一种气浮净水残渣—藻渣的脱水工艺制造技术

本发明专利技术是对气浮净水产生残渣——藻渣的脱水处理工艺。含水率97%的湿藻渣经过该工艺处理最终得到含水率小于70%的渣饼，既方便运输并可作为肥料。另外，本发明专利技术采用光催化技术对藻渣处理过程中产生的压滤出水进行处理。光催化技术不但降解水体中的有机物，还能对水体杀菌消毒。处理后的水达标排放。该发明专利技术工艺简单、效率高、成本低、操作方便、绿色环保无二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术利用负载高铁酸盐处理气浮净水残渣一藻渣的脱水处理工艺，并涉及光催化技术处理藻渣压滤出水工艺。
技术介绍
本专利技术涉及藻渣脱水的应用，在此特别说明本专利技术处理的对象是指含藻原水经过气浮处理后得到的含水率97%左右的废渣，简称藻渣，而不是处理含藻水体中的藻类。藻饼是指藻渣经板框压滤机压滤后得到的含水率为70%块状藻渣。目前，工业用水给水站和自来水厂等在处理高含藻原水时一般采用混凝、气浮、过滤、消毒的净水工艺，该工艺在气浮除藻过程中产生大量的藻渣，藻渣的主要成分是藻，另外还含有一些动植物的尸体、有机物的碎屑、无机离子等物质。长期研究表明，藻渣较难处理的原因有两点(I)湿藻渣的含水率97%，藻渣与水形成一个比较稳定的体系，难以分离。(2)藻渣量大、运输困难，难以找到有效的处理途径。目前，国内外已有不少除去含藻水体中藻类的研究，但是很少有对藻渣脱水的研究。气浮过程中产生的藻渣一直是困扰工业用水给水站和自来水厂藻类废弃物处理的难题。十余年来虽经多方努力仍未取得实质性进展。《云南大学学报(自然科学版)》2006年01期和02期报道了王家强等人用Fe3+及氯化物去除藻渣的应用，用Fe3+处理藻渣，藻渣质量减少约50% ;用含氯化合物处理藻渣，藻渣质量减少约60%0但是氯离子会对水体产生一定程度的污染。曾波等人在公开号为CN1155529的专利中提出将藻渣或者污泥制备成复合肥料，其工艺路线为首先以加热的方法对藻渣干燥，经活化后，再按一定比例加入氮、磷、钾等物质并通过挤压造粒的方式制成复合肥。此工艺不但消耗热能，而且工序繁琐、耗时长；于衍真等人在《砖瓦》2011年04期发表“利用气浮藻渣制作路面砖的研究”的文章把藻渣燃烧后作为路面砖，此方法可能存在着空气污染等问题；胡明明等人在申请号为201010000189. 6的专利中提出了一种规模化、工程化处理高浓度藻浆的藻水分离工艺，该工艺将需要处理的藻浆泵入藻浆池后，再经泵吸进管道混凝器对藻浆、混凝剂进行混凝反应后，输入二级气浮分离池进行藻水分离、脱水。该工艺处理过程繁琐，并且仅能处理含固率为O. 5% —1. 5%藻浆，而对已经气浮工艺产生的藻渣并没有好的处理效果。杨文进等在《给水排水》2008年12期发表的“气浮池藻渣成分及处置方法”的文章中提到利用氧化钙和混凝剂经混凝作用，再经板框压滤机对藻渣进行处理，经过该工艺处理可使含水率96%的藻渣最终得到含水率80%的藻渣。但是，该方法对压滤出水的pH等指标没有提及，且含水率高于80%的藻渣不能成型。因此，该方法在工业化和规模化应用方面可能存在问题。目前，一些水处理单位已开始采用含铁化合物或者高铁酸盐杀死蓝藻，但利用高铁酸盐处理藻渣的文献和工艺还未见报道。高铁酸盐是一种六价铁的化合物，是绿色、无污染、高选择性、高活性的强氧化剂，在整个pH范围内都具有氧化性，能与许多无机和有机还原剂反应。高铁酸根(FeO42O反应后，最终产物是无毒的且能产生聚合絮凝作用Fe3+，可以进一步去除水中有机污染物，具有环境友好的氧化剂特征。另外，高铁酸盐还对绝大数微生物有极强的抑制作用。因此，高铁酸盐是一种集消毒、氧化、混凝、吸附为一体的多功能水处理剂，在水处理方面具有很好的应用前景。光催化技术是现今研究的前沿与热点领域，已有关于光催化技术应用的报道中，主要用光催化技术对纱窗、空气等消毒，或用纳米二氧化钛作为污水消毒剂处理生活污水等。本专利技术所涉及的光催化技术是将自主研发的植物皮、膜为模板制备介孔二氧化钛光催化剂涂在光催化水处理设备内部形成光催化涂层。光催化材料在紫外光照射下，产生活泼的羟基自由基，活泼羟基自由基具有强氧化性，从而降低水体中的有机物和消毒杀菌。光催化设备具有占地面积小、处理效果好、运行成本低等特点。