專利名稱：污泥吸附劑的制備方法和利用其強(qiáng)化處理生活污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥吸附劑的制備方法和以該污泥吸附劑生活污水的處理方法。
背景技術(shù)：
污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT)工藝用途廣泛，特別適合于發(fā)展中國(guó)家快速發(fā)展的城市，國(guó)外研究認(rèn)為可以成為傳統(tǒng)生物處理工藝的替代工藝。CEPT工藝的關(guān)鍵問題是化學(xué)藥品費(fèi)用和污泥的處置，其中化學(xué)法產(chǎn)泥量是傳統(tǒng)一級(jí)處理工藝產(chǎn)量的1.5～2.0倍。因此，強(qiáng)化化學(xué)一級(jí)處理工藝關(guān)鍵問題是減少化學(xué)藥劑用量，并減少污泥的排放量和污泥資源化。污泥處置與處理費(fèi)用是污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的主要部分，占到近30～50％，目前有關(guān)污泥處置和資源化是需要認(rèn)真解決的問題，污泥資源化勢(shì)在必行。污水處理廠污泥中有機(jī)物含量高達(dá)60％～80％，利用污泥為炭源制備具有一定質(zhì)量的廉價(jià)活性炭是可行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種污泥吸附劑的制備方法和利用其強(qiáng)化處理生活污水的方法，該方法通過對(duì)化學(xué)強(qiáng)化生活污水處理工藝中化學(xué)沉淀污泥制成吸附劑來提高其在生活污水強(qiáng)化處理中對(duì)有機(jī)物的去除效率，減少化學(xué)強(qiáng)化處理工藝中化學(xué)藥劑的使用量并減少污泥的排放量。本發(fā)明的污泥吸附劑是這樣制備的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L(以化學(xué)藥劑中純金屬鹽計(jì))化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。利用該污泥吸附劑化學(xué)處理生活污水是這樣實(shí)現(xiàn)的(一)生活污水進(jìn)入到混合池中，向其中投加化學(xué)藥劑；(二)污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)；(三)將沉淀物質(zhì)通過沉淀池進(jìn)行泥水分離，第(二)過程中在混合池或反應(yīng)池中投加污泥吸附劑，所述污泥吸附劑是這樣獲得的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L(以化學(xué)藥劑中純金屬鹽計(jì))化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。本發(fā)明的污水處理中第(三)過程所得的污泥能夠重復(fù)利用，再次進(jìn)行處理得到污泥吸附劑。CEPT污泥中含有大量的有機(jī)物和金屬氫氧化物，在化學(xué)活化和高溫灼燒過程中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為具有很高比表面積和發(fā)達(dá)微孔結(jié)構(gòu)的污泥炭，金屬鹽化合物(以鐵鹽為例)，鐵的氫氧化物轉(zhuǎn)化為Fe2O3，形成鐵炭吸附活性點(diǎn)數(shù)量巨大、表面能很高的復(fù)合體吸附劑，具有物理吸附和化學(xué)吸附作用，其效果優(yōu)于普通曝氣活性污泥制成的吸附劑對(duì)污水中有機(jī)物去除效果。污泥吸附劑BET表面積和微孔面積分別達(dá)到200～300m2/g和171m2/g，對(duì)結(jié)晶紫的去除率接近100％，紡織廢水中色度、COD和SS的去除率達(dá)87％、78％和99％?；瘜W(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理生活污水的工藝(CEPT)污泥吸附劑對(duì)COD、TP的吸附能力分別為242.80mg/g、5.46mg/g以上。CEPT污泥吸附劑的投加使化學(xué)藥劑的用量在與單獨(dú)使用化學(xué)藥劑處理效果相同時(shí)，藥劑使用量節(jié)約了50％以上。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的污泥吸附劑是這樣制備的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L(以化學(xué)藥劑中純金屬鹽計(jì))化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式是這樣對(duì)生活污水進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理的(一)生活污水進(jìn)入到混合池中，向其中投加化學(xué)藥劑；(二)污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)；(三)將沉淀物質(zhì)通過沉淀池進(jìn)行泥水分離，第(二)過程中在混合池或反應(yīng)池中投加污泥吸附劑，所述污泥吸附劑是這樣獲得的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L(以化學(xué)藥劑中純金屬鹽計(jì))化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。所述污泥吸附劑的投加位置為混合池或反應(yīng)池中的任意位置；所述污泥吸附劑的投加時(shí)間為化學(xué)藥劑投加后0～600秒。所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽，所述鐵鹽為氯化鐵。所述污泥吸附劑的投加量為0.01～10g/L(以固體重量計(jì))。所述第(一)過程中化學(xué)藥劑的投加量為2～40mg/L。本實(shí)施方式可以和后續(xù)的生物處理工藝或中水處理工藝聯(lián)合使用。