用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂及高温厌氧消化污泥的脱水方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂及高温厌氧消化污泥的脱水方法，该脱水调理剂包括丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺，丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的1.1％～1.37％，阳离子聚丙烯酰胺的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的0.27％～0.36％。高温厌氧消化污泥的脱水方法中采用上述脱水调理剂进行调理。本发明专利技术脱水调理剂具有无腐蚀性、不增加污泥灰分含量、不改变泥饼和滤液性质、脱水性能好、适用性好、成本低、无二次污染等优点，是一种应用前景好、能够高效调理高温厌氧消化污泥的环境友好型调理剂，用于对高温厌氧消化污泥进行脱水时具有方法简单、脱水效果好等优点。

Dewatering Conditioner for High Temperature Anaerobic Digestion Sludge and Dewatering Method for High Temperature Anaerobic Digestion Sludge

【技术实现步骤摘要】
用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂及高温厌氧消化污泥的脱水方法
本专利技术属于污泥处理领域，涉及一种厌氧消化污泥的脱水调理剂，具体涉及一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂和高温厌氧消化污泥的脱水方法。
技术介绍
污泥成分复杂，含有病源微生物、寄生虫卵、有毒有害的重金属及大量的难降解物质，如处理不当，容易对环境造成二次污染。同时，污泥中也包含很多丰富的营养物质，经过适当处理可以作为肥料，改良土壤，促进植物生长；经过发酵处理产生的沼气，可以作为能源物质，缓解能源问题。厌氧消化作为污泥处理重要技术之一，可以有效将污泥中部分有机质转化成能源，实现污泥的减量化及资源利用，已得到了广泛应用。但是经厌氧消化后的污泥，由于在厌氧发酵中产生的甲烷消耗了大量氢离子，使得污泥胶体带有大量负电荷，增强了污泥胶体间的电荷排斥，从而导致污泥脱水性能较差。为改善污泥的脱水性能，需要对污泥的理化性质进行化学调理，以使污泥形成絮体，获得合适的比阻抗值，达到改善污泥脱水特性的目的。目前，对厌氧消化污泥进行化学调理所采用脱水调理药剂的可选择范围比较小，常用的脱水调理药剂为无机盐+聚丙烯酰胺(PAM)或无机盐复配，采用这些脱水调理药剂对污泥进行调理时能够改善污泥的脱水性能，然而也会带来一系列问题：无机盐的加入会提高导电率等指标从而导致处理设备因电化学腐蚀性能提高而造成严重腐蚀，同时由于无机盐的使用量大会增加污泥中灰分的含量，造成产泥量大的同时也不利于污泥的后续资源化利用，如将泥饼用于填埋处理时由于无机盐含量较高而使得土壤容易板结，用于焚烧处理时由于灰分的含量较高而造成焚烧热值不足，与此同时大量加入无机盐也会改变滤液的性质，如滤液中会引入大量的无机盐，造成滤液成分复杂，降低滤液的生化性质较差，且容易造成二次污染(如铁盐易造成水质色度增加，铝盐易造成水中铝离子超标)。在长沙某污泥集中处理项目中，对高温厌氧消化污泥进行调理的方法中以“三氯化铁+PAM”为脱水调理剂，在采用脱水调理剂进行调理时，由于三氯化铁投加量高达固含量的5-6％导致处理设备产生严重腐蚀，同时也显著增加了污泥中灰分的含量，且调理后的高温厌氧消化污泥经压滤后所得滤液中存在大量无机盐，生化性质较差，所得泥饼量大、易板结、硬度大，不能用于后续资源化再利用。可见，良好的脱水调理药剂不仅仅是为了降低污泥含水率，更为重要的是还需要考虑该脱水调理药剂对设备、泥饼滤液后续综合利用带来的不利影响。因此，为了进一步降低对处理设备的腐蚀性能的影响，同时提高泥饼和滤液后续资源化再利用的可能性和有效性，亟需获得一种无腐蚀性、不增加污泥灰分含量、不改变泥饼和滤液性质的用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种无腐蚀性、不增加污泥灰分含量、不改变泥饼和滤液性质、脱水性能好、适用性好、成本低、无二次污染的用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂，还提供了一种方法简单、成本低、脱水效果好、无二次污染的高温厌氧消化污泥的脱水方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂，包括丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺；所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的1.1％～1.37％；所述阳离子聚丙烯酰胺的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的0.27％～0.36％。上述的脱水调理剂，进一步改进的，所述阳离子聚丙烯酰胺为粉末状；所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为50％～60％；所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量800万～1000万。上述的脱水调理剂，进一步改进的，所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的分子量为80万～100万。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种高温厌氧消化污泥的脱水方法，采用上述的脱水调理剂对高温厌氧消化污泥进行调理。上述的脱水方法，进一步改进的，所述调理包括以下步骤：S1、将丙烯酰氧乙基三甲基共聚物、阳离子聚丙烯酰胺溶于水中，得到混合溶液；S2、将步骤S1中的混合溶液与高温厌氧消化污泥混合进行调理。上述的脱水方法，进一步改进的，步骤S1中，所述混合溶液中丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的质量浓度为2％～3％；所述混合溶液中阳离子聚丙烯酰胺的质量浓度为0.45％～0.5％；和/或，步骤S2中，所述调理在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为20rpm～80rpm；所述调理的时间为3min～4min。上述的脱水方法，进一步改进的，所述调理包括以下步骤：(1)将丙烯酰氧乙基三甲基共聚物加入到高温厌氧消化污泥中，搅拌，混合均匀；(2)将阳离子聚丙烯酰胺加入到步骤(1)中经搅拌后的高温厌氧消化污泥中进行调理。上述的脱水方法，进一步改进的，步骤(1)中，所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物以丙烯酰氧乙基三甲基共聚物溶液的形式加入到高温厌氧消化污泥中；所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物溶液的质量浓度为10％～20％；所述搅拌的转速为50rpm～360rpm；和/或，步骤(2)中，所述阳离子聚丙烯酰胺以阳离子聚丙烯酰胺溶液的形式加入到步骤(1)中经搅拌后的高温厌氧消化污泥中；所述阳离子聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.1％～0.5％；所述调理在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为20rpm～960rpm；所述调理的时间为17s～4min。上述的脱水方法，进一步改进的，所述高温厌氧消化污泥为经高温厌氧消化处理后的污泥；所述高温厌氧消化污泥的含水率为90％～92％。上述的脱水方法，进一步改进的，还包括以下处理：对调理后的高温厌氧消化污泥进行机械脱水，得到含水率≤60％的脱水污泥。上述的脱水方法，进一步改进的，采用板框压滤方法进行机械脱水；所述板框压滤方法中进泥阶段的压力控制在0.6MPa～0.8MPa，压榨阶段的压力控制在1.5MPa～2.0MPa。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术提供了一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂，包括丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺，其中丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的1.1％～1.37％，阳离子聚丙烯酰胺的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的0.27％～0.36％。本专利技术中，丙烯酰氧乙基三甲基共聚物带有强正电荷，加入污泥中能快速中和高温厌氧消化污泥发酵后中胶体所带的负电荷，使污泥胶体间相互排斥性减小，并形成小颗粒悬浮状污泥，阳离子聚丙烯酰胺具有较大的分子量，可以将污泥的悬浮物吸附在其分子链上絮凝成较大污泥，加速污泥沉降并达到固液分离的脱水目的，即通过利用丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺这两种药剂的电中和、吸附架桥及网铺卷扫的作用来破坏污泥的胶体结构，减少泥水之间的亲和力，使水从污泥颗粒表面分离出来，从而使得高温厌氧消化污泥的脱水性能得到全面改善；同时阳离子聚丙烯酰胺所带正电荷，能在一定程度上补缺丙烯酰氧乙基三甲基共聚物未中和的负电荷，从而进一步降低污泥胶体间的相互排斥性，形成更小的颗粒悬浮状污泥，更好地改善高温厌氧消化污泥的脱水性能。而单独使用阳离子聚丙烯酰胺中和污泥电荷并絮凝时，会因为阳离子聚丙烯酰胺过量而引起污泥黏性过高，从而造成污泥无法有效过滤成型或黏布堵塞的不利后果。本专利技术中丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺均为中性药剂，不存在毒性和腐蚀性，在调理过程中不会对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂，其特征在于，包括丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺；所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的1.1％～1.37％；所述阳离子聚丙烯酰胺的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的0.27％～0.36％。

