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水分散型两性聚丙烯酰胺乳液在造纸污泥脱水中的应用
中国造纸行业2018-9-19 6:35:20 造纸术中国纸业网聚丙烯酰胺
  

将污泥脱水,再焚烧处理的方式,是目前最彻底、最完全的污泥处理途径。焚烧过程在高温条件下将污泥氧化分解,去除其毒性,使污泥减量化、无害化、稳定化处理。污泥在焚烧处理处理前必须经过脱水处理。两性有机高分子污泥脱水剂使用过程中,不但使处理后的污泥絮体大,泥饼含水率低,而且还有pH值适用范围宽的特点,能调理组成成分复杂的污泥。

本实验采用水分散聚合技术,以硫酸铵水溶液为反应介质,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸与丙烯酰胺为单体,合成了具有良好流动性和稳定性的水分散型两性聚丙烯酰胺乳液。


1 水分散型两性聚丙烯酰胺乳液的制备

反应在装有机械搅拌、氮气导入管、冷凝回流管的可拆式四口圆底烧瓶中进行,按一定比例向四口瓶中加入丙烯酸、丙烯酰胺、DMC、硫酸铵、分散稳定剂和去离子水,放置于恒温水浴中,搅拌溶解,通氮除氧后,升温至设定温度后加入引发剂,反应24小时后,即得水分散型两性聚丙烯酰胺乳液。


2 絮凝效果及抗剪切实验分析

絮凝及脱水实验:往5OOmL烧杯中倒入200mL污泥,往污泥里加入一定量的调节质和污泥脱水剂,在两个烧杯间来回倾倒多次,用注射器取搅匀后的污泥。

抗剪切实验采用IKA公司的RW-20型搅拌器,取上述200mL调理后污泥,搅拌速度为5OOr/min搅拌时间分别为1min, 5min和l0min,观察污泥絮团情况以及滤水情况。


3 污泥脱水性能研究

3.1 石灰添加量对CST值的影响

从图4可以看出,石灰投加量超过12%时,CST值下降趋势变缓。石灰的投加量越多,产生的污泥量越多,不利于污泥的高值化利用。而污泥投加量过少,污泥脱水效果不佳。因此,在具体的实验过程中,我们固定石灰添加量为12%。

3.2 药剂投加量对污泥脱水时间的影响

分别选择石灰添加量为12%,考察水分散型两性聚丙烯酰胺乳液投加量对CST值和滤水值的影响情况。

水分散型两性聚丙烯酰胺乳液用量在6kg/t时性价比较佳。

3.3 絮团抗剪切实验

污泥在高剪切环境下絮团极易破碎,采用高效的污泥脱水剂能够抵抗高强剪切。当石灰添加量在12%、pH值在9左右时,加入一定量的污泥脱水剂,CST值的变化情况如表2所示。

聚丙烯酰胺

当其用量增加到6kg/t,得到大而致密的絮团,经过一段时间的剪切后,尽管絮团体积变小,仍然呈致密的状态,脱水性能良好。


4 结论

现场应用试验表明,通过最佳投加量的药剂配比:石灰添加量12%、水分散型两性聚丙烯酰胺乳液6kg/t,进行板框试验,处理后的污泥含水量在55%左右,满足一般污泥焚烧所需干度的要求。

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