高效污泥脱水剂的制备及其初步应用

研发前沿2009年3月21日第十七卷第城市污水处理厂在处理污水过程中产生大量的污泥．由于污泥的含水率很高．如不处理将占用太大的空间．而且污泥的运输成本会大大提高。因此．污水厂的污泥脱水处理至关重要通常．这些有机质污泥均是由亲水性带负电荷的胶体颗粒组成．颗粒大小很不均匀而且很细小，可缩性大，过滤比阻抗值也大，因而过滤脱水性能较差污泥机械脱水前需加入污泥脱水剂对其进行调理．以改善其过滤脱水性能．降低水处理成本．提高净水效果。因此，在城镇饮用水、工业用水、工业废水和城市污水净化处理中使用污泥脱水剂成为一种趋势目前．国内的研究人员对污泥脱水剂进行了较多的关注，并从事了相应的实验室阶段的合成研究[1-7]．但我国开发的污泥脱水剂品种少、产量低、性能不稳定，现阶段污水处理厂用的脱水剂产品主要依赖进口产品因此．自主研发新型高效的污泥脱水剂产品具有重要的现实意义针对目前污泥脱水剂的现状．本研究小组通过系列攻关．在小试的基础上成功进行了500kg规模的中试试验。因此，本文主要讲述污泥脱水剂产品的中试制备过程及其在污泥脱水中的初步应用1．污泥脱水剂(CPAM)的制备按比例将丙烯酰胺(AM．江西昌九农科化工有限公司)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC．80％．淄博万多福精细化工厂)、聚合助剂、尿素(AR)、偶氮二异丁腈(AIBN)和去离子水加入到500L聚合釜中．30℃恒温．通M除氧30min．按设计量加人引发剂过硫酸钾(KPS，AR)和还原剂(Red，自制)，30min后开始聚合，15min后转入聚合槽内进行聚合．2~4h后反应结束．制得阳离子聚丙烯酰胺的胶体．经过挤压造粒和带式干燥得到阳离子聚丙烯酰胺的白色固体大颗粒．转入低温于燥室进行低温干燥并进行下步造粒得到中试产品——污泥脱水剂2．絮凝性能的评价实验◆水样与水质成都市三瓦窑污水厂的消化污泥：乐山某造纸厂的生化出水(COD=378．2mg／L、色度=1000倍)：成都青白江某印染厂的废水(COD=1312．7mg／L、色度=2000倍)样品基本性能实验准确称取污泥脱水剂样品0．1g置于250mL烧杯中，分别加入150mL蒸馏水．在25℃下以200r／min搅拌至目测无颗粒．取出涂在烧杯中能顺利、平稳、连续流下为完全溶解同时．配制0．1％样品溶f30~0．11℃、1mol／LNaC1水溶液乌氏粘度计测定其特性粘数．并参丙烯酰胺特性粘数的测定GB12005．1—89计算其分子量◆烧杯絮凝实验取51250mL烧杯．分别加人100mL废才加入相同量的不同污泥脱水剂后．速搅拌f150r／min)2min．后慢速lminf30r／min)，静置15rain。观成的絮体大小、强度；取上清液测率、COD：过滤出絮体测滤饼含7J其中COD值用催化消解密封法沏透过率采用722型分光光度计测定去离子水为参比．测定波长为61(比色皿为10ram．灵敏度为1．lljii结果与讨论1．CPAM的基本性能参数污泥脱水剂产品的溶解性好坏着其使用性能在污水处理厂的污理过程中．要求污泥脱水剂产品溶度尽可能快．提高污泥处理的效率1列出了25℃时小试和中试样品C的基本性能参数从表中可以看CPAM样品在50min内完全溶解．良好的溶解性『ii样品iii溶解时嗣，埘in¨¨分量《JCPAM(dxi~)50600万25白色粉CPAM(中试)45500万25白色粉收稿日期：2009—02—10作者简介：孙玉海(1978一)，男，工程师，博士，研究方向为油田化学品及绿色水处理品。5(研发前沿2．污泥脱水性能CPAM加量(ppm)图1CPAM的加量一脱水率的关系加量(ppm)30出水量(mU2OOmL污泥)165脱水率，％絮凝效果82．5絮团较小4016180．5絮团较大5016783．5絮团较大疏松密实密实6017085絮团大密实7017185．5絮团大密实8017286絮团大密实PAFsjPAMiJi囊絮凝济Ijj绉爨i辫B水OD(珥雾i象率出水色度(倍)I图1表示的是CPAM(中试)的用量与污水厂消化污泥的脱水率关系图从图中可以看出．随着用量的增加CPAM的脱水性能逐渐增强．相应的参数列于表2从图1和表2中可以看出．污泥脱水剂CPAM即使在很低的用量(30ppm)的下。可将200mL污泥的脱出水量达到165mL．脱水率达到82．5％，此时形成的絮体较小、疏松：随着脱水剂用大的增加．脱水率逐渐提高，形成的絮体变大且密实。因而，可以看出CPAM具有非常高效的脱水性能。3．在造纸和印染废水中的初步应用取乐山某造纸厂的生化出水．加入无机絮凝剂PAFS(聚硅硫酸铝铁)和2610ppm的CPAM进行深度处理．测量处理出水的COD和色度指标．结果见表3从表3中可以看出絮凝剂CPAM与无机絮凝剂复配对造纸废水的脱色和去除COD效果好：对COD含量在40