技术领域
[0001] 本
发明涉及一种淤泥脱水剂，特别是常温改性淤泥脱水剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 目前国内外对
污泥的资源化利用方式主要有污泥焚烧、污泥制砖、污泥制有机
肥料、污泥制陶粒、污泥制生态
水泥、污泥
厌氧消化产甲烷等，或者简单的进行卫生填埋。除污泥厌氧消化外，其他无论哪种污泥利用方式，均需要对污泥进行脱水或干化处理，才能保证后续处置的效果。
[0003] 污泥含水率过高会导致污泥焚烧能耗高，增加处理成本，而且大量的水份影响焚烧
温度，达不到焚烧处理的效果；污泥制水泥、陶粒等工艺，对污泥含水率的要求更高；污泥堆肥工艺若直接利用含水率85％的污泥，会导致污泥无法与其他堆肥物料混合均匀，且影响腐熟的温度，以至达不到污泥堆肥的效果，堆肥产品也不合格；含水率如此高的污泥若直接进行卫生填埋，不仅占用大量土地，更会造成严重的污染。且国家对污泥填埋、污泥焚烧、污泥用于园林绿化等都有相应的标准要求，尤其是对污泥含水率要求比较严格。因此，对污泥进行最终处置前，需对污泥进行脱水或干化，降低污泥含水率。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了解决上述
现有技术的不足而提供一种提高淤泥脱水率的常温改性淤泥脱水剂及其制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明所设计的一种常温改性淤泥脱水剂，按重量份包括20-30份
氧化钙、15-20份氯化
铁、30-40份改性
淀粉、15-20份
硅藻土、5-10份火山岩、20-30份明胶、5-10份聚丙烯酰胺、1-2份
膨润土、2-3份滑石粉、2-5份渣土以及1-3份壳聚糖。
[0006] 所述铁盐为三氯化铁、绿矾、
硫酸铁的一种或多种。
[0007] 所述聚丙烯酰胺的分子量为600-1800万。
[0008] 制备方法是先将20-30份氧化钙、15-20份氯化铁、30-40份改性淀粉、15-20份
硅藻土、5-10份火山岩、1-2份膨润土、2-3份滑石粉、2-5份渣土以及1-3份壳聚糖加入到聚合釜中，磁
力搅拌15-20min，然后加入20-30份明胶和5-10份聚丙烯酰胺，反应3-4h后，蒸干、制粉得到常温改性淤泥脱水剂。
[0009] 上述常温改性淤泥脱水剂的使用方法包括以下步骤：1.向含水率80-85％的原始淤泥中加入该常温改性淤泥脱水剂、粉渣后进行高速搅拌形成原始淤泥，将淤泥泥浆
泵送至密闭改性罐，高速搅拌进行泥浆改性，改性时间为4分钟，该过程通过破坏淤泥胶态结构，释放污泥内
结合水，使淤泥颗粒由亲水性变为疏水性；2.向原始淤泥中加入占原始淤泥重量30-50％左右的水，继续搅拌形成淤泥泥浆；3.改性后泥浆泵入板框
压滤机中施压，使淤泥泥浆发生固液分离形成泥饼；4.将泥饼
粉碎后均匀堆放，堆放高度30-50cm，并经
太阳能干化，得到含水率为35％左右的干化淤泥颗粒；最后根据现有资源进行不同方向的资源化处理。
[0010] 污泥改性脱水剂是一种成本低，添加量少、改性效果好且不产生二次污染的高效淤泥改性脱水剂。该脱水剂有别于传统的污泥改性脱水剂，是一种有机无机混合物，呈粉状，替换了传统污泥脱水剂中的氯化铁，使污泥改性成本更低廉、用量更少(不高于污泥重量的2％)，效果更佳；且该药剂不含有毒有害物质、易降解、不产生二次污染。此外，因为此药剂不使用传统的氯化铁，处理后的污泥用于焚烧时，从源头上遏制了二噁英的产生；该药剂有助于污泥中水份与污泥颗粒分离，能迅速改善泥浆的流动性和压滤脱水性能，还难杀灭污泥中绝大部分
微生物，虫卵等，使污泥的臭气浓度下降90％以上；改性效果远远好于传统脱水剂，是一种高效的污泥改性脱水剂。
[0011] 该脱水剂的原理是化学污泥改性就是通过使用化学药剂将分子结构的污泥胶团的亲水性转变为疏水性，实现污泥颗粒与水份分离，并杀灭污泥中大部分的微生物，抑制臭源物质的产生，达到脱水、除臭的目的。由于水份与污泥颗粒的结合程度由大到小为：内部水>
吸附水>毛细水>间隙水，结合程度越高，越难脱除。改性过程是通过破坏污泥胶体结构的亲水性、破除微生物细胞壁，使亲水性有机胶体物质分解从而减少污泥颗粒与水份间的亲和力，并释放细胞内部水，改善污泥浓缩性能和脱水性能，使经过改性后的污泥中大部分间隙水和毛细结合水以及部分吸附水和细胞内水和污泥颗粒成功实现分离，将污泥分子由亲水性变成疏水性，以改善污泥脱水性能，达到脱水的目的。改性后污泥成
流体状态，改性前的污泥呈现絮状的胶体结构，毛细水、吸附水以及细胞内部水与污泥颗粒紧密结合、融为一体，难以通过机械压力
