污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

班级：应化1101班姓名：谭长彤学号：201106837前言近年来，随世界工业的发展及人口的增加，污泥产量增长明显。近年来，污泥的处置成为当今的一大难题。据统计，我国每年排放干污泥约为550万～600万ｔ，且不断增加。我国现阶段污泥的处置方法普遍是堆积、填埋。这些污泥的堆放不仅占用了大量的土地，而且还将对环境产生巨大的危害。污泥一般是污水处理过程中产生的固体废物。根据污水来源，分为工业污泥和生活污泥两类。传统的污泥处理方法主要有以下４种：卫生填埋、土地利用、焚烧和投海，但是这些方法在二次污染、大气污染控制、投资及运营成本等方面存在的问题限制了其实际应用。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

目前我国对城市污泥主要采用临时填埋的处置方式，既占用了大量土地，又对生态环境造成了破坏。另外，污泥的成分非常复杂，含有很多病原微生物、寄生虫卵及重金属等，且未处理的污泥含水量很高，一般为95％～99.5％，因此必须进行脱水处理。干化后的污泥可用作化肥，土壤改良剂进行资源化利用。所以，当前环保对污泥的处理可概括为以下四点：无害化、稳定化、减量化、资源化。

前言2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

2010年底，城镇污水处理厂已建2500多座，污水处理能力已达到1.22亿立方米我国城市每年污泥产生量预计近3000万吨（以含水率80%计）

一、我国污泥处理处置现状2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

一、我国污泥处理处置现状“重水轻泥”严重，80%污水处理厂建有污泥的浓缩脱水设施；80%污泥没有得到稳定化处理处置。土地填埋占60-65%、污泥好氧发酵+农用约占10-15%、污泥自然干化综合利用占3-6%、污泥焚烧占2-3%、而污泥露天堆放和外运各占2%和15%。土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过15-25%。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

二、污泥脱水絮凝剂的主要种类无机絮凝剂合成有机絮凝剂天然高分子絮凝剂微生物絮凝剂1234复合絮凝剂52014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

无机絮凝剂1无机絮凝剂属于传统的絮凝剂，应用历史悠久，广泛的用于污泥脱水。无机脱水剂主要是铁盐、铝盐、铝铁盐和石灰等。除石灰等助凝作用的调理剂，无机调理剂主要为絮凝剂。按相对分子质量分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂。传统的无机低分子絮凝剂主要分为铝盐系和铁盐系。如硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。无机低分子絮凝剂价廉易得，但投加量大，一般要达到污泥干固体重量的5％～20％，因而导致滤饼体积增大。另外铁离子具有颜色且铁盐腐蚀性较强；水中的氯离子能够降低明矾的絮凝作用，从而增加了明矾的投加量。现在无机低分子絮凝剂的使用已越来越少。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

20世纪60年代开始，无机高分子絮凝剂被陆续使用并流行。由于其性价比高的优势，目前已在世界很多地区尤其是日本、俄罗斯和西欧、中国等地区取代了传统无机低分子絮凝剂。而美国由于有机高分子絮凝剂发展迅速及普遍应用，无机高分子絮凝剂发展相对滞后。无机高分子絮凝剂在传统的铁盐、铝盐基础上发展起来，主要以聚氯化铝、聚硫酸铁为主。因为高分子絮凝剂分子量大，高分子链聚合度高，可形成“胶粒－高分子物质－胶粒”的集合体，起到无机低分子絮凝剂所不具有的吸附架桥作用。因为絮凝能力强、絮凝效果好、价格相对低廉等优点，无机高分子絮凝剂已逐步成为无机调理药剂的主流。无机絮凝剂12014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

