[發明專利]一種從凈水污泥中回收無機混凝劑的方法

有效

• 申請號: 200910115521.0
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101570355A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 王東田;尹啟超
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種從凈水污泥中回收混凝劑的方法，該方法回收所得的混凝 劑可用于處理工業廢水從而實現資源循環利用。

背景技術

為了滿足人們日益增長的對工業化和城市化社會的迫切要求，必須對越來 越多的被污染水源進行處理，但是水處理同時不可避免的產生了一個二次污染 的問題即作為處理的結果生成的剩余物/污泥的處理問題。通常，這種剩余物中 含有大量的無機混凝劑如氫氧化鋁或氫氧化鐵。如果能夠實現這些混凝劑的回 收再利用，將對實現資源循環利用和減少廢物排放具有非常重要的意義。

目前國內外從剩余物中回收混凝劑的方法主要有以下四種：

(1)、酸化法：在低pH值條件下(pH≤3.75)，鋁主要以鋁離子的形式存 在，因此采用強酸即可將鋁鹽從絮凝體中溶析出來，該方法主要分三步：首先 將污泥濃縮，濃縮后的污泥進行酸化溶解，最后過濾，上清液即為回收的鋁鹽 混凝劑。

(2)、堿化法：鋁是兩性物質，除了和酸反應生成溶解性鋁鹽外，還可以 和過量的堿反應生成溶解性的鋁酸鹽而從絮體中溶析出來。堿化法可以使鐵等 非兩性物質以氫氧化物的形式沉淀下來，從而與鋁鹽分離，但對鋅等兩性物質 卻沒有分離效果，有可能在回用中累積。

(3)、離子交換萃取法：該法是人們在研究提純酸直接回收硫酸鋁的基礎 上產生的，其原理是：先將某種有機溶劑(萃取劑)加人到沉淀污泥中，進行 充分攪拌、混合，然后，在固液分離池中分離含鋁萃取劑的污泥。將分離出的 含鋁萃取劑引人酸化池中，和硫酸混合。含鋁萃取劑和硫酸作用后，生成硫酸 鋁，萃取劑獲得再生。離子交換萃取法制備工藝復雜，在價廉，毒性小的萃取 劑的選擇上還需進一步研究開發。

(4)組合膜法：該種方法的核心是一種特殊的聚合物膜，在該膜中，細小 的球形(直徑約100um)鰲合交換劑被網捕或誘捕在高孔隙的聚四氟乙烯 (PTEE)的膜片(0.25mm厚)中，由于鰲合交換劑特有的贅合離子交換功能 群，使得它對鋁離子有高度親和力。另外，由于鰲合交換劑的微小直徑和PTEE 的多孔結構，因此能夠提供良好的動力學條件，并且組合膜能夠很容易地放入 和移出污泥，操作管理方便，但該種方法工藝制備條件復雜，難以實現工業化 生產。

凈水污泥是一種自來水生產過程中產生的污泥，其與工業污泥相比，成分 相對來說比較單一，主要為無機混凝劑。目前，凈水污泥的處理主要采用上述 的酸化法或堿化法，因為這兩種方法相對其它兩種方法來說，操作簡單、成本 也較低，易于實現工業化生產。另外，雖然采用這兩種方法從凈水污泥中回收 的混凝劑由于含有一定量的雜質，不能重新用于自來水的生產，但是卻可以用 于工業廢水的處理中，如此同樣可實現資源的回收利用。然而，采用現有技術 的酸化法/堿化法從凈水污泥中回收無機混凝劑仍存在明顯不足，主要是酸/堿的 用量較大、所需時間長，并且混凝劑的回收率較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術酸化法的不足，提供一種從凈 水污泥中回收無機混凝劑的方法，該方法酸用量小、回收時間短、混凝劑回收 率高。

為解決以上技術問題，本發明采取的如下技術方案：

一種采用酸化法從凈水污泥中回收無機混凝劑的方法，包括：

(1)、將凈水污泥與酸混合，使凈水污泥中的混凝劑與酸在超聲波的作用 下反應而溶解，得到無機混凝劑溶液和污泥的混合物；

(2)、使混合物中的無機混凝劑溶液與污泥分離，即得可重新用于水處理 的無機混凝劑溶液。

作為本發明的進一步實施方案：所述的超聲波的功率密度為0.3～ 0.6W/cm²左右，超聲波的頻率為20～40KHz，超聲波發生器可為槽式或探頭 式。

凈水污泥優選為經過脫水處理后的污泥，無機混凝劑為鋁鹽或鐵鹽，步驟 (1)中所用的酸的濃度為0.3～1.0mol/L，凈水污泥與酸的體積比為1∶20～30， 酸可以是硫酸、鹽酸，優選硫酸。反應的時間可為20～70min，較佳的時間范 圍是20～40min。

本發明步驟(2)的具體實施過程如下：將步驟(1)中所得混合物靜止沉 淀，取上清液即為無機混凝劑溶液。

由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點：