【技术特征摘要】
1.一种用于高温厌氧消化污泥的脱水调理剂，其特征在于，包括丙烯酰氧乙基三甲基共聚物和阳离子聚丙烯酰胺；所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的1.1％～1.37％；所述阳离子聚丙烯酰胺的重量比为高温厌氧消化污泥固含量的0.27％～0.36％。2.根据权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，所述阳离子聚丙烯酰胺为粉末状；所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为50％～60％；所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量800万～1000万；所述丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的分子量为80万～100万。3.一种高温厌氧消化污泥的脱水方法，其特征在于，采用权利要求1或2中的脱水调理剂对高温厌氧消化污泥进行调理。4.根据权利要求3中所述的脱水方法，其特征在于，所述调理包括以下步骤：S1、将丙烯酰氧乙基三甲基共聚物、阳离子聚丙烯酰胺溶于水中，得到混合溶液；S2、将步骤S1中的混合溶液与高温厌氧消化污泥混合进行调理。5.根据权利要求4中所述的脱水方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合溶液中丙烯酰氧乙基三甲基共聚物的质量浓度为2％～3％；所述混合溶液中阳离子聚丙烯酰胺的质量浓度为0.45％～0.5％；和/或，步骤S2中，所述调理在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为20rpm～80rpm；所述调理的时间为3min～4min。6.根据权利要求3中所述的脱水方法，其特征在于，所述调理包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴道国，夏良，杨飚，刘晓峰，程伟，
申请(专利权)人：湖南军信环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43