[发明专利]一种地下水厂铁泥资源化利用的方法

说明书

本发明提出一种地下水厂铁泥资源化利用的方法。涉及水处理技术领域。解决适合地下水厂铁泥处置的铁泥资源化利用问题，通过Na₂CO₃调节含水铁泥的pH，加入抗坏血酸，加入抗坏血酸后，经过搅拌后溶液转入反应釜进行水热反应、烘干后得到磁性吸附剂和硅铝矿物吸附剂。本发明具有如下有益效果：直接使用水厂反冲洗废水沉淀后的含水铁泥，不需要预处理，节约了费用；制备的磁性吸附剂中铁含量可达到43wt.％，本制备方法实现了铁的纯化，同时生成了含有γ‑Fe₂O₃的磁性吸附剂；利用上清液中的硅酸盐和铝酸盐，制备成含二氧化硅和三氧化二铝的硅铝矿物吸附剂；本发明富集了铁泥中铁，同时从铁泥中分离出硅铝矿物。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体地说是一种地下水厂铁泥资源化利用的方法。

背景技术

地下水厂的滤池进行反冲洗后，会排放大量的反冲洗废水，沉淀后生成的含铁污泥中含有破碎滤料、高岭石颗粒等杂质，水厂的常规处理方法有两种，第一种是将反冲洗废水直接排到渗井中；第二种方法是将反冲洗废水长期静止或混凝沉淀后，上清液回流到水厂再进行曝气和过滤处理，当前，这两种方法都普遍应用于地下水厂，并产生含铁污泥，对含铁污泥的合理处置，一直以来是地下水厂的难点，不得不采用絮凝脱水和压滤的方式对含铁污泥进行处理后，外运填埋；

地下水厂的铁泥与铝厂红泥、电板厂铁泥或钢厂铁泥的成分和性质不同，其呈中性，含铁量相对较高，达到16.6wt.％，杂质为破碎的石英砂滤料和高岭石颗粒等，如铝厂红泥呈碱性，中间含有丰富的铝矿物，部分红泥含铁量低至3wt.％，又如电板厂或钢厂铁泥中，含有大量二价铁，因此，地下水厂资源化利用的方法，不同于其他铁泥；

利用含铁污泥制备磁性材料的报道显示，高温煅烧还原法、酸浸提辅助共沉淀法、溶剂热法和水热法也被应用于铝厂红泥、电板厂铁泥或钢厂铁泥的处理，之前也报道溶剂热法处理含铁污泥，原位合成磁性吸附剂，但合成的磁性吸附剂中铁含量基本不变，维持在16.6wt.％，并且材料中硅和铝矿物的晶型不变，又有报道使用水热法以铝厂红泥为原料制备的磁性吸附剂，在制备中使用的硫化铁、铁粉或加入亚铁盐等，得到的吸附剂中含有Fe₃O₄是产生磁性的主要原因，且杂质并未大量清除，也未获得纯化的硅铝矿物；

有少量报道显示利用化学纯氯化亚铁、硫酸亚铁或有机铁试剂为原料，加入抗坏血酸制备Fe₃O₄，在这几个报道中，有一个是采用溶剂法研究有机溶剂体系中添加少量水对Fe₃O₄尺寸的影响，另外一个是采用氮气曝气，在190℃下回流的方式制备Fe₃O₄，这与本方法中纯化铁泥和获得硅铝矿物吸附剂的思路和方法不同，且产生磁性的产物也不同，也有使用铁盐或铁泥，加入抗坏血酸促进芬顿反应，强化有机物去除的报道，未涉及铁泥纯化的思路；

另外，一些报道显示直接利用化学纯制备的水铁矿或针铁矿，进行水热法处理数天或数月，也能形成磁性材料，但硅或铝含量大于1wt.％时，水铁矿或针铁矿相稳定，最后形成的产物磁性弱，难以进行磁分离，与此相比，地下水厂铁泥中，硅和铝的含量分别达到19.77wt.％和6.19wt.％(XRF法测定)，所以这种铁泥在水热条件下稳定性良好，不会发生明显相变(水热实验证实)；

由此看来，在铁泥资源化利用中，富集低含量铁泥中的铁和分离含铁污泥中的杂质，生成含γ-Fe₂O₃的磁性吸附剂，是一种适合地下水厂铁泥处置的经济效益高和环境友好的处理方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种地下水厂铁泥资源化利用的方法。