專利名稱：印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬印染廢水的凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化 處理印染廢水的方法。
背景技術(shù)：
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國紡織印染廢水每天排放量為300 400萬m3。在紡織印染廢水處 理中，為了使處理系統(tǒng)運(yùn)行和處理效果保持穩(wěn)定，除了采用一般的生物處理單元外，還需 對進(jìn)水和出水使用化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理，從而產(chǎn)生大量的生物和化學(xué)污泥，大約每萬1113印 染廢水產(chǎn)生25 m3污泥，其中2/3為物理化學(xué)污泥。
由于印染廢水有機(jī)物濃度較高且其中部分有機(jī)物是難降解有機(jī)物，色度較大，印染廢 水的處理除了采用常規(guī)的生化處理工藝外，必須加一定的物化處理工序以達(dá)到出水排放的 要求。因此印染污泥主要包括兩部分物化污泥和生化污泥。印染廢水的物化污泥主要來 源于廢水的混凝沉淀或混凝氣浮處理單元，污泥的成分及污泥量因廢水的來源及所加混凝 劑、絮凝劑種類和用藥量不同而不同，主要為漿料、染料和混凝、絮凝藥劑結(jié)合體。國內(nèi) 現(xiàn)行印染廢水處理廠采用的混凝劑和絮凝劑主要為含鐵和鋁離子的化合物。印染廢水的生 化污泥來源于活性污泥法處理單元，包括厭氧、好氧、生物濾池等排出的剩余污泥。
這些物化和生化處理后得到的混合污泥中除了含有大量的有機(jī)物外，還有大量由混凝 劑和絮凝劑帶來的鐵和鋁離子及其化合物。若這些污泥不能獲得良好的處置，必然會對環(huán) 境造成嚴(yán)重的二次污染。充分利用印染污泥中有效成分，實(shí)現(xiàn)污泥減量化和資源化,是當(dāng)前 印染污泥處理技術(shù)研究開發(fā)的方向。目前己有污泥制磚和污泥沼氣發(fā)電等資源化和減量化 的應(yīng)用，但印染污泥灼燒產(chǎn)物及其浸出液用作水處理劑用于印染廢水的強(qiáng)化處理還未見報 道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印 染廢水的方法，該方法利用污泥灼燒物中富含的重金屬離子，實(shí)現(xiàn)了資源化的目的；在進(jìn) 水中投加污泥灼燒物浸出液攪拌反應(yīng)后，降低了印染廢水的CODcr負(fù)荷以及印染廢水的 pH值，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了更為有利的環(huán)境；在出水中加入污泥灼燒物攪拌反應(yīng)，進(jìn) 一步降低出水排放的剩余有機(jī)物和色度，減輕了印染廢水排放對環(huán)境的危害。
本發(fā)明的一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法，包括
(1)取印染污水處理廠的物化和生化混合污泥；(2) 將污泥置陰涼、通風(fēng)處晾干，105'C于烘箱中1.5~3小時，烘干至恒重，再將污泥 置于馬弗爐中，于500 65(TC灼燒2 5小時，取出后待其冷卻，用瑪瑙研磨至全部通過100 目篩，得到污泥灼燒殘?jiān)?br> (3) 在上述污泥灼燒殘?jiān)屑尤牖旌纤岷退汗瘫葹?.5-4g/mL，在80 10(TC反應(yīng) 6小時，得到酸浸出液；所述的混合酸用來作為浸出劑與在污泥灼燒殘?jiān)幸怨腆w形式存 在的金屬元素(鐵、鋁等)作用，將金屬元素轉(zhuǎn)成可溶性化合物的形式進(jìn)入溶液，最后收 集酸浸出液；
(4) 在印染廢水處理系統(tǒng)中，將步驟(3)制得的酸浸出液與印染廢水處理進(jìn)水按0.2 ~0.6mL: 1L的比例混合，快速攪拌300r/minX2min，慢速攪拌50r/minX4min，沉淀30min; 將步驟(2)制得的污泥灼燒殘?jiān)c印染廢水處理出水按質(zhì)量比0.01-0.1:100混合，攪拌反 應(yīng)0.5h，靜沉分離。
所述步驟(3)中的混合酸為濃硫酸與濃鹽酸的混合酸，其中濃硫酸在酸浸出液中的 濃度為0.01~0.2mL/g，濃鹽酸在酸浸出液中的濃度為0.01 ~ 1.5mL/g;
