沉积形成的，硫酸钙的粒度仅为10~20μm，呈现纳米的部分特征，如表面积巨大等，具有极好的吸附性能。由于污泥中毛细水不容易去除，本专利技术将脱硫石膏进行改性，增加脱硫石膏的盐分，由于盐析作用使污泥中毛细水更容易去除。本专利技术是将脱硫石膏进行改性以提高其性能，把其作为污泥脱水的添加剂，并依托现有污泥脱水工艺和装置而提出并应用的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）由于脱水后的污泥常常被二次利用，所以它的安全性至关重要。本专利技术中，将安全无污染的改性脱硫石膏作为污泥脱水处理的添加剂，不会对环境产生污染。（2）采用改性脱硫石膏作为污泥脱水的添加剂，不但拓展了烟气脱硫石膏的用途，而且还能有利于污泥脱水，由于烟气脱硫石膏颗粒结构紧密，当与污泥混合在一起时，会改变污泥的颗粒结构，进行脱水时，可以减少阻力，使水很容易通过，从而有利于污泥的脱水。具体原理如下：烟气脱硫石膏结晶体呈柱状，颗粒结构紧密，水化硬化体有较高的强度。当改性的烟气脱硫石膏添加到污泥中进行脱水时，改性脱硫石膏供给污泥以晶格骨架，改变污泥颗粒结构，增加污泥的通透性和孔径率。当添加到污泥中进行脱水处理时，更有利于污泥内结合水解离，利于污泥中水分的释放，保证污泥有较好的脱水效果。（3）本专利技术利用脱硫石膏经过改性制成一种污泥脱水添加剂，用于生化污泥脱水，利用改性脱硫石膏对污泥进行脱水处理，可以充分利用废物，采用普通板框式压滤机脱水其固含量即可达50~60%，达到以废治废的目的，实现废弃物综合利用。（4）本专利技术提供的污泥脱水方法简单易操作，只需将本专利技术所提供的添加剂添加到污泥中充分混匀，即可发挥作用。在进行污泥脱水操作时，混合有所述添加剂的污泥的颗粒结构改变，有利于污泥的脱水。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例1本实施例的污泥脱水添加剂的制备方法如下：取100公斤钠钙法双碱脱硫并经空气氧化的烟气脱硫石膏，加入1.2公斤无水硫酸钠，搅拌反应2小时，得到污泥脱水添加剂。利用本实施例的污泥脱水添加剂进行污泥脱水的方法如下：通过管道将污泥脱水添加剂加入到生化污泥中，加入量为生化污泥固体含量的10.2%，混合均匀，在0.6MPa压力下的板框压滤机中进行脱水，最终得到的泥饼固体含量为52.0%。实施例2本实施例的污泥脱水添加剂的制备方法如下：取100公斤钠钙法双碱脱硫并经空气氧化的烟气脱硫石膏，加入2.6公斤无水硫酸钠，搅拌反应2小时，得到污泥脱水添加剂。利用本实施例的污泥脱水添加剂进行污泥脱水的方法如下：通过管道加入将污泥脱水添加剂到生化污泥中，加入量为生化污泥固体含量的15.5%，混合均匀，在0.8MPa压力下的板框压滤机中进行脱水，最终得到的泥饼固体含量为54.5%。实施例3本实施例的污泥脱水添加剂的制备方法如下：取100公斤钠钙法双碱脱硫并经空气氧化的烟气脱硫石膏，加入4.8公斤无水硫酸钠，搅拌反应2小时，得到污泥脱水添加剂。利用本实施例的污泥脱水添加剂进行污泥脱水的方法如下：通过管道将污泥脱水添加剂加入到生化污泥中，加入量为生化污泥固体含量的19.8%，混合均匀，在1.0MPa压力下的板框压滤机中进行脱水，最终得到的泥饼固体含量为59.0%。实施例4本实施例的污泥脱水添加剂的制备方法如下：取100公斤钠钙法双碱脱硫并经空气氧化的烟气脱硫石膏（粒径为10~20µm），加入1公斤无水硫酸钠，搅拌反应2.5小时，得到污泥脱水添加剂。利用本实施例的污泥脱水添加剂进行污泥脱水的方法如下：通过管道将污泥脱水添加剂加入到生化污泥中，加入量为生化污泥固体含量的20%，混合均匀，在1.0MPa压力下的板框压滤机中进行脱水，最终得到的泥饼固体含量为58.4%。实施例5本实施例的污泥脱水添加剂的制备方法如下：取100公斤钠钙法双碱脱硫并经空气氧化的烟气脱硫石膏（粒径为10~20µm），加入5公斤无水硫酸钠，搅拌反应3小时，得到污泥脱水添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥脱水添加剂，其特征在于：所述的污泥脱水添加剂由固体烟气脱硫石膏以及占固体烟气脱硫石膏质量1~5%的硫酸钠组成。

【技术特征摘要】
1.一种污泥脱水添加剂，其特征在于：所述的污泥脱水添加剂由固体烟气脱硫石膏以及占固体烟气脱硫石膏质量1~5%的硫酸钠组成。2.根据权利要求1所述的污泥脱水添加剂，其特征在于：所述的固体烟气脱硫石膏是钠钙法烟气脱硫的副产物经空气氧化后制成。3.根据权利要求1所述的污泥脱水添加剂，其特征在于：所述的固体烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，粒径为10~20µm。4.根据权利要求1~3任一所述的污泥脱水添加剂的制备方法，其特征在于：将固体烟气脱硫石膏与...

【专利技术属性】
技术研发人员：代吉华，娄威，吕林倩，梁家伟，武彦巍，刘飞飞，王文涛，滕龙，孙辉，李迅，
申请(专利权)人：河南君和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41