从化学污泥中提取铝铁用于制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法技术

一种从化学污泥中提取铝铁成分，用其制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法，其工艺方法如下：取化学混凝污泥，加水稀释后，加热搅拌，再加入浓盐酸，至溶液的ｐＨ值为３．０～４．０，常温搁置，加入Ｈ２Ｏ２，继续搅拌，常规过滤后得滤渣，并置其于恒温干燥箱中，恒温干燥，降温至常温后得干燥污泥灰；取经过上述预处理后的干燥污泥灰和盐酸加入四口烧瓶中，搅拌后，加入蒸馏水稀释后，加热，加入硫化钠溶液搅拌，室温陈化后，用氢氧化钠溶液调节反应液的ｐＨ值，采用微滤器过滤后得深红棕色透明液体产品。本发明专利技术可实现从源头控制和治理环境污染，在污泥资源化利用的同时减量化、无害化，达到“以废治废”清洁生产的目的，填补了化学污泥资源化利用的空白，可产生显著的经济、社会和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从化学污泥中提取铝铁成分，用其制备聚合氯化铝铁絮凝剂的方法。
技术介绍
随着我国社会经济的高速发展，城市污水和工业废水的排放量逐年增加，污水处 理工程倍增，同时造成污水处理厂的污泥亦呈倍增之势。污水处理厂的污泥中含有大量的 絮状体，絮状体内含有大量的水分、丰富的有机质及N、P、K等营养元素，同时还含有重金属 及病原菌等有害物质。尤其在污水化学混凝强化一级处理过程中，添加复合型聚铝铁无机 高分子絮凝剂[如聚合氯化铝铁(PAFC)]后，产生的化学污泥中还含有大量的铝盐和铁盐。 我国污水处理尚处于重水处理，轻污泥处理阶段，大量未经处理或未经稳定化处理的污泥 任意排放，不仅对环境造成严重的二次污染，同时又是对资源的严重浪费，也不符合工业过 程实行清洁生产的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过利用一种从化学污泥中提取的铝铁成分来制备聚合氯化铝 铁絮凝剂方法的设计，使得使用本专利技术对化学污泥处理后，不仅对有可能造成环境严重二 次污染的污泥进行再次处理，极大地减少了对环境的污染，而且可以从中得到聚合氯化铝 铁絮凝剂，既保护了环境，又开创了用非常廉价的铝资源原料生产聚合氯化铝铁絮凝剂的 方法，达到以废治废、清洁生产的目的。本专利技术涉及的化学污泥是指来自利用聚合氯化铝铁作絮凝剂的化学混凝强化一 级处理工艺所得的污泥。本专利技术的工艺方法如下取含水80% 90%的化学混凝污泥10kg，加水4 6L稀 释后，加热至65 85°C搅拌5 lOmin，再加入25 31%的浓盐酸1 2L，至溶液的pH 值为3. O 4. 0，常温搁置5 lOmin，加入浓度为0. 15 0. 25mol/l H202700 1000ml, 继续搅拌反应1 2h，常规过滤后得滤渣，并置其于安装了活性炭吸附+固体氯化钙吸附 +10%的氢氧化钠溶液尾气吸附装置的恒温干燥箱中，在温度为100 130°C条件下，恒温 干燥18 36h，降温至常温后得干燥污泥灰；取经过上述预处理后的干燥污泥灰IOOg和400 800ml质量浓度为20% 31% 的盐酸加入带有回流冷凝管的四口烧瓶中，在100 110°C下搅拌反应2 4h后，加入50 150ml的蒸馏水稀释后，加热至80 100°C，加入90 150ml的质量浓度为8 15%硫化 钠溶液搅拌，反应20 50min，室温陈化18 30h后，用100 150ml质量浓度为8 15% 氢氧化钠溶液调节反应液的PH值至3. O 4. 5，采用孔径为75 μ m 150 μ m的微滤器过滤 后得深红棕色透明液体产品。本专利技术对水质净化厂化学混凝强化一级处理所产生的化学污泥进行资源化利用，3回收化学强化一级处理过程中添加的复合型无机高分子聚铝铁絮凝剂中的铝和铁，制备得 到符合国家标准(GB15892-2003)的具有絮凝效用的聚合氯化铝铁絮凝剂。本专利技术所用化 学污泥完全可以替代传统的价格较高的生产原料(铝渣、铝矾土、三氯化铝等化学品)，是 一个非常价廉的铝资源。