本发明涉及污泥处理
技术领域：
，特别是涉及一种钢渣基城镇污泥脱水剂及其脱水方法。
背景技术：
：随着水处理行业的快速发展，污泥的产生量逐年加大。污泥作为水处理过程产生的沉淀或半固体胶凝状物质，因成分复杂、含水量高、含有部分有机物及重金属污染物，其不恰当的处置，将导致一些列环境风险，尤其是重金属污染。因此，污泥在减量化处置过程中，必须兼顾到含水量及重金属浸出浓度的同时降低。但是，现有技术进行高含水量污泥处置时，含水量的降低可以通过添加各种药剂进行絮凝后脱水，这些药剂成本普遍较高，工业处置大量污泥时成本较高，另外不能有效控制重金属的污染问题，因此，亟需研发一种既能降低含水率且控制重金属污染的脱水剂。技术实现要素：本发明的目的是提供一种钢渣基城镇污泥脱水剂及其脱水方法，可有效对城镇污泥进行脱水，解决了污泥处置成本高、脱水困难等问题，同时可将污泥中的重金属元素进行有效固结，降低其有效浸出对环境的污染。为了解决上述技术问题，本发明提供一种钢渣基城镇污泥脱水剂，所述钢渣基城镇污泥脱水剂其组分和含量按如下重量百分比的各成分组成：钢渣28～35％，矿渣30～40％，磷石膏15～25％，水泥熟料5～10％，生石灰2～4％；其中原材料混合后采用球磨机进行粉磨至一定细度，制备成钢渣基城镇污泥脱水剂。作为优选方案，所述细度的标准为80μm的筛余量小于1％。作为优选方案，所述原材料含水率不超过4％。作为优选方案，所述水泥熟料为32.5熟料。本发明另外提供一种钢渣基城镇污泥脱水剂的脱水方法，包括以下步骤：(1)向含水率为70～90％的城镇污泥中添加一定量脱水剂后进行均匀搅拌调质，得到调质污泥；(2)利用板框压滤机将调质污泥进行压滤处理，得到半干化污泥。作为优选方案，所述脱水剂调质污泥过程中其掺量为污泥的3～8％。本发明具有以下有益效果：本发明针对当前污泥脱水处理时脱水困难、材料成本较高，同时脱水后的污泥中重金属浸出浓度无法得到有效控制，以及钢渣、矿渣和磷石膏对环境的污染等问题，以钢渣、矿渣及磷石膏作为主要原料制备出性能优异的脱水药剂，有效降低了污泥脱水成本，污泥中重金属元素浸出浓度大大降低，同时钢渣、矿渣及磷石膏等工业固体废物得到有效利用，实现了以废治废的绿色工艺。此外，本发明的脱水剂可以使污泥在板框压滤过程中起到骨架的作用，有利于水从污泥中间出来；脱水剂的原材料钢渣、矿渣在碱激发条件下发生水化反应，尤其是钢渣中含有大量铁铝酸四钙等矿物，在有磷石膏存在时生成铁代水化硫铝酸钙，为棒状，具有一定膨胀性，有利于压滤过程中水分的排出；而且这种铁代水化硫铝酸钙还可通过同质替换吸收部分重金属离子，如aso43-、cro42-等，对重金属具有固定的作用。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：(1)本实施案例制备钢渣基城镇污泥脱水剂，其中其组分和含量按如下重量百分比的各成分组成：钢渣35％，矿渣31％，磷石膏22％，水泥熟料10％，生石灰2％；原材料含水率均低于4％，混合后采用球磨机进行粉磨至一定细度，采用80μm方孔筛筛余量为0.8％，得到钢渣基城镇污泥脱水剂；(2)取待处理污泥50kg，其含水率为82.12％；将(1)制得的钢渣基城镇污泥脱水剂称取4kg，加入待处理污泥中，并搅拌均匀，利用板框压滤机进行压滤得到半干化污泥滤饼；本实施例所使用待处理污泥来自于广东省肇庆某污水处理厂；(3)测试滤饼含水率及重金属浸出浓度；经测定，所得固体滤饼含水量为52.95％，其重金属浸出浓度满足地下ⅳ类水排放标准；所得滤饼中重金属总量及浸出浓度测试结果如表1和表2所示。表1实施例1所得滤饼重金属含量测试结果重金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/kg)2485400769113表2实施例1所得滤饼重金属浸出浓度测试结果金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/l)0.0020.0001未检出0.030.001未检出0.01对比例1：(1)取参数与实施例1相同的待处理污泥50kg；(2)称取市面常用的污泥脱水剂4kg，加入待处理污泥中，并搅拌均匀，利用板框压滤机进行压滤得到半干化污泥滤饼；(3)测试滤饼含水率及重金属浸出浓度；经测定，所得固体滤饼含水量为58.04％，浸出浓度测试结果如表3所示。