[发明专利]一种回用给水厂废弃泥去除城镇污水中磷的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种以给水厂废弃泥为原料去除城镇污水中磷，实现资源回收利用的方法。

背景技术

水体富营养化是一个全球性的问题，而城镇污水中的营养盐是引起自然界水体富营养化的重要来源之一。在传统的生物处理工艺中，生物脱氮和除磷过程存在碳源竞争的矛盾，总磷的去除率仅10-30％。因此，各种化学方法常用于深度除磷以使出水满足排放标准。目前常用的化学除磷方法有化学混凝、化学沉淀、离子交换和吸附等。

吸附法的机理是利用磷在比表面积较大的吸附剂表面进行附着、沉淀或离子交换，实现磷的去除。该方法操作简单，除磷效率高，可达到消除磷污染和回收磷资源的双重目的。选择廉价高效的吸附剂和处理工艺是吸附除磷的核心。回用工业废弃物作为吸附剂越来越得到重视，如申请(专利)号CN102531093提出利用废弃砖块粉碎磨细后与磷在不同pH条件下进行反应；申请(专利)号CN102531092回用废弃水泥去除磷；申请(专利)号CN101172687利用粉煤灰、钢渣和粘结剂制备复合吸附剂进行除磷；申请(专利)号CN101791534将煤渣混合活性铁氧化物制得除磷吸附剂；申请(专利)号CN101863646将水泥、粉煤灰、铝粉和水按50-100∶10-30∶0.1-0.5∶25-50的质量比混合，制模得到吸附剂；申请(专利)号CN101733078将工业废渣铁泥和硫酸铵混合加热后，与茭白叶混合烘干制得除磷吸附剂；申请(专利)号CN1669632将粉煤灰与碱性活化剂高速混匀后焙烧活化，并经酸改性后制得粉末状吸附剂；申请(专利)号CN101376094将粉煤灰∶水∶硫酸按100∶6-100∶2-50的重量比进行混合在20-300℃下熟化0.5至5个小时制得改性粉煤灰吸附剂；申请(专利)号CN101966444提出将锰矿未研磨，酸浸泡，调节pH后加入氧化剂干燥制得吸附剂。

常用的处理工艺有吸附柱和吸附池等，如申请(专利)号CN102553515将净水污泥进行脱水、混合浓硫酸、制粒、硝酸铈浸泡和煅烧4小时得到除磷吸附柱进行除磷；申请(专利)号CN101456602提供了一种螺旋悬挂式赤泥膜袋吸附除磷；申请(专利)号CN202499749采用一种赤泥作为填料的悬挂式生物接触氧化池吸附除磷；申请(专利)号CN101508481采用牡蛎壳、火山灰加膨化剂烧结快和活性炭作为湿地填料来强化除磷；申请(专利)号CN101993155采用微滤和离子交换吸附柱结合除磷。

从上述专利可以看出，回用低成本材料尤其是工业副产物作为吸附剂，结合简单高效的反应器，是吸附法除磷的一个发展趋势。给水厂废弃泥是给水处理中使用铁铝絮凝剂产生的安全副产品，比表面积大，铁铝含量高，对磷具有较强的吸附能力。连续搅拌反应釜(Continuous Stirred Tank Reactor，CSTR)作为一种完全混合式系统，污染物与吸附剂接触均匀，工艺简单。因此，将给水厂废弃泥回用于CSTR系统中去除城镇污水中的磷，不仅解决了传统吸附柱的堵塞和再生难题，而且对于城镇内部的资源循环具有重要意义。

发明内容

1.发明目的

本发明专利是为了针对现有城镇生活污水除磷技术的不足，提出一种回用给水厂废弃泥去除城镇污水中磷的低成本方法。

2.技术方案

本发明专利解决技术问题采取如下技术方案：

选择给水厂脱水废弃泥，进行自然风干，破碎、研磨和混匀，得到粉末吸附剂。

构建CSTR反应器，包括进水区、反应区和沉淀区。反应区设置定量加药装置和搅拌装置。定量加药装置以维持反应区内吸附剂量恒定，搅拌装置以使吸附剂和污水充分混合。沉淀池采用平流式或辐流式，用于固液分离，设置有排泥管和出水管。

初始阶段反应区注满城镇污水，按一定固液比投加给水厂废弃泥，反应区内通过搅拌装置使混合物充分混匀。同时污水通过水泵以一定流速从进水区进入反应区，给水厂废弃泥通过定量加药装置按一定投加速度加入反应区，补充出水中带走的给水厂废弃泥。城镇污水与吸附剂反应后流入沉淀区进行固液分离。固液分离后，给水厂废弃泥通过排泥管排出，上清液通过出水管流出。

本发明的优点和创新性体现在：

1)本发明的原料给水厂废弃泥，属于给水厂废弃物，具有产量大、易获取、无毒害和低成本等优点；

2)本发明采用的连续搅拌反应釜工艺简单、不易堵塞；连续搅拌可促进吸附剂与污染物的反应速度；