本发明公开了一种天然高分子絮凝剂与粘土材料绿色高效复合进行污泥脱水工艺，属于水处理工艺应用领域，包括如下步骤：采用的天然高分子絮凝剂包括市售和自制，天然高分子絮凝剂的类型为阳离子型天然高分子絮凝剂，采用先投加天然高分子絮凝剂，后投加粘土材料。本发明在达到机械污泥脱水效果的同时，发现在投加天然高分子絮凝剂的基础上，往水体中继续投加粘土材料，使得污泥含水率、污泥比阻、毛细吸水时间等都有效降低，并且不引入其余潜在的有机污染物，保证水体的清洁和安全，同时粘土材料的投加有助于减小天然高分子絮凝剂的投加量，从而降低成本。

本发明的目的是提供一种绿色高效且低成本的天然高分子絮凝剂与粘土材料复合的污泥脱水工艺。将阳离子天然高分子絮凝剂与黏土材料复合使用，在处理过程中形成了一种新的复合结构，不仅能够起到化学絮凝的作用，还可以比粘土材料起到更好的骨架支撑的作用，提高污泥脱水的效果。为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种天然高分子絮凝剂与粘土材料绿色高效复合进行污泥脱水工艺，包括如下步骤：(1)采用的天然高分子絮凝剂包括市售或自制，天然高分子絮凝剂的类型为阳离子型天然高分子絮凝剂；(2)采用先投加天然高分子絮凝剂，后投加粘土材料制备；

本实用新型有广泛的应用前景：

• 开始逐渐将视野投入到环境保护领域。污水处理厂数量的增加以及污水处理效率和规模的提高，导致污水处理的副产品——污泥的排放量大幅增加，从而增加了需要处理的污泥量。
• 与传统的化学调理相比，天然高分子絮凝剂与粘土材料的绿色高效复合污泥脱水工艺，具有以下优势：
  • 天然高分子絮凝剂分子链上分布着大量的游离羟基、胺基等活性基团，具有良好的水体净化功能，是一种绿色絮凝剂，不会造成二次污染。
  • 天然高分子絮凝剂的原料来源广且可再生，制备成本低、价格便宜，易于生物降解。
  • 天然高分子絮凝剂种类多，可选择性大，易根据需要采用不同的制备方法进行改性。

因此，天然高分子絮凝剂与粘土材料的绿色高效复合污泥脱水工艺具有广阔的应用前景

杨琥，男，1974年10月出生，博士，南京大学环境学院教授、博士生导师。新型环境功能材料的研发与应用研究;1. 绿色高分子絮凝剂材料的研发、应用及絮凝机理研究2. 高分子复合磁性微球材料的研制及水处理性能研究3. 农作物废弃物——秸秆材料在水处理中的综合利用4. 凹凸棒及粘土材料的改性及在水处理中的应用研究5. 炭基纳米材料的改性及在水处理中的应用研究6. 大气雾霾沉降剂的制备与应用研究水污染控制技术;高分子材料结构表征。

与现有技术相比，此技术产生的效益如下：

本发明采用物理和化学调节剂的双重调节的方法可真正有效改善污泥脱水性能。目前对于污泥的双重调节的研究甚少，将环境友好且廉价的粘土类骨料和天然高分子絮凝剂复合应用于污泥脱水，不仅有效改善污泥脱水效果，还具有绿色环保、成本低的重要特征。

本发明在达到机械污泥脱水效果的同时，发现在投加天然高分子絮凝剂的基础上，往水体中继续投加粘土材料，使得污泥含水率、污泥比阻、毛细吸水时间等都有效降低，并且不引入其余潜在的有机污染物，保证水体的清洁和安全，同时凹凸棒的投加有助于减小天然高分子絮凝剂的投加量，从而降低成本。

本发明采用这一工序处理实际污水厂的污泥，成功将污泥含水率降到80％以下，达到了机械脱水的要求。

使用的两种原材料——天然高分子絮凝剂和粘土材料来源广，成本低，且对环境无害。

将阳离子天然高分子絮凝剂与黏土材料复合使用，在处理过程中形成了一种新的复合结构，主要是因为粘土材料中硅氧结构中的氧和絮凝剂中羟基的氢之间生成了一个新的氢键，此外，粘土材料中硅氧结构中的氧带负电，也极易与絮凝剂中季铵盐成分带正电的氮相结合形成离子键，该作用力使得絮凝剂和粘土材料复合，从而絮凝剂分子能够在粘土材料上堆积，使得结构表面更加粗糙多孔。而且它不仅能够起到化学絮凝的作用，还可以比粘土材料起到更好的骨架支撑的作用，提高污泥脱水的效果。

由于污泥颗粒通常带有负电荷，且污泥中的胞外聚合物(EPS) 成分含有阴离子基团，如磷酸盐和羧基等，这使得加入阳离子天然高分子絮凝剂要比阴离子与两性天然高分子絮凝剂更能通过电荷中和来破坏污泥絮体的稳定性，使得污泥沉降，提高了污泥的脱水性能。

所述的天然高分子絮凝剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性淀粉(CS)，CS和凹凸棒投加量的质量比值为0.017时，即CS投加量为16.67mg/gTSS，凹凸棒投加量为14kg/m3时，污泥脱水效果最好。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。