本发明涉及一种污泥脱水添加剂及其制备方法和污泥脱水方法,属于污水污泥处理和环境保护。
背景技术:
1、污泥是一种量大面广且含水率高、有恶臭、易腐败、含有重金属、有机污染物等有毒化学物质和病原微生物的固体废弃物,随意堆放存在较高的二次污染风险,未经有效处理处置,极易对地下水、土壤等造成二次污染,直接威胁环境安全和公众健康。
2、目前,污泥的主要处置方式是:填埋、焚烧、土地利用。无论哪种方式都对污泥的含水率有要求,因此必须对污泥进行深度脱水处理,以减少污泥体积,并降低后处理以及运输的成本。污泥脱水性能受多种因素的影响,主要包括:污泥水分存在形式、污泥颗粒的大小及分布、表面电荷、胞外聚合物(eps)等,导致其存在脱水效率低和不易沉降的特点,因此,为了提高污泥脱水效率,需采取一系列预处理措施调理污泥,如破坏污泥胞外聚合物,改变其表面特性;增大污泥颗粒粒径,促使其脱稳聚集沉降等。
3、cn102381828a公开了一种污水脱水复合调理剂,包括芬顿或类芬顿试剂以及骨架构建体,使得污泥中的胞外聚合物被氧化破坏,降低污泥中有机质的可压缩性,实现污泥深度脱水,但是处理成本较高。
4、cn114174231a公开了一种污泥脱水剂,在由利用亲水性油剂对表面进行了处理的纤维状物构成的污泥脱水剂中,纤维状物由纤维长度和/或纤维直径不同的多种纤维状物构成。通过将污泥脱水剂分散在污泥中,向其中添加预先分散在水中的凝聚剂并搅拌,从而可得到凝聚的脱水用污泥组合物。该方法需要添加大量的有机共聚物进行凝聚,操作过程复杂且成本高。
5、为了寻找成本低、利于环保且高效的污泥脱水添加剂,本申请人开展了很多的研究工作,在2022年申请专利cn114506998b,本申请也是在相同研发背景下探索得到的新的技术方案,在对污泥有效的脱水的同时做到低成本、环境友好且高效。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有技术中存在的缺陷,提供一种成本低且利于环保的污泥脱水添加剂,并同时提供其制备方法和污泥处理方法。
2、为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
3、技术主题一
4、一种污泥脱水添加剂,其原料由生物质和锰渣组成,将上述原料混合后球磨,取球磨后的混合料置于炭化炉中,以3-10℃/min的升温速率加热到700-900℃,保持1-3小时后降至室温,得到锰碳复合材料,即得所述污泥脱水添加剂;
5、所述生物质原料与锰渣的质量比为1:0.5-2;
6、所述生物质原料选自淀粉、壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、明胶。
7、作为本发明的进一步改进,所述生物质原料与锰渣的质量比为1:1。
8、作为本发明的进一步改进,所述球磨的转速为400-600转/分钟,球磨1-3h。
9、技术主题二
10、一种污泥脱水添加剂的制备方法,取上述质量比的原料混合球磨,取球磨后的混合料置于炭化炉中,以3-10℃/min的升温速率加热到700-900℃,保持1-3小时后降至室温,得到锰碳复合材料。
11、作为本发明的进一步改进,以5℃/min的升温速率加热到800℃,保持2小时后降至室温,得到锰碳复合材料。
12、作为本发明的进一步改进,所述球磨的转速为500转/分钟,球磨1h。
13、技术主题三
14、一种污泥脱水方法。将前述的污泥脱水添加剂加入污泥中混合搅拌,搅拌后进行真空抽滤脱水。
15、所述污泥脱水添加剂与污泥的质量比为1:10-20;
16、所述搅拌以250转/分钟的转速搅拌15分钟。
17、作为本发明的进一步改进,所述污泥脱水添加剂与污泥的质量比为1:15。
18、作为本发明的进一步改进,所述搅拌以250转/分钟的转速搅拌15分钟。
19、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
20、1.本发明所提供的锰碳复合材料中有大量的孔结构,可以使锰元素均匀的分散到碳材料中,从而提高锰碳微电解的效率,使污泥中胞外聚合物结构被破坏,污泥絮凝体转化为更小的颗粒,从而降低污泥中水含量,是良好的污泥脱水添加剂。
21、2.本发明所提供的污泥脱水添加剂的制备方法原料易得,成本低廉,操作简单,条件易控。
22、3.本发明所提供的污泥脱水方法,极大的缩短了污泥脱水时间,有效的降低了毛细吸附时间,进一步提高了污泥脱水率。
1.一种污泥脱水添加剂,其特征在于,其原料由生物质和锰渣组成,通过如下方法得到:将所述原料混合后球磨,取球磨后的混合料置于炭化炉中,以3-10℃/min的升温速率加热到700-900℃,保持1-3小时后降至室温,即得;
2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水添加剂,其特征在于,所述生物质原料与锰渣的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种污泥脱水添加剂,其特征在于所述球磨的转速为400-600转/分钟,球磨1-3h。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的污泥脱水添加剂的制备方法,其特征在于,取所述质量比的原料混合球磨,将球磨后的混合料置于炭化炉中,以3-10℃/min的升温速率加热到700-900℃,保持1-3小时后降至室温,即得。
5.根据权利要求4所述的一种污泥脱水添加剂的制备方法,其特征在于,以5℃/min的升温速率加热到800℃,保持2小时后降至室温,得到锰碳复合材料。
6.根据权利要求4所述的一种污泥脱水添加剂的制备方法,其特征在于所述球磨的转速为500转/分钟,球磨1h。
7.一种污泥脱水方法,其特征在于,将权利要求1-3任一项所述的污泥脱水添加剂加入污泥中混合搅拌,搅拌后进行脱水;
8.根据权利要求7所述的一种污泥脱水方法,其特征在于,所述污泥脱水添加剂与污泥的质量比为1:15。
9.根据权利要求7所述的一种污泥脱水方法,其特征在于,所述搅拌以250转/分钟的转速搅拌15分钟。
10.根据权利要求7所述的一种污泥脱水方法,其特征在于,所述脱水是真空抽滤脱水。
