1.一种高效、经济的污泥破壁脱水剂,其特征在于,所述污泥破壁脱水剂包括A剂、B剂和C剂;
所述A剂包括聚合氯化铝铁、聚合氯化铝、氯化钙和溶剂;
所述B剂包括硅酸钠、聚合氯化铝、聚合硅酸铝铁、滑石粉和溶剂;
所述C剂为混合粉体,包括纳米复合凝胶和磁性纳米复合颗粒;
所述A剂、B剂和C剂的质量比为1:(2‑3):(0.1‑0.3);
所述A剂中,各组分按重量份数计为:聚合氯化铝铁9.0‑9.5份、聚合氯化铝4.0‑4.5份、氯化钙3.5‑4.0份和溶剂82‑85份;
所述B剂中,各组分按重量份数计为:硅酸钠0.4‑0.8份、聚合氯化铝0.1‑0.3份、聚合硅酸铝铁0.02‑0.05份、滑石粉0.1‑0.3份和溶剂96.5‑99.5份;
所述C剂中,各组分按重量份数计为:纳米复合凝胶3‑6份和磁性纳米复合颗粒2‑5份;
所述纳米复合凝胶的制备方法如下:
(1)将适量的十二烷基苯磺酸钠溶于去离子水中,待完全溶解后再加入乙烯基三乙氧基硅烷并磁力搅拌2‑4h,再缓慢加入适量的氨水于搅拌后的溶液中,并置于50‑60℃恒温水浴中反应30‑35h,待反应结束后,将形成的悬浮液进行离心,产物烘干后得到改性二氧化硅纳米颗粒;
(2)将适量的丙烯酸和氢氧化钠加入到去离子水中,待溶液冷却至常温后,加入丙烯酰胺、改性二氧化硅纳米颗粒以及改性银纳米线于上述溶液中,并在氮气下搅拌2‑5h,随后加入过硫酸铵,继续反应30‑50min,然后将形成的悬浊液密封后置于50‑60℃恒温水浴中反应
30‑40h,待反应结束后,将产物换水处理后烘干,研磨成粉末,得到纳米复合凝胶;
步骤(2)中,所述改性银纳米线的制备方法如下:(1)在室温条件下,将3.5‑5.2g聚乙烯吡咯烷酮和9.6‑15.5mg氯化钠溶解在80‑120mL乙二醇中,得到溶液A,将1.6‑2.4g硝酸银溶解在120‑160mL乙二醇中,然后逐滴加入到溶液A中,反应5‑10min,得到溶液B,将溶液B置于反应釜中反应7‑10h,将得到的产物洗涤后烘干,得到银纳米线;
(2)将银纳米线加入到去离子水中,搅拌并升温至80‑90℃,加入油酸,保温4‑6h,待反应结束后冷却至室温,洗涤后烘干,得到改性银纳米线;
所述磁性纳米复合颗粒的制备方法如下:
(1)将植物多酚经纯化处理后,分散于去离子水中,得到浓度为10‑15g/L的植物多酚水溶液,将二甲胺水溶液和甲醛水溶液加入到植物多酚水溶液中,混匀后加入体积分数为10‑
13%的醋酸水溶液使其最终浓度为0.03‑0.05%,在氮气保护下于70‑80℃反应3‑5h,将得到的产物冷冻干燥,得到改性植物多酚;
(2)将四氧化三铁和改性植物多酚加入到去离子水中,得到混合溶液,搅拌混合2‑5h,然后采用永磁铁将产物从混合溶液中分离处理,并用去离子水反复清洗,经冷冻干燥后得到磁性纳米复合颗粒;
所述植物多酚水溶液:二甲胺水溶液:甲醛水溶液的体积比为2:(3‑4):(5‑6);
所述二甲胺水溶液的体积分数为33‑36%;
所述甲醛水溶液的体积分数为37‑40%;
所述四氧化三铁和改性植物多酚的质量比为1:(1‑2);
所述混合溶液中,四氧化三铁的含量为10‑20g/L。
2.根据权利要求1所述一种高效、经济的污泥破壁脱水剂,其特征在于,步骤(1)中,所述悬浮液中,十二烷基苯磺酸钠、去离子水、乙烯基三乙氧基硅烷、氨水的用量比例为(4.2‑
5.8)g:(300‑500)mL:(38‑46)mL:(5‑8)mL;
所述氨水的浓度为25‑28wt%。
3.根据权利要求1所述一种高效、经济的污泥破壁脱水剂,其特征在于,步骤(2)中,所述悬浊液中,丙烯酸、氢氧化钠、去离子水、丙烯酰胺、改性二氧化硅纳米颗粒、改性银纳米线以及过硫酸铵的用量比例为(90‑120)mL:(30‑40)g:(300‑500)mL:(3‑5)g:(1‑5)g:(0.8‑
3.5)g:(0.3‑0.6)g;
所述换水处理的方法如下,将产物浸泡于去离子水中4‑6d,每隔8‑10h更换一次去离子水即可。
4.根据权利要求1所述一种高效、经济的污泥破壁脱水剂,其特征在于,所述反应釜中的反应温度为160‑180℃;
所述银纳米线、去离子水、油酸的用量比例为(2‑5)g:(20‑30)mL:(5‑9)mL。
5.权利要求1‑4任意一项所述高效、经济的污泥破壁脱水剂的脱水方法,其特征在于,包括以下步骤:
向污泥中加入A剂,先以800‑1200r/min搅拌10‑15min后加入B剂,继续搅拌5‑10min,再加入C剂,以300‑500r/min搅拌10‑15min,将搅拌后的污泥注入板框压滤机中进行机械压滤,得到处理后的污泥,其中,污泥破壁脱水剂的用量占污泥总质量的10‑30%。