[發(fā)明專利]一種市政剩余污泥中銅的去除與回收方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310314454.1
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104342554A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 曾祥峰;王祖?zhèn)?/a>;魏樹和;于曉曼
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

技術領域

本發(fā)明屬于污水污泥處理技術領域，具體的說是涉及一種市政剩余污泥中銅的去除與回收方法。

背景技術

隨著社會經濟快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，工業(yè)污水和生活污水的排放量日益增大，污水處理廠污泥產量急劇增加。據(jù)有關資料統(tǒng)計，目前美國所累積的干污泥總量已超過1000萬噸/年，歐洲各國總計達660萬噸/年，日本為240萬噸/年左右。“十一五”期間，我國的污水處理產業(yè)得到了快速發(fā)展，污水處理能力及處理率迅速增長，同時也帶來了污泥產量的迅速增加。截止到2010年年底，全國城鎮(zhèn)污水處理量達到343億立方米，脫水污泥年產生量接近2200萬噸，隨著在建的2000多座污水處理廠陸續(xù)投入運行，全國年污泥總產生量將很快突破3000萬噸。根據(jù)中國水網《2011中國污泥處理處置市場分析報告》分析顯示，我國污水處理廠所產生的污泥，有80%沒有得到妥善處理，污泥隨意堆放所造成的污染與再污染問題已經凸顯而出，尤其是在我國部分一線大城市，甚至出現(xiàn)了“污泥圍城”的嚴重局面，引起社會各界的廣泛關注。

市政污泥(Sewage?Sludge)，據(jù)2009年頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術政策(試行)》相關規(guī)定，是指污水處理過程中產生的半固態(tài)或固態(tài)物質，其是在城市生活污水及工業(yè)廢水處理過程中所產生的固體廢棄物^[3]。市政污泥的處理是一個世界性的難題，處置不當容易造成資源浪費和環(huán)境的二次污染。從技術角度分析，污泥是一種成分復雜，不穩(wěn)定的生物資源；但和一般固體廢棄物相比，市政污泥具有熱值小、易腐爛、有機質含量高，N、P、K和其他微量元素含量豐富等特點，若經過合理的處置及加工，通常可以被循環(huán)利用，施用到農田上，既可改善土壤質量，又可提高土地生產力，實現(xiàn)資源、環(huán)境和社會等多種價值。早在1995年，世界水環(huán)境組織(Water?Environment?Federation,WEF)將污水污泥更名為生物固體(Biosolid)，這一變更表明對污泥的認識趨向資源性，污泥被認為是一種極富可利用性的二次資源。因此在處置污泥時，資源化是首先考慮的重要原則之一。

污泥資源化利用即通過各種物理、化學及生物等方法與工藝，以改善污泥的組成成分與部分性質，使污泥中有價值的組分，或直接或重組或轉化為其他能量形式而被回收利用，同時消除二次污染。目前其處置的方式主要包括：填埋、投海和土地利用。

在歐美等發(fā)達國家，土地利用的污泥占污泥生產總量的比例愈來愈高。據(jù)德國統(tǒng)計局統(tǒng)計，目前德國污水處理廠產生污泥量約為220萬噸（干物質），其中近60%用于農業(yè)和土地改造，德國北部污泥的農業(yè)利用率更是高達90%。與其它兩種處理方式相比，無論是從技術還是經濟上，污泥土地利用都具有相當大的優(yōu)勢^[9]。

然而，污泥中含有重金屬元素，限制了污泥在土地上的利用。Gasco等對西班牙的城市污泥組成及農用分析研究后指出，應重點關注重金屬的影響；Singh等指出，施用不同比例污泥的玉米地，引起土壤和玉米中重金屬的增加；巴基斯坦的Jamali等分析了利用污泥改良后土壤中種植的小麥中重金屬的累積情況，指出小麥籽粒中的重金屬含量與污泥中可交換態(tài)重金屬含量呈極顯著相關關系；李瓊等通過田間試驗指出，高劑量施用污泥土壤中Cu等重金屬含量明顯增加；Smith研究發(fā)現(xiàn)植物體中重金屬的含量大都與施用堆肥土壤中有效性重金屬的含量相關，相比而言，堆肥施用土壤中Zn的含量最高，且活性較強，最易被植物吸收。

因此，污泥土地前需要進行相應的處理，以降低其生態(tài)風險。同時銅等是寶貴的金屬資源，如能回收再利用，將會變廢為寶。因此，污泥中重金屬去除與回收是一種符合循環(huán)經濟和綠色環(huán)保要求的技術方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于一種市政剩余污泥中銅的去除與回收方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術方案為：

一種市政剩余污泥中銅的去除與回收方法，采用H₂O₂和乙酸溶液在室溫對待處理樣品恒溫振蕩淋濾，使乙酸與待處理樣品中銅絡合，進而浸出銅能夠將其從待處理樣品中去除，并得以回收。

進一步的說，將上述經H₂O₂和乙酸淋洗后待處理樣品進行固液分離，收集液體部分即污泥浸出液于室溫下加入三價鐵和二價鐵溶液，并在pH為7.5-8.5，污泥浸出液中Fe3+/M2+=5-15（M為污泥浸出液的二價離子總的統(tǒng)稱）的條件下，使淋洗液中鐵氧體共沉淀進而將銅得以回收再利用。