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式是這樣對(duì)生活污水進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加10mg/L氯化鐵(以鐵計(jì))；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在105℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶1.5；e、活化30min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到污泥吸附劑；f、將污泥吸附劑配成懸濁液，調(diào)整pH值為4.0～8.0，備用；g、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加10mg/L氯化鐵(以鐵計(jì))，同時(shí)在反應(yīng)池中投加0.6g/L(以固體重量計(jì))污泥吸附劑，將化學(xué)沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離。本實(shí)施方式中濁度、UV254、COD和TP的強(qiáng)化去除率分別為83.33％、52.30％、48.84％和88.96％，相應(yīng)COD和TP的吸附能力分別達(dá)242.80mg/g和5.46mg/g。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式是這樣對(duì)生活污水進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加10mg/L氯化鐵(以鐵計(jì))；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在105℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸2h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶1.5；e、活化30min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到污泥吸附劑；f、將污泥吸附劑配成懸濁液，調(diào)整pH值為4.0～7.0，備用；g、在反應(yīng)池的進(jìn)口處投加10mg/L氯化鐵，然后在氯化鐵投加后135秒在反應(yīng)池中投加0.6g/L(以固體重量計(jì))污泥吸附劑，將化學(xué)沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離。本實(shí)施方式對(duì)濁度、UV254、COD和TP的強(qiáng)化去除率分別為94.55％、66.28％、46.11％和89.59％。單獨(dú)投加氯化鐵10mg/L時(shí)，COD去除率為36.83％，投加CEPT污泥吸附劑0.6g/L與化學(xué)藥劑氯化鐵10mg/L到污水中，COD去除率從36.83％提高到46.11％，COD去除率相對(duì)提高25.2％。
權(quán)利要求
1.污泥吸附劑的制備方法，其特征在于它是這樣制備的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥吸附劑的制備方法，其特征在于所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽。
3.利用污泥吸附劑強(qiáng)化處理生活污水的方法，它按照下述步驟進(jìn)行處理(一)生活污水進(jìn)入到混合池中，向其中投加化學(xué)藥劑；(二)污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)；(三)將沉淀物質(zhì)通過沉淀池進(jìn)行泥水分離，其特征在于第(二)過程中在混合池或反應(yīng)池中投加污泥吸附劑，所述污泥吸附劑是這樣獲得的a、生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加2～100mg/L化學(xué)藥劑；b、污水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～110℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；d、將干污泥微粒浸漬在硫酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與硫酸重量比為1∶(1～2)；e、將活化污泥在200～700℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～2mm的微粒，得到污泥吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用污泥吸附劑強(qiáng)化處理生活污水的方法，其特征在于所述第(一)過程中化學(xué)藥劑的投加量為2～40mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用污泥吸附劑強(qiáng)化處理生活污水的方法，其特征在于所述污泥吸附劑的投加時(shí)間為化學(xué)藥劑投加后0～600秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的利用污泥吸附劑強(qiáng)化處理生活污水的方法，其特征在于所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用污泥吸附劑強(qiáng)化處理生活污水的方法，其特征在于所述污泥吸附劑的投加量為0.01～10g/L。
全文摘要
污泥吸附劑的制備方法和利用其強(qiáng)化處理生活污水的方法，它涉及一種污泥吸附劑的制備方法和以該污泥吸附劑生活污水的處理方法。本發(fā)明的污泥吸附劑是這樣獲得的a.生活污水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加化學(xué)藥劑；b.污水通過反應(yīng)池，將沉淀物質(zhì)通過沉淀池進(jìn)行泥水分離；c.對(duì)污泥進(jìn)行脫水、烘干、碾成微粒；d.將干污泥微粒完成活化碾碎成微粒，得到污泥吸附劑，利用其處理生活污水的方法為生活污水進(jìn)入到混合池、反應(yīng)池和沉淀池并進(jìn)行泥水分離，在混合池投加化學(xué)藥劑，在混合池或反應(yīng)池中投加污泥吸附劑。本發(fā)明對(duì)COD、TP的吸附能力分別為242.80mg/g、5.46mg/g以上，藥劑使用量節(jié)約了50％以上。
文檔編號(hào)C02F1/52GK1603244SQ200410043980
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者許國(guó)仁, 張為堂 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)