合成有机絮凝剂2合成有机高分子絮凝剂在近30年来的增长很快，尤其以美国为主。有机高分子絮凝剂相对分子量大，架桥吸附能力更强，网捕性能较好，且具有用量小效率高，受PH、共存盐类及温度影响较小的优点。合成有机高分子絮凝剂分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性型絮凝剂。一般城市生活污泥多带负电，宜使用阳离子型絮凝剂；工业污泥多带正电，宜使用阴离子型絮凝剂。目前使用最广泛的合成有机高分子絮凝剂是聚丙烯酰胺及聚丙烯酰胺的衍生物。在合成两性型有机高分子絮凝剂方面，以疏水单体全氟辛基乙基丙烯酸酯（FM）、2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）通过自由基胶束共聚合成了P（FM－AMPS－AM－DMC）四元共聚物，称为氟碳型两性聚丙烯酰胺絮凝剂。该药剂与聚氯化铝相比，用于洗煤水絮凝时具有高效性，且能在较宽的温度范围（10～80℃）内及较宽的洗煤水ｐＨ范围内使用。污泥脱水试验中可将污泥滤饼含水率由36.5％降至15.6％。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

天然高分子絮凝剂3早在公元前16世纪，古埃及就已尝试用甜扁桃汁作为絮凝剂。近代，天然高分子絮凝剂被相继研究开发。如今，淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶、多聚糖类絮凝剂经过适当的化学改性后已被广泛使用。某些天然高分子具有水溶性好、分子量大、且有适宜的活性基团的优点，非常适合做絮凝剂，更重要的是天然高分子原料来源广泛，价格低廉且无毒或低毒，以其“绿色絮凝剂”的称号受到广泛关注。污泥脱水领域研究较为深入的是壳聚糖类絮凝剂。目前国外已开始采用壳聚糖类絮凝剂做污泥脱水剂增稠剂，工业效果应用较好。壳聚糖分子链内的六元环平面有一定角度，侧链上有羟甲基、羟基和胺基等活性基团，决定了壳聚糖除了吸附、架桥，还有普通絮凝剂所没有的螯合、交联功能。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

以壳聚糖为原料，通过接枝共聚反应合成了壳聚糖－AM－DMDA

AC，壳聚糖－AM，壳聚糖－AA三种天然改性高分子絮凝剂对活性污泥调理，结果表明，壳聚糖－AM－DMDAAC阳离子型接枝共聚物效果最好。调理后的100mL污泥真空抽滤1min的滤液体积可达到70mL，抽滤5min后可将污泥含水率从94.5％降低到86.4％，脱水效果优于壳聚糖、聚丙烯酰胺等其他几种常用的污泥脱水剂。而在其他天然高分子絮凝剂方面，Hartong等人研究了环糊精改善污泥脱水性能的机理，发现环糊精不仅能有效降低滤饼比阻，其特殊结构能破坏水中悬浮的阳离子胶体，减小悬浮液浊度并凝聚聚合物链。天然高分子絮凝剂32014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

微生物絮凝剂4微生物絮凝剂（microbial

flocculants，MBF）是一种利用生物技术，通过从微生物体或其分泌物中发酵、抽取、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的高效、无毒的新型水处理絮凝剂。其具有絮凝活性高、安全、可生物降解、无二次污染的优势，越来越受到重视。微生物絮凝剂的絮凝机理不甚清楚，主要有双电层压缩学说、吸附架桥学说和化学反应学说。目前较为普遍接受的是“吸附架桥”学说。该学说认为絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸附多个胶体颗粒，在颗粒间产生“架桥现象”，以形成一种网状三维结构而沉淀下来。例如以酱油曲霉为原料，产生的微生物絮凝剂（MBF）为污泥絮凝脱水剂，进行城市污水处理厂浓缩污泥的调理。研究表明，调理后的污泥在3000r/min离心9min，污泥脱水率可达82.7％，滤饼含水率降低至77.3％，污泥脱水后体积减至原来的1/5左右。2014年6月27日污泥脱水剂的主要品种及发展趋势

用研制的微生物絮凝剂MBF－C对二沉池浓缩污泥进行调理，结果表明，当期投加量为20mg/l；助凝剂CaCl2投加量为75mg/l，PH为7.5，搅拌速度为300r/min时，经离心脱水后污泥含水率为84.5％，体积减小80％左右，调理效果优于PAM/PAC及FeCl3。以活性污泥为原料，从中筛选出一株微生物絮凝剂产生菌，优化培养后命名为M－127