污泥脱水新型调理药剂神州华美

神州华美（北京）科技有限公司北京工业大学中国非矿硅藻土专委会、总装环保中心2015年10月污泥脱水新型调理药剂与工程应用主要内容●污泥处理技术现状●污泥高效脱水剂材料的选择及制备●典型实际工程应用●环境修复材料研究工作污泥处置技术瓶颈降低污泥中的含水率，对其进行浓缩、干化、减量，以实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化，是工业污水和生活污水处理行业亟待解决的问题。一、污泥处理技术现状生活污泥工业污泥工业危废污泥处理剂的费用、运行成本问题含油污泥的压滤浓缩问题干化污泥的二次污染问题有资质的处理企业生活污泥处置技术及现状生活污泥主要途径有：填埋、焚烧、土地堆肥再利用。摘自天津科技大学学报焚烧38.0%填埋63.0%中国污泥处置现状德国污泥处置现状日本污泥处置现状《城镇污水处理厂污泥处置》标准浓缩干化减量是关键！一、污泥处理技术现状污泥浓缩干化技术√污泥浓缩干化技术现状及问题一、污泥处理技术现状机械脱水法板框压滤机等已经商用；只能将间隙水去除，经过处理后的污泥含水率仍然很高(80%)以上自然脱水法最为传统的技术；占地面积大、自动化程度低、工况恶劣、效率低、易产生二次污染物理调理法加热调理、冷冻调理、微波调理、超声调理等；成本较高，目前还不能大规模应用化学调理剂无机絮凝剂（PAC）、有机絮凝剂（PAM）；条件苛刻、脱水效果差物理调理剂矿物质材料和碳质材料，起到骨架的作用；成本低、脱水效果好、不具备絮凝能力复合调理剂矿物质材料表面修饰改性生活污泥含油污泥机械脱水硅藻土是一种具有天然微孔结构特征的非金属矿物材料，主要成份为非晶态SiO2，具有很强的吸附性能和电荷中和性能，在污水或污泥体系中会实现电性中和而实现胶体脱稳。具有天然微孔结构特征大孔:100～300nm;小孔:15～50nm孔道贯通、过滤性好;硅藻土微观结构及特性二、污泥高效脱水剂材料的选择及制备硅藻土特性及环保优势因微孔结构的贯通性（每个硅藻壳体颗粒具有通孔结构），具有非常好的过滤功能，目前国内外的啤酒、饮料100%采用硅藻土助滤剂；食用油60%采用硅藻土助滤剂。因其独特的天然微孔结构所具有的过滤性，使得其在污泥浓缩脱水方面大幅度降低处理费用成为可能。天然硅藻土由于杂质、缺陷等原因还不能达到预期的效果，因此对硅藻土进行提纯、表面修饰及复合非常关键！7二、污泥高效脱水剂材料的选择及制备污泥高效脱水剂表面电荷修饰孔结构改良硅藻土助滤剂化学调理剂微量AM单体复合矿物结晶剂污泥高效脱水剂的组成二、污泥高效脱水剂材料的选择及制备生活污泥运营费用40%工业污泥体积减量90%技术特点与创新性一）技术特点1、天然多孔矿物为主基料，具有良好的吸附性和过滤性；2、藻盘上微量AM单体担载，具有快速吸附絮凝功能，对环境的影响很小；3、结晶矿物材料复合使用，脱除结晶水更便捷（实现60%含水率更容易）4、主基料（90%）为矿物材料，脱水剂成本低，市场竞争力强；5、具有广普性，便于大规模工程应用。二、污泥高效脱水剂材料的选择及制备二）创新性1、担载AM单体制备快速吸附絮凝剂、辅助硅藻土助滤剂，脱水剂原材料制备具有原始创新性；2、脱水剂本身基于天然矿物（呈中性），处理污泥后可回归自然（硅藻土本身为土壤改良剂），可实现生态良性循环；1、处理碧水源丰台河西水厂实际生活污泥（固含量为1%），用量150ppm时、采用板框压滤，可实现含水率低于60%，且处理费用降低45%。2、处理辽宁抚顺石化含油污泥（固态含量3%），用量为0.3%，可实现油、水、固的有效分离，采用板框压滤，可实现含水率低于70%，实现污泥总减量9/10，费用降低60%。3、吉化大污水污泥，固含量5%。通过三联反应器进行，脱水剂（用量200ppm）与污泥直接混合后再经沉析，采用板框压滤，可实现含水率低于60%。