申请人:在前期研究的基础上，进一步提出了利 用负载高铁酸盐作为藻渣脱水剂处理气浮除藻过程所产生的藻渣的工艺。最终得到藻渣含水率小于70%的渣饼，实现了藻渣的深度脱水和渣与水的有效分离，压滤出水通过光催化处理实现达标排放或循环利用。与传统的处理方法相比，本专利技术使用无机高铁酸盐和光催化技术，对环境无污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效、低投资、操作方便的藻渣脱水工艺，且对压滤出水进行处理，不对环境造成二次污染。处理的藻渣取自昆明市某自来水厂、某工厂滇池水取水站等气浮产生的藻渣，处理后藻渣含水率小于70%。并且对藻渣压滤出水经光催化设备处理，实现了出水的回收利用，环保又经济。本专利技术涉及两项专利王家强，刘士清，治理污染水体的原位置换装置，技术专利，(授权ZL200720105207. O),申请日2007. 12. 4，授权日2008. 10. 15 (该项目在第十八界全国专利技术展览会上获铜奖)；王家强等，以植物皮、膜为模板制备介孔二氧化钛光催化剂的方法(已授权ZL200710065939. 6)。本专利技术相比
技术介绍
中的处理方法，有如下优点1、加入的高铁酸盐脱水剂是一种绿色无污染、集消毒、氧化、混凝、吸附为一体的多功能水处理剂，具有很大的环保价值。2、经过该工艺处理后，渣饼的含水率小于70%。方便运输并可作为肥料，具有实用价值和经济价值。3、本工艺用光催化设备处理压滤压滤出水，压滤出水经处理后可以排放或者返回再利用，无二次污染。本专利技术的技术方案是第一步，脱水剂投加与藻渣压滤，将藻渣泵入搅拌池，加入藻渣脱水剂搅拌均匀，反应15分钟后，通过压滤脱水装置得到含水率70%左右的藻饼；第二步，光催化技术处理压滤出水。工艺流程见附图说明1。现详细说明本专利技术技术方案 第一步药剂投加与藻洛压滤 将气浮过程中产生的藻渣桨液经泵泵入搅拌器，根据藻渣性质波动，藻渣与加入高铁酸盐的质量比为100: f 150:1。搅拌均匀并反应15分钟后，将渣水混合液用泵打入板框式压滤机脱水，直至板框不再出水时放板取样。气浮藻渣中的藻类、水中颗粒杂质和絮凝剂之间相互包裹、缠绕，并在静电吸引力和分子间力的共同作用下，形成了细胞内外含水率高、处于饱和的稳定状态。藻渣的含水率97%左右，具有结构稀疏、难于脱水的特点。图2为经气浮处理产生的藻渣图，图3为某水处理站的藻渣。使用高铁酸盐进行处理后，通过电性中和、强氧化和微絮凝的共同作用，静电吸引力被中和，分子间范德华力被破坏，藻渣结构发生了根本变化。通过压滤脱水装置处理，含水率70%左右，实现深度脱水以及渣与水的有效分离。图4为藻渣经压滤脱水处理后藻渣的图片，为结实的藻饼。经过该工艺处理的藻渣具有运输方便、可以作为燃料或肥料的优势。第二步光催化技术处理压滤出水 藻渣压滤的出水经过光催化水处理设备，设备内部涂有的自主研发的植物皮、膜为模板制备介孔二氧化钛光催化剂在紫外灯照射下发生反应，利用其产生的羟基自由基的强氧化性去除水体中的有机物和对水体进行消毒杀菌，从而使压滤出水经光催化处理可后能达标排放或循环再利用。某次藻渣压滤出水光催化处理前后的的水质指标如下表1: 表1光催化处理前后水质分析指标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气浮净水残渣—藻渣的处理工艺，其特征在于：第一步，脱水剂投加与藻渣压滤，其中脱水剂为质量分数为10%的高铁酸盐；第二步，采用光催化技术处理压滤出水。

【技术特征摘要】
1.一种气浮净水残洛一藻渣的处理工艺，其特征在于第一步，脱水剂投加与藻渣压滤，其中脱水剂为质量分数为10%的高铁酸盐；第二步，采用光催化技术处理压滤出水。2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于所述的藻渣是含藻水体经过气浮处理后得到的含水率97%左右的废渣。3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于所述藻渣与加入脱水剂的质量比为100:Γ 50:1ο4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家强，王义，姜亮，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：