所述步驟(4)中的的印染廢水處理系統(tǒng)是由進(jìn)水池-厭氧池-中沉池-缺氧池-好氧池-二沉池-出水組成的，其中系統(tǒng)水力停留時間為29小時，中沉池污泥回流比、內(nèi)循環(huán)混合 液回流比和二沉池污泥回流比均為100%;
所述步驟(4)中的印染廢水處理進(jìn)水中染料由活性染料和分散染料組成。 本發(fā)明采用印染物化和生化混合污泥灼燒殘?jiān)鲆褐频盟幚韯?，其主要成分?Al3+、 F^+和Fe"。 A產(chǎn)和F^+是靠其水解產(chǎn)物的壓縮雙電子層，吸附架橋作用等作用將印 染廢水中的淀粉和染料去除。而F^+脫色作用不但靠其水解產(chǎn)物的壓縮雙電子層，吸附架 橋作用等混凝作用將染料去除，而且能與含有一個或多個磺酸基(-S03),或含有-NH2,-0H 等基團(tuán)的染料(這些基團(tuán)均具有未共用的電子對，是很強(qiáng)的配位體)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成結(jié) 構(gòu)復(fù)雜的大分子絡(luò)合物，降低了其水溶性，使染料分子具有膠體性質(zhì)；另外，F(xiàn)^+本身具 有一定的還原性，其有可能會打斷偶氮類化合物(大多數(shù)染料均有這種結(jié)構(gòu))中的不飽和鍵， 從而達(dá)到降低色度和提高進(jìn)水的BOD/CODcr的目的。
污泥灼燒殘?jiān)旧硎嵌嗫捉Y(jié)構(gòu)，是一種良好的吸附材料，在印染廢水處理的末端，可 以用來去除印染廢水出水里的惰性物質(zhì)和難降解有機(jī)物，降低出水中的CODcr濃度。
有益效果
(1)本發(fā)明充分利用了印染廢水物化和生化混合污泥的特性，利用污泥灼燒物中富含的 重金屬離子，可以作為廢水水處理劑，實(shí)現(xiàn)了資源化的目的；(2) 在進(jìn)水中投加污泥灼燒物浸出液，降低了印染廢水的CODcr負(fù)荷以及印染廢水的pH 值，有利于后續(xù)的生化處理；
(3) 在出水中加入污泥灼燒物，，進(jìn)一步降低出水排放的剩余有機(jī)物和色度，減輕了印染 廢水排放對環(huán)境的危害。


圖l為本發(fā)明的一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法的工藝流程 圖2為污泥灼燒殘?jiān)鲆簩τ∪緩U水處理系統(tǒng)進(jìn)水的處理效果圖； 圖3為污泥灼燒殘?jiān)鼘τ∪緩U水處理系統(tǒng)出水的處理效果圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
實(shí)施例1
污泥灼燒后殘?jiān)峤鲆簩τ∪緩U水進(jìn)水的處理效果
取自某印染廠脫水污泥，105'C于烘箱中2小時，然后置于65(TC馬弗爐中高溫灼燒4
小時，冷卻后研磨過IOO目篩；
酸浸出液反應(yīng)條件反應(yīng)溫度IO(TC、反應(yīng)時間2h、液固比為4mL/g、濃硫酸0.4mL/g， 濃鹽酸1.2mL/g，鐵溶出率為75.4%，鋁溶出率為79.2%;
取200mL印染廢水原水(系統(tǒng)進(jìn)水)，加入酸浸出液，快速攪拌2min (300r/min)，慢 速攪拌4min (50r/min)，酸浸出液的加入量(加藥量)為1.2mL/L。
處理后進(jìn)水中pH從11減小至7.26， CODcr降低10%，分散染料基本全部去除。
實(shí)施例2
污泥灼燒后殘?jiān)峤鲆簩τ∪緩U水進(jìn)水的處理效果
取某印染廠脫水污泥，105。C于烘箱中2小時，然后置于65(TC馬弗爐中高溫灼燒4小 時，冷卻后研磨過IOO目篩；
酸浸出液反應(yīng)條件反應(yīng)溫度8(TC、反應(yīng)時間2h、液固比為4mL/g、濃硫酸0.4mL/g，
5濃鹽酸1.4mL/g，鐵溶出率79.4%，鋁溶出率84.2%;
取200mL印染廢水原水(系統(tǒng)進(jìn)水)，加入酸浸出液，快速攪拌2min (300r/min),慢 速攪拌4min (50r/min)，酸浸出液的加入量(加藥量)為0.8mL/L。
處理后進(jìn)水中pH從ll減小至8.64， C0Dcr降低9。/。，分散染料基本全部去除。
實(shí)施例3
污泥灼燒后殘?jiān)鼘τ∪緩U水處理出水的處理效果
取某印染廠脫水污泥，105'C于烘箱中2小時，然后置于650'C馬弗爐中高溫灼燒4小
