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一种造纸污泥高效脱方法

阅读:1013发布:2020-11-25

专利汇可以提供一种造纸污泥高效脱方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种 造纸 污泥 高效脱 水 方法,包括以下步骤:1)将造纸厂初沉池的污泥和经过生化处理的二沉池的污泥先混合均匀,然后将其输送到浓缩池中进行静止沉淀;2)将浓缩池里经过自由沉降,处于池底的污泥投加阳离子 表面活性剂 降低其表面张 力 ;3)向步骤2)处理过的污泥投加阳离子有机高分子 聚合物 进行絮凝处理。本发明方法,在污泥脱水过程中,先添加CTAB降低污泥颗粒和水分子之间的表面 张力 ,使其二者之间的 吸附 力减弱;再添加CPAM进行絮凝处理,使污泥颗粒之间更好地絮聚在一起,从而和水分子能更好地分离;CTAB和CPAM的 质量 比为1∶2时,不但能够最大限度的降低泥饼的含水率,而且能够有效的节省药品用量,降低污泥处理成本。,下面是一种造纸污泥高效脱方法专利的具体信息内容。

1.一种造纸污泥高效脱方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将造纸厂初沉池的污泥和经过生化处理的二沉池的污泥先混合均匀,然后将其输送到浓缩池中进行静止沉淀;
2)将浓缩池里经过自由沉降,处于池底的污泥投加阳离子表面活性剂降低其表面张
3)向步骤2)处理过的污泥投加阳离子有机高分子聚合物进行絮凝处理。
2.根据权利要求1所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,所述造纸污泥高效脱水方法还包括将步骤3)处理后的污泥压榨成泥饼的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,步骤2)中添加的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
4.根据权利要求3所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,步骤3)中添加的阳离子有机高分子聚合物为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,步骤3)中添加的阳离子有机高分子聚合物聚丙烯酰胺的质量为浓缩池池底污泥固含量的10%。
6.根据权利要求4所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,所述聚丙烯酰胺的分子量为1400万-1600万,离子度≥35%。
7.根据权利要求4所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,所述聚丙烯酰胺配制成2‰浓度的溶液使用。
8.根据权利要求4所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,十六烷基三甲基溴化铵和聚丙烯酰胺的质量比为(0.5~2)∶1。
9.根据权利要求4所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,十六烷基三甲基溴化铵和聚丙烯酰胺的质量比为0.5∶1。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种造纸污泥高效脱水方法,其特征在于,步骤2)中处于池底的污泥的温度为0℃,pH值为9。