该制备原料的选用，不仅是解决目前污水处理厂污泥处置与处理 难题找到一条“化害为利、变废为宝”的最佳资源化出路。更可实现从源头控制和治理环境 污染，在污泥资源化利用的同时减量化、无害化，达到“以废治废”清洁生产的目的，填补了 化学污泥资源化利用的空白，可产生显著的经济、社会和环境效益。附图说明附图是本专利技术的流程方框示意图，也是说明书摘要用图。图中各标号分别是(1) 预处理的化学污泥灰；⑵盐酸；⑶酸雾回流；⑷溶出反应；(5)水；(6)去重金属离子； (7)聚合陈化；(8)复配/调盐基度；(9)微滤；(10)聚合氯化铝铁(液体)。具体实施例方式现结合附图举一实例对本专利技术作进一步说明。实施例取含水85%的化学混凝污泥10kg，加水5L稀释后，加热至75°C搅拌lOmin，再 加入31 %的浓盐酸1. 5L，至溶液的pH值为3. 5，常温搁置lOmin，加入浓度为0. 20mol/ IH2O2SOOml,继续搅拌反应1. 5h，常规过滤后得滤渣，并置其于(安装了活性炭吸附+固体氯 化钙吸附+10%的氢氧化钠溶液尾气吸附装置的)恒温干燥箱中，在温度为120°C条件下， 恒温干燥36h，降温至常温后得干燥污泥灰；1取经过上述预处理后得干燥的污泥灰IOOg和2500ml质量浓度为25%的盐酸，3 加入到带有回流冷凝管的四口烧瓶中，4在105°C温度下搅拌反应3h后，5加入IOOml的蒸 馏水稀释后，6加热至95°C，加入IOOml的质量浓度为10%硫化钠溶液搅拌，反应30min，7 室温陈化24h后，8用IOOml质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节反应液的pH值至3. 5，9采 用孔径为100 μ m的微滤器过滤后，10得到深红棕色透明液体产品。本实施例中，聚合氯化铝铁产品的测定按国标GB15892-2003测定。根据实验结果 分析，总铝和总铁溶出率分别为95. 85%和90. 37%。本实施例所得产品，经实验测定为聚合氯化铝铁，并经实验测定各项指标，产品质 量符合国家标准(GB15892-2003)的规定。聚合氯化铝铁(液体)产品质量指标见下表1。表1聚合氯化铝铁(液体)产品质量指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
取含水８０％～９０％的化学混凝污泥１０ｋｇ，加水４～６Ｌ稀释后，加热至６５～８５℃搅拌５～１０ｍｉｎ，再加入２５～３１％的浓盐酸１～２Ｌ，至溶液的ｐＨ值为３．０～４．０，常温搁置５～１０ｍｉｎ，加入浓度为０．１５～０．２５ｍｏｌ／ｌ　Ｈ２Ｏ２７００～１０００ｍｌ，继续搅拌反应１～２ｈ，常规过滤后得滤渣，并置其于安装了活性炭吸附＋固体氯化钙吸附＋１０％的氢氧化钠溶液尾气吸附装置的恒温干燥箱中，在温度为１００～１３０℃条件下，恒温干燥１８～３６ｈ，降温至常温后得干燥污泥灰；　　取经过上述预处理后的干燥污泥灰１００ｇ和４００～８００ｍｌ质量浓度为２０％～３１％的盐酸加入带有回流冷凝管的四口烧瓶中，在１００～１１０℃下搅拌反应２～４ｈ后，加入５０～１５０ｍｌ的蒸馏水稀释后，加热至８０～１００℃，加入９０～１５０ｍｌ的质量浓度为８～１５％硫化钠溶液搅拌，反应２０～５０ｍｉｎ，室温陈化１８～３０ｈ后，用１００～１５０ｍｌ质量浓度为８～１５％氢氧化钠溶液调节反应液的ｐＨ值至３．０～４．５，采用孔径为７５μｍ～１５０μｍ的微滤器过滤后得深红棕色透明液体产品。

【技术特征摘要】
取含水80％～90％的化学混凝污泥10kg，加水4～6L稀释后，加热至65～85℃搅拌5～10min，再加入25～31％的浓盐酸1～2L，至溶液的pH值为3.0～4.0，常温搁置5～10min，加入浓度为0.15～0.25mol/l H2O2700～1000ml，继续搅拌反应1～2h，常规过滤后得滤渣，并置其于安装了活性炭吸附+固体氯化钙吸附+10％的氢氧化钠溶液尾气吸附装置的恒温干燥箱中，在温度为100～130℃条件下，恒温干燥18～36h，降温至常温后得干燥污泥灰；取...

【专利技术属性】
技术研发人员：周显宏，武秀文，李纠，刘胜利，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]