時，冷卻后研磨過100目篩；
取印染廢水處理系統(tǒng)處理后二沉池出水做試驗(yàn)用水，加入占質(zhì)量百分比0.03%的灼燒 后殘?jiān)?加藥量)，攪拌反應(yīng)0.5h，靜沉分離。
出水CODcr從54mg/L降低至40mg/L，染料濃度從1.97mg/L降低至1.25mg/L。
實(shí)施例4
污泥灼燒后殘?jiān)鼘τ∪緩U水處理出水的處理效果
取某印染廠脫水污泥，105'C于烘箱中2小時，然后置于65(TC馬弗爐中高溫灼燒4小 時，冷卻后研磨過IOO目篩；
取印染廢水處理系統(tǒng)處理后二沉池出水做試驗(yàn)用水，加入占質(zhì)量百分比0.11%的灼燒 后殘?jiān)?加藥量)，攪拌反應(yīng)0.511，靜沉分離。
出水CODcr從54mg/L降低至30mg/L，染料濃度從1.97mg/L降低至0.5mg/L。
權(quán)利要求
1.一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法，包括(1)取印染污水處理廠的物化和生化混合污泥；(2)將污泥置陰涼、通風(fēng)處晾干，105℃于烘箱中1.5～3小時，烘干至恒重，再將污泥置于馬弗爐中，于500～650℃灼燒2～5小時，取出后待其冷卻，用瑪瑙研磨至全部通過100目篩，得到污泥灼燒殘?jiān)?3)在上述污泥灼燒殘?jiān)屑尤牖旌纤岷退?，?0～100℃反應(yīng)6小時，得到酸浸出液，其中酸浸出液中的液固比為3.5-4g/mL；(4)在印染廢水處理系統(tǒng)中，將步驟(3)制得的酸浸出液與印染廢水處理進(jìn)水按0.2～0.6mL∶1L的比例混合，快速攪拌300r/min×2min，慢速攪拌50r/min×4min，沉淀30min；將步驟(2)制得的污泥灼燒殘?jiān)c印染廢水處理出水按質(zhì)量比0.01-0.1∶100混合，攪拌反應(yīng)0.5h，靜沉分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液凈化處理印染廢水的方法， 其特征在于所述步驟(3)中的混合酸為濃硫酸與濃鹽酸的混合酸，其中濃硫酸在酸浸 出液中的濃度為0.01 0.2mL/g，濃鹽酸在酸浸出液中的濃度為0.01 ~ 1.5mL/g。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液凈化處理印染廢水的方法， 其特征在于所述步驟(4)中的的印染廢水處理系統(tǒng)是由進(jìn)水池-厭氧池-中沉池-缺氧池-好氧池-二沉池-出水組成的，其中系統(tǒng)水力停留時間為29小時，中沉池污泥回流比、內(nèi)循 環(huán)混合液回流比和二沉池污泥回流比均為100%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法， 其特征在于所述步驟(4)中的印染廢水處理進(jìn)水中染料由活性染料和分散染料所組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種印染污泥灼燒產(chǎn)物及其酸浸出液強(qiáng)化處理印染廢水的方法，包括取印染污水處理廠的物化和生化混合污泥；將其烘干至恒重，再于馬弗爐中灼燒2～5小時，取出后待其冷卻過100目篩，得到污泥灼燒殘?jiān)?；在灼燒殘?jiān)屑尤牖旌纤岷退?，反?yīng)6小時，得到酸浸出液；在印染廢水處理系統(tǒng)中的進(jìn)水加入酸浸出液，攪拌2～6min，沉淀30min；在印染廢水處理出水加入污泥灼燒殘?jiān)?，攪?.5h，靜沉分離。該方法利用污泥灼燒物中富含的重金屬離子，實(shí)現(xiàn)了資源化的目的；在進(jìn)水中投加污泥灼燒物浸出液攪拌反應(yīng)后，降低了印染廢水的CODcr負(fù)荷以及堿性印染廢水的pH值，有利于后續(xù)的生化處理；在出水中加入污泥灼燒物攪拌反應(yīng)，進(jìn)一步降低出水排放的剩余有機(jī)物和色度，減輕了印染廢水排放對環(huán)境的危害。
文檔編號C02F3/30GK101591055SQ200910052438
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者周立明, 周賽捷, 張玉高, 邱麗娟, 鄭憶楓, 亮 陳, 剛 陳, 陳東輝, 黃滿紅 申請人:東華大學(xué);廣東溢達(dá)紡織有限公司