表3对比例1所得滤饼重金属浸出浓度测试结果金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/l)0.0890.00430.0071.30.0070.00030.025实施例2：(1)本实施案例制备钢渣基城镇污泥脱水剂，其中其组分和含量按如下重量百分比的各成分组成：钢渣30％，矿渣36％，磷石膏20％，水泥熟料10％，生石灰4％；原材料含水率均低于4％，混合后采用球磨机进行粉磨至一定细度，采用80μm方孔筛筛余量为0.8％，得到钢渣基城镇污泥脱水剂；(2)取待处理污泥50kg，其含水率为78.61％；将(1)制得的钢渣基城镇污泥脱水剂称取2kg，加入待处理污泥中，并搅拌均匀，利用板框压滤机进行压滤得到半干化污泥滤饼；本实施例所使用的待处理污泥来自于广东省云浮某污水处理厂；(3)测试滤饼含水率及重金属浸出浓度；经测定，所得固体滤饼含水量为53.77％，其重金属浸出浓度满足地下ⅳ类水排放标准；所得滤饼中重金属总量及浸出浓度测试结果如表4和表5所示。表4实施例2所得滤饼重金属含量测试结果重金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/kg)4686380769113表5实施例2所得滤饼重金属浸出浓度测试结果金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/l)0.002未检出0.00010.040.002未检出0.02对比例2：(1)取参数与实施例2相同的待处理污泥50kg；(2)称取市面常用的污泥脱水剂2kg，加入待处理污泥中，并搅拌均匀，利用板框压滤机进行压滤得到半干化污泥滤饼；(4)测试滤饼含水率及重金属浸出浓度；经测定，所得固体滤饼含水量为59.17％，浸出浓度测试结果如表6所示。表6对比例2所得滤饼重金属浸出浓度测试结果金属砷镉铬(六价)铜铅汞镍含量(mg/l)0.130.00570.0091.70.0120.00070.046从对比例1和2中可以看出，滤饼重金属浸出浓度部分指标不符合地下ⅳ类水排放标准，而且大部分指标接近准排限值；而从实施例1和2中可以看出，滤饼重金属浸出浓度全部指标符合地下ⅳ类水排放标准，且大幅度低于准排限值；同时实施例1和2处理后的固体滤饼含水量比对比例1和2处理后的固体滤饼含水量低，脱水效果更好。综上所述本发明的钢渣基城镇污泥脱水剂相对市面传统的脱水剂，具有脱水效果好，且将污泥中的重金属元素进行有效固结，降低其有效浸出对环境的污染。值得说明的，钢渣是炼钢排出的渣，主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成；矿渣作为矿石经过选矿或冶炼后的残余物，其主要成分为高活性硅酸盐及硅铝酸盐；磷石膏作为在磷酸或者磷肥生产过程中，用硫酸处理磷矿石时，所产生的一种工业副产品，其主要成分为二水硫酸钙。而钢渣、矿渣以及磷石膏作为工业固体废物，对企业及生产环境产生一定污染，但其可用于本发明的脱水剂生产中，如果在污泥脱水过程中将钢渣、矿渣及磷石膏进行有效复配后进行污泥中重金属元素的有效固定，污泥处置成本的有效降低，钢渣、矿渣及磷石膏的有效利用具有重要的意义。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种钢渣基城镇污泥脱水剂，其特征在于：所述钢渣基城镇污泥脱水剂其组分和含量按如下重量百分比的各成分组成：
钢渣28～35％，
矿渣30～40％，
磷石膏15～25％，
水泥熟料5～10％，
生石灰2～4％；
其中原材料混合后采用球磨机进行粉磨至一定细度，制备成钢渣基城镇污泥脱水剂。
2.如权利要求1所述的钢渣基城镇污泥脱水剂，其特征在于:所述细度的标准为80μm的筛余量小于1％。
3.如权利要求1所述的钢渣基城镇污泥脱水剂，其特征在于:所述原材料含水率不超过4％。
4.如权利要求1所述的钢渣基城镇污泥脱水剂，其特征在于:所述水泥熟料为32.5熟料。
5.一种如权利要求1～4任一所述的钢渣基城镇污泥脱水剂的脱水方法，包括以下步骤：
(1)向含水率为70～90％的城镇污泥中添加一定量脱水剂后进行均匀搅拌调质，得到调质污泥；
(2)利用板框压滤机将调质污泥进行压滤处理，得到半干化污泥。
6.如权利要求5所述的钢渣基城镇污泥脱水剂的脱水方法，其特征在于:所述脱水剂调质污泥过程中其掺量为污泥的3～8％。
技术总结本发明涉及污泥处理技术领域，具体公开了一种钢渣基城镇污泥脱水剂及其脱水方法，该脱水剂其组分和含量按如下重量百分比的各成分组成：钢渣28～35％，矿渣30～40％，磷石膏15～25％，水泥熟料5～10％，生石灰2～4％；其中原材料混合后采用球磨机进行粉磨至一定细度，制备成钢渣基城镇污泥脱水剂。本发明可有效对城镇污泥进行脱水，解决了污泥处置成本高、脱水困难等问题，有效实现了以废治废的绿色循环工艺，同时可将污泥中的重金属元素进行有效固结，降低其有效浸出对环境的污染。
技术研发人员：汪韦兴;张鹏举;张炎;张凯;李维;邓君豪;雷杰妮;戴薇
受保护的技术使用者：肇庆泉兴生态科技有限公司
技术研发日：2020.02.01
技术公布日：2020.06.09