说明书全文

一种造纸污泥高效脱方法

【技术领域】

[0001] 本发明属于污泥处理领域,具体涉及为一种造纸污泥脱水方法。【技术背景】
[0002] 目前我国纸张的产量已经跃居世界第一。而近年来,我国二次纤维(废纸)原料在造纸原料中的比例已经超过60%,而且这一比例还将进一步上升。而利用废纸造纸会产生大量的污泥,据统计我国现在每年产生的造纸污泥高达2000万吨/年。造纸污泥的高效资源化处置,已经是摆在造纸企业面前一道不可回避的环境问题。
[0003] 无论是用木片、麦草还是用废纸造纸,都会产生三类污泥。一是造纸废水处理过程中产生的生物污泥(二沉池污泥);二是有少量纤维、木质素及其衍生物等有机物组成的初沉池污泥;三是源于废纸造纸过程脱墨工段的脱墨污泥,筛选净化及其填料加添过程中流失的非纤维物质。
[0004] 目前这些生化污泥和物化污泥在实际生产中都是采用单一投加高分子有机聚合物或者无机絮凝剂,或者几种不同的絮凝剂进行复合添加使其污泥颗粒快速沉降,但是最终污泥的脱水性能差、含水率高、药品处理成本高。寻找更加高效的絮凝剂或者脱水处理工序是造纸环保工作者共同的目标。【发明内容】
[0005] 针对目前现有造纸污泥处理技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种污泥高效脱水方法,使处理后的污泥实现减量化、稳定化和无害化方向发展,或者进一步资源化利用。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] 一种造纸污泥高效脱水方法,包括以下步骤:
[0008] 1)将造纸厂初沉池的污泥和经过生化处理的二沉池的污泥先混合均匀,然后将其输送到浓缩池中进行静止沉淀;
[0009] 2)将浓缩池里经过自由沉降,处于池底的污泥投加阳离子表面活性剂降低其表面张
[0010] 3)向步骤2)处理过的污泥投加阳离子有机高分子聚合物进行絮凝处理。
[0011] 本发明进一步的改进在于:所述造纸污泥高效脱水方法还包括将步骤3)处理后的污泥压榨成泥饼的步骤。
[0012] 本发明进一步的改进在于:步骤2)中添加的阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。
[0013] 本发明进一步的改进在于:步骤3)中添加的阳离子有机高分子聚合物为聚丙烯酰胺。
[0014] 本发明进一步的改进在于:骤3)中添加的阳离子有机高分子聚合物聚丙烯酰胺的质量为浓缩池池底污泥固含量的10%。
[0015] 本发明进一步的改进在于:所述聚丙烯酰胺的分子量为1400万-1600万,离子度≥35%。
[0016] 本发明进一步的改进在于:所述聚丙烯酰胺配制成2‰浓度的溶液使用。
[0017] 本发明进一步的改进在于:十六烷基三甲基溴化铵和聚丙烯酰胺的质量比为(0.5~2)∶1。
[0018] 本发明进一步的改进在于:十六烷基三甲基溴化铵和聚丙烯酰胺的质量比为0.5∶1。
[0019] 本发明进一步的改进在于:步骤2)中处于池底的污泥的温度为0℃,pH值为9。
[0020] 相对于现有技术,本发明具有以下优点:本发明一种造纸污泥的高效脱水方法,在污泥脱水过程中,先添加CTAB降低污泥颗粒和水分子之间的表面张力,使其二者之间的吸附力减弱;再添加CPAM进行絮凝处理,使污泥颗粒和水分子能更好地分离;CTAB和CPAM的投加顺序对泥水体系的沉降性能影响较大,而两者的投加剂量比例对污泥的脱水速度及其最终泥饼的含水率影响较大;CTAB和CPAM的质量比为1∶2时,不但能够最大限度的降低泥饼的含水率,而且能够有效的节省药品用量,降低污泥处理成本。【附图说明】
[0021] 图1为本发明方法的流程示意图。【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施方式对本发明做详细描述。
[0023] 请参阅图1所示,本发明一种造纸污泥高效脱水方法,包括以下步骤:
[0024] 1)将造纸厂初沉池的污泥和经过生化处理的二沉池的污泥先混合均匀,然后将其输送到浓缩池中进行静止沉淀;
[0025] 2)将沉降浓缩池里经过自由沉降,处于池底的污泥投加阳离子表面活性剂CTAB降低其表面张力;经静止处理后,上层液中加入净水剂后排放,而下层污泥用污泥运输到反应器中;
[0026] 3)向步骤2)处理过的污泥投加阳离子聚合物CPAM进行絮凝处理,使污泥颗粒和水分子能更好地分离;
[0027] 4)经过药品处理后的污泥输送到带式压滤机上进行压榨脱水处理,压榨过的泥饼可以外运资源化处理,如养蚯蚓、制砖及生物肥,也可燃烧回收热量。
[0028] 步骤3)中投加的CPAM的用量比整个脱水过程中单独投加CPAM进行调理时减半。
[0029] 请参照表1所示,采用投加CTAB和CPAM来处理造纸污泥脱水工序中,各种实验条件的确定通过实验确定。通过平行对比实验得到反映污泥脱水性能好坏的四个指标:从加入表面活性剂之后泥水体系在具塞量筒中停止沉降的时间、处理后的泥水在真空泵上抽滤时得到50ml滤液的时间、滤液的透射比及其抽滤后留在滤布上的泥饼的含水率这四个方面来考虑污泥的脱水性能的好坏。结果见表1所示。
[0030] 表1添加CTAB和CPAM复合作用对造纸污泥脱水性能影响因素正交试验及试验结果
[0031]
[0032]
[0033] 注:空白组是任何药品都没有投加。A-按照因素D的投加顺序的两种物质的添加质量比;B-反应体系温度℃;C-反应体系pH;D-CTAB和CPAM的投加顺序。表中CTAB/CPAM表示先加入CTAB后加入CPAM。CPAM/CTAB表示先加入CPAM后加入CTAB。CTAB+CPAM表示两者同时加入到泥水体系中。
[0034] 从表1可知:当在泥水体系中采用同时投加CTAB和CPAM,两者的比值为1∶1,体系的温度在0℃左右、pH为7时,泥水在抽滤时有较快的过滤速度;当采用先加入CTAB再加CPAM,两者的比值为2∶1,体系的温度在0℃,pH为9时,最终得到的泥饼的含水率最低为70.78%。
[0035] 经过分析可知,在污泥脱水过程中,CTAB和CPAM的投加顺序对泥水体系的沉降性能影响较大,而两者的投加剂量比例对污泥的脱水速度及其最终泥饼的含水率影响较大。所以在实际生产中要严格控制二者的投加顺利和剂量。
[0036] 单独添加CTAB时,当用量为污泥固含量的10%时,最终泥饼的含水率降至最低,再过量投加反而效果下降。而CPAM单独添加时,当其用量为污泥干重的20%(处理1L浓缩污泥每次添加2‰(g/L)的CPAM溶液400ml即添加的CPAM的质量为8g,而1L固含量为4.12%的泥水中的总重量为41.2g)时,污泥的脱水速率最快,但最终泥饼含水率仍较高,为74.0%。现在结合两者的优点,采用CTAB和CPAM复合添加工艺,保证污泥的脱水速率快,而且最终泥饼的含水率也有所下降。
[0037] 工艺处理过程中的药剂成本计算。单独添加:按CTAB和CPAM目前的市场售价30元/kg和20元/kg计,单独投加CTAB的费用为:1kg(浓缩污泥)×4.12%(污泥固含量)×10%(药剂用量)×30(药剂售价)=0.1236元/kg绝干污泥;单独投加CPAM的费用为:1kg(污泥)×4.12%(污泥固含量)×20%(药剂用量)×20(药剂售价)=0.1648元/kg绝干污泥。
[0038] 在实验7确定影响因素B、C、D的基础上,改变CTAB和CPAM的投加量,CTAB和CPAM的投加比例为1∶1时,泥饼含水率为69.72%;CTAB和CPAM的投加比例为1∶2时,泥饼含水率为68.61%。复合添加:在处理过程中把CPAM的用量减半,而CTAB的用量在CPAM减半的基础上采用CTAB∶CPAM=1∶2的比例进行复合添加。药品总费用为:0.5×0.5×0.1236+0.5×0.16483=0.1133元/kg绝干污泥。由此可见处理单位浓缩污泥,采用CTAB和CPAM复合作用比单独投加CPAM节省0.0515元/kg绝干污泥,比单独投加CTAB时节省0.0103元/kg绝干污泥。节省了药品的费用,对工厂实际生产有重要意义。
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