10三、典型实际工程应用工业污泥及生活污泥工艺流程工业固废污泥与生活污泥零排放处理工艺生活污泥池工业固废污泥池返回污水处理系统三联反应器沉析脱水剂污泥池上清液板框压滤滤液土壤改良剂有机质肥料40℃散蒸消毒三、典型实际工程应用含油污泥及工业危废工艺流程工业危废污泥与含油污泥处理工艺含油污泥池工业危废污泥池返回污水处理系统三联反应器沉析脱水剂污泥池上清液板框压滤滤液含油污泥滤饼含油污泥滤饼减量后焚烧减量后外包三、典型实际工程应用碧水源丰台河西水厂污泥处理现场图片(运行现场、烧杯测试效果)三、典型实际工程应用抚顺石化含油污泥处理前后对比图片三、典型实际工程应用15前期研究工作（环境修复材料）天然多孔材料重金属污染环境净化•建立、发展了以天然多孔材料为关键的“理论设计—结构与形貌调控—工程应用”的科研工作体系；•设计、研发出多款高性价比的天然多孔吸附材料，对正价态重金属离子吸附容量提高近4倍，酸根阴离子吸附容量提高近3倍，为国内领先水平；•科研成果在实际工程中得到了推广应用。四、环境修复材料研究工作16天然多孔材料作为重金属离子吸附剂主要科研内容•表面活性偏低•选择性偏差（酸根阴离子）主要问题：负载活性官能团？表面电荷修饰？•纳米结构材料具有高的表面活性，也存在有和水体难以分离、造成再次污染的问题；•发展出一种天然多孔基体材料表面原位生长纳米结构金属氧化物新的材料及其制备方法。纳米结构材料四、环境修复材料研究工作典型工作1MicroporousandMesoporousMaterials，162，199，(2012)（二区，SCI影响因子:3.453）MaterialsChemistryandPhysics，133，907，(2012)（二区，SCI影响因子:3.159）中国发明专利：201410145240.0050100150200050100150200Adsorptioncapacity(mg/g)InitialCr(VI)orAs(V)concentration(mg/L)Cr(VI)As(V)(D)400nmHydrothermaltreatmentfor6h400nmHydrothermaltreatmentfor8h300nmHydrothermaltreatmentfor10h1μmHydrothermaltreatmentfor12hMnO2nanowires/diatomitesamples50nma50nmc(110)0.691nm5nmd(110)0.689nm5nmb纳米结构MnO2、AlOOH/Al2O3修饰天然多孔基材；性能指标与优势:对Cr(VI)、Pb、Cs吸附容量分别提升190、370、360%四、环境修复材料研究工作典型工作2-酸根阴离子吸附剂J.Mater.ChemA,1,7729（2013）（一区，SCI影响因子:7.443）被引用21次中国发明专利：201310714899.92μm200nmnmα-Fe2O3nanowires/diatomite02468108486889092949698100102Removalefficiency(%)pHvalueAs(V)As(III)不同价态As的去除率制备出负载的Fe2O3修纳米线：对酸根阴离子As(III)和As(V)最大吸附容量分别为105、181mg/g，分别提升约220%、280%。四、环境修复材料研究工作典型工作3-空气净化AppliedCatalysisB：Environmental,141(2013)493–505（一区，SCI影响因子:7.435）JournalofCatalysis287(2012)149–160（一区，SCI影响因子:6.921）中国发明专利：ZL201210057554.65nm0.161nm0.310nm(101)0.241nm(211)(110)(b)(f)5nm(311)0.247nm(e)50nm(a)50nmVOC降解能力:99%,分解温度：体相贱金属180℃、贵金属35℃四、环境修复材料研究工作工程应用已进行十多项含重金属离子真实污水的工程应用代表性的工程应用及用户报告:广西化学制药厂含镍废水处理正大能源材料（方庄）催化废水江西九江电镀工业废水云南钨矿冶炼厂含砷废水处理用户证明单位：中海油乐金石化广东惠州ABS污水广东韶关冶炼厂含铊废水处理浙江钱江摩托集团含Cr电镀废水江苏苏铝集团铝厂电镀废水重金属离子废水处理工程江苏苏铝集团铝厂电镀废水处理工程现场对比浙江钱江摩托集团电镀废水处理工程浙江钱江摩托集团四、环境修复材料研究工作工作展望加强天然多孔环境治理材料的基础和应用研究；发展新型的环境修复材料，为国家和北京市的重大需求服务。感谢各位专家！欢迎各位专家提出宝贵意见！