[发明专利]混凝剂产品及其制造方法和使用该混凝剂产品处理污水和/或工业污水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及获取混凝剂产品的方法，该产品可特别用于处理污水， 无论是城市污水和/或工业污水。

背景技术

通常，处理污水时要进行除磷的步骤，特别是物化(physico-chemical)除 磷。为此，用石灰或含有三价离子的盐，特别是使用氯化铁或氯化铝进行沉 淀。在一些地区，在上述物化除磷步骤中，几乎专有地使用大量的氯化铁 (FeCl₃)。

同时，众所周知在处理饮用水时，最终的残余物，特别是饮用水污泥或 沉淀污泥，含有三价离子盐。事实上，在处理旨在用于消耗的水的传统步骤 中，会使用基于三价离子，特别是铁或铝的三价离子的混凝剂(coagulant)， 因此经过处理的固体残余物含有上述特别是以氯化铁，或硫酸铝或氯化铝形 式存在的元素。

人们进行了很多尝试旨在回收上述包含在饮用水污泥中的盐或混凝剂。

因此，例如在美国专利US-A-5720882或US-A-4448696中，回收来 自水处理的饮用水污泥(脱水的或增稠的)，然后将其加热，并对所述 污泥进行酸腐蚀以溶解盐，最后进行新混凝剂的过滤和回收。

类似地，特别在美国专利申请US2002/0179531中，提出了膜方法： 一种半渗透的阳离子交换膜能够将盐和污泥分离，该盐通过使用酸溶液 调节pH值被溶解。

在其他提议(US2002/0112740和国际专利申请WO-A-2004/033732) 中，采用嗜热微生物动物群的