挤压去除；而改性后，污泥中绝大部分水包括细胞内部水实现与污泥颗粒的分离，使难以压缩的污泥变得容易压缩脱水。改性脱水剂与特种板框压滤机的配合使用，可使污泥含水率由85％降至40％以下，臭气浓度降90％以上，形成稳定的半干化泥饼，经过化学改性处理的泥饼具有与其他技术工艺处理后的泥饼所没有的疏水性，具体特征为：1.该稳定的半干化泥饼于水中浸泡一周以上仍能保持原状，且污泥中的重金属
浸出率很低。2.在自然环境中，遇雨水不
软化溶解，在流动空气中泥饼内水份会自然挥发。
[0012] 河道淤泥常温化学改性、深度压滤脱水技术与设备，由于技术工艺设备的创新，可以大大提高污泥的脱水性能，使污泥含水率降至40％以下，无论对污泥进行焚烧、填埋、制砖还是园林绿化利用均达到国家相应标准中对含水率的要求。该技术工艺设备是目前污泥处理成本最低、效率最高、处理量最大的污泥深度脱水技术，且实行全自动控制，操作简单，模
块化单元组合，前景非常好。
[0013] 本发明得到的常温改性淤泥脱水剂是一种有机无机混合物，呈粉状，该药剂有助于污泥中水份与污泥颗粒分离，使改性后污泥的脱水性能和可压缩性能大大提高，同时，该脱水剂具有灭菌除臭作用，可杀灭绝大部分的微生物，虫卵等，使污泥臭气浓度降低90％以上。脱水剂添加量在2％-5％之间，添加量少，成本低，改性效果好于传统的改性脱水剂。
具体实施方式
[0015] 实施例1：
[0016] 本实施例提供的一种常温改性淤泥脱水剂，按重量份包括20份氧化钙、15份氯化铁、30份改性淀粉、15份硅藻土、5份火山岩、20份明胶、5份聚丙烯酰胺、1份膨润土、2份滑石粉、2份渣土以及1份壳聚糖。
[0017] 所述铁盐为三氯化铁、绿矾、硫酸铁的一种或多种。
[0018] 所述聚丙烯酰胺的分子量为600-1800万。
[0019] 制备方法是先将20份氧化钙、15份氯化铁、30份改性淀粉、15份硅藻土、5份火山岩、20份明胶、5份聚丙烯酰胺、1份膨润土、2份滑石粉、2份渣土以及1份壳聚糖加入到聚合釜中，磁力搅拌15-20min，然后加入20份明胶和5份聚丙烯酰胺，反应3-4h后，蒸干、制粉得到常温改性淤泥脱水剂。
[0020] 实施例2：
[0021] 本实施例提供的一种常温改性淤泥脱水剂，按重量份包括25份氧化钙、18份氯化铁、35份改性淀粉、18份硅藻土、8份火山岩、25份明胶、10份聚丙烯酰胺、2份膨润土、2份滑石粉、3份渣土以及2份壳聚糖。
[0022] 所述铁盐为三氯化铁、绿矾、硫酸铁的一种或多种。
[0023] 所述聚丙烯酰胺的分子量为600-1800万。
[0024] 制备方法是先将25份氧化钙、18份氯化铁、35份改性淀粉、18份硅藻土、8份火山岩、2份膨润土、2份滑石粉、3份渣土以及2份壳聚糖加入到聚合釜中，磁力搅拌15-20min，然后加入25份明胶和10份聚丙烯酰胺，反应3-4h后，蒸干、制粉得到常温改性淤泥脱水剂。
[0025] 实施例3：
[0026] 本实施例提供的一种常温改性淤泥脱水剂，按重量份包括30份氧化钙、20份氯化铁、40份改性淀粉、20份硅藻土、10份火山岩、30份明胶、10份聚丙烯酰胺、2份膨润土、3份滑石粉、5份渣土以及3份壳聚糖。
[0027] 所述铁盐为三氯化铁、绿矾、硫酸铁的一种或多种。
[0028] 所述聚丙烯酰胺的分子量为600-1800万。
[0029] 制备方法是先将30份氧化钙、20份氯化铁、40份改性淀粉、20份硅藻土、10份火山岩、2份膨润土、3份滑石粉、5份渣土以及3份壳聚糖加入到聚合釜中，磁力搅拌15-20min，然后加入30份明胶和10份聚丙烯酰胺，反应3-4h后，蒸干、制粉得到常温改性淤泥脱水剂。
[0030] 实施例1-3所制备得到的常温改性淤泥脱水剂的使用方法包括以下步骤：1.向含水率80-85％的原始淤泥中加入该常温改性淤泥脱水剂、粉渣后进行高速搅拌形成原始淤泥，将淤泥泥浆泵送至密闭改性罐，高速搅拌进行泥浆改性，改性时间为4分钟，该过程通过破坏淤泥胶态结构，释放污泥内结合水，使淤泥颗粒由亲水性变为疏水性；2.向原始淤泥中加入占原始淤泥重量30-50％左右的水，继续搅拌形成淤泥泥浆；3.改性后泥浆泵入板框压滤机中施压，使淤泥泥浆发生固液分离形成泥饼；4.将泥饼粉碎后均匀堆放，堆放高度30-50cm，并经太阳能干化，得到含水率为35％左右的干化淤泥颗粒；最后根据现有资源进行不同方向的资源化处理。
[0031] 污泥经脱
水处理后，仍需进一步进行处置，处置的主要方式与填埋、堆肥、焚烧、
建筑材料或者用于土地改良及园林绿化等，以填埋、焚烧、制砖以及园林绿化的标准作为参考，主要技术指标见下表1，由表中数据可以看出，采用该污泥常温改性脱水技术处理后的污泥，含水率、重金属等指标均达到国家各项标准的要求，有机质含量达到园林绿化用的要求。
[0032] 表1主要技术指标
[0033]
[0034] 注：实际指标数据见污泥检测报告，表中ND表示未检出。
