一种污泥复合脱水剂及污泥脱水方法

本发明涉及城市污泥处理，具体涉及一种污泥复合脱水剂及污泥脱水方法。

背景技术：

1、废弃污泥作为污水处理过程中产生的废弃物，不仅含有难以降解的重金属和有机污染物，而且含水率很高，给后续的处理工作带来很大的困难；污泥作为一种新能源，对其进行合理的利用可基本达到近零碳排放。污泥与煤混烧是一种既安全又经济的污泥处理方式，对于实现污泥无害化、减量化、稳定化、资源化的处理处置，避免环境的二次污染，具有重大现实意义；然而，燃烧对燃料的含水率要求较高，因此要实现污泥-煤协同清洁高效燃烧利用，必须对污泥进行脱水预处理。

2、在污泥脱水的过程中，机械脱水的过程中由于污泥中存在胞外聚合物导致机械工艺也未能显示出较高的脱水效率，其中混凝剂的种类在很大程度上决定了污泥脱水的效果；常用的混凝剂主要有无机脱水剂(含铝/铁的盐类或聚合物)、有机脱水剂(聚丙烯酰胺及其衍生物)以及助凝剂等；市场上应用比较广泛的脱水剂是聚丙烯酰胺，通过吸附电中和作用使污泥聚集，从而改善污泥的脱水性能；然而，聚丙烯酰胺价格昂贵，其单体具有一定的毒性，通过聚丙烯酰胺调理后的污泥含水率大多维持在80％左右，较难实现污泥的深度脱水。

3、而且cn118145861a中公开了一种用于污泥排水的复合脱水剂及其污泥脱水工艺，其主要的技术特点是在采用以固体酸、钢渣粉、硝酸钾或硝酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠为原料，用压滤机对污泥进行压缩脱水，但该方法钢渣里含有大量的铁离子，容易腐蚀压滤机。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的第一个目的是提供一种污泥复合脱水剂，该污泥复合脱水剂将无机脱水剂和有机脱水剂按不同的比例混合，有利于降低污泥的含水率，改善污泥与煤粉的掺烧效率；而且污泥复合脱水剂中以十六烷基三甲基溴化铵(ctab)作为增排剂，对颗粒物进行表面活性改造，有利于污泥固体颗粒物间的水分能快速的排出，同时也可以帮助煤粉与污泥助燃。

2、本发明的第二个目的是提供一种污泥脱水方法，该方法采用污泥复合脱水剂对污泥进行脱水后，滤饼与煤粉充分掺烧，实现对污泥进行废物利用，减少资源的消耗。

3、本发明所采用的第一个技术方案是：一种污泥复合脱水剂，包括增排剂和破壁剂；所述增排剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述破壁剂为无机脱水剂。

4、优选地，所述无机脱水剂包括过硫酸钠、cao、双氧水、氯化铁、次氯酸钙和硝酸钾中的一种或多种。

5、优选地，所述增排剂和破壁剂的质量比为0.5-2：1-8。

6、本发明所采用的第二个技术方案是：一种污泥脱水方法，包括以下步骤：

7、s1：向污泥中加入第一个技术方案所述的污泥复合脱水剂，搅拌反应后得到混合物；

8、s2：将所述混合物进行抽滤，得到滤饼。

9、优选地，所述污泥脱水方法还包括步骤s3：将所述滤饼和煤粉按照1：10的比例混合掺烧。

10、优选地，所述步骤s1包括：向污泥中加入1.5％-10％的所述污泥复合脱水剂。

11、优选地，所述步骤s1中搅拌反应为：

12、在100-300r/min的搅拌速度下搅拌反应5-20min，得到混合物。

13、优选地，所述步骤s2包括：

14、将所述混合物采用污泥比阻测定仪在0.8mpa的压力下进行抽滤脱水10min，得到滤饼。

15、上述技术方案的有益效果：

16、(1)本发明考虑到无机脱水剂成本较低、毒性较小、ph适用范围较广，在污泥调理方面有一定的优势,然而无机脱水剂的脱水效率相对较低；因此公开了一种污泥复合脱水剂，将无机脱水剂和有机脱水剂按不同的比例混合，有利于降低污泥的含水率，改善污泥与煤粉的掺烧效率；而且污泥复合脱水剂中以十六烷基三甲基溴化铵(ctab)作为增排剂，对颗粒物进行表面活性改造，有利于污泥固体颗粒物间的水分能快速的排出，同时也可以帮助煤粉与污泥助燃。

17、(2)本发明公开的一种污泥脱水方法利用温和氧化的破壁作用来构建污泥骨架结构，具备一定强度的刚性结构，使泥饼具有长期稳定性和后续水分持续散失降低的特点，可以和煤粉进行有效掺混。

18、(3)本发明公开的污泥复合脱水剂是基于污泥-煤耦合掺烧处理技术体系设计的，采用污泥复合脱水剂对污泥进行脱水后，滤饼与煤粉充分掺烧，实现对污泥进行废物利用，减少资源的消耗。

19、(4)本发明将采用污泥复合脱水剂处理后的污泥和煤粉按特定比例混合后，考查掺烧后的燃烧特性，为工业化的污泥脱水后掺烧提供理论依据。

技术特征：

1.一种污泥复合脱水剂，其特征在于，包括增排剂和破壁剂；所述增排剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述破壁剂为无机脱水剂。

2.根据权利要求1所述的污泥复合脱水剂，其特征在于，所述无机脱水剂包括过硫酸钠、cao、双氧水、氯化铁、次氯酸钙和硝酸钾中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的污泥复合脱水剂，其特征在于，所述增排剂和破壁剂的质量比为0.5-2：1-8。

4.一种污泥脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的污泥脱水方法，其特征在于，还包括步骤s3：将所述滤饼和煤粉按照1：10的比例混合掺烧。

6.根据权利要求4所述的污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤s1包括：向污泥中加入1.5％-10％的所述污泥复合脱水剂。

7.根据权利要求4所述的污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤s1中搅拌反应为：

8.根据权利要求4所述的污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

技术总结本发明涉及城市污泥处理技术领域，具体公开了一种污泥复合脱水剂及污泥脱水方法，包括增排剂和破壁剂；所述增排剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述破壁剂为无机脱水剂。该污泥复合脱水剂将无机脱水剂和有机脱水剂按不同的比例混合，有利于降低污泥的含水率，改善污泥与煤粉的掺烧效率；而且污泥复合脱水剂中以十六烷基三甲基溴化铵作为增排剂，对颗粒物进行表面活性改造，有利于污泥固体颗粒物间的水分能快速的排出，同时也可以帮助煤粉与污泥助燃。技术研发人员：付尹宣,石金明,邓同辉,艾仙斌,阙志刚受保护的技术使用者：江西省科学院能源研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/29