[发明专利]利用污泥残渣制备水处理药剂的方法及其水处理药剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用污泥残渣制备水处理药剂的方法及采用该方法制备而得的水处理药剂，属于污水处理技术领域。

背景技术

污泥是污水处理厂在污水处理过程中产生的沉淀物质，含有大量水分及有机物、细菌，还含有多种金属元素，主要为铁、硅、钙、硫、铝、磷、镁等，目前污泥的处置方法主要有堆肥处理、卫生填埋、农用绿化、海洋倾倒、焚烧处理等技术，随着科技的进步和对环境的重视，污泥的回收利用得以重视，污泥的焚烧利用技术由于可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，既解决了污泥的出路问题又充分地利用了污泥中的能源，因此得以广泛利用。污泥焚烧去除了有机物，无机物仍以焚烧灰的形式存在，目前污泥残渣的处理办法主要有：1、制轻质陶粒，以用作路基材料、混凝土骨料或花卉覆盖材料等；2、制熔融材料，用作路基材料、混凝土骨料或花卉覆盖材料等；3、制微晶玻璃，作建筑内外装饰材料用；4、制备地转。

对某污泥残渣分析表明，其组成为：氧化铁(Fe₂O₃)含量大于50％、无水石膏(CaSO₄)20％左右、磷酸镁(MgPO₄)小于2％、长石(CaAl₂Si₂O₈)5％以内、硫硅铁(Fe₂SiS₄)4％左右、石英(SiO₂)5％、莫来石(Al_4.59Si_1.41O_9.7)1％，因此，如何能将焚烧灰内丰富的无机矿物质尤其是铁元素充分的回收利用，并防止二次污染的发生，是水处理工艺中一个新的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用污泥残渣制备水处理药剂的方法，以实现无机水处理药剂在污水处理厂内的循环，同时污泥残渣得到综合利用，污泥残渣减量和稳定化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种利用污泥残渣制备水处理药剂的方法，以污泥残渣、浸出酸、水为原料，包括酸浸～滤渣～调理，其中：

1、酸浸：在反应皿中按15～30molH⁺/kg比例加入污泥残渣、浸出酸和水，搅拌回流反应，反应温度为80～150℃，反应时间为1～5小时，液固比控制为2～5ml/g。

所述的污泥残渣是指污水处理厂经过生化处理或物化处理的污泥，在焙烧炉中650℃温度下焙烧4小时，冷却后，粉碎而成。

所述的浸出酸用来作为浸出剂与在污泥焚烧灰中以固体形式存在的金属元素(主要为铁，含少量铝、钙、镁)作用，将金属元素转化成可溶性化合物的形式进入水溶液，可选择无机酸或有机酸的任意一种或任意两种的组合，优选采用无机酸中的盐酸、硫酸、硝酸的至少一种，特别优选为盐酸和硫酸的组合。

所述的反应液固比即反应体系中加入酸和水总体积与污泥残渣质量之比，优选为2.0～3.7ml/g，特别优选为2.0～3.0。

反应温度优选控制在110～120℃，特别优选为115～120℃；

反应时间优选为2～4小时，特别优选为2.5～3小时；

2、滤渣：将酸浸后的反应溶液过滤后，滤出液按1g污泥残渣制备得到10mL水处理药剂的比例稀释后即为水处理药剂初成品。

上述水处理药剂初成品，成分如下表所示：

表1水处理药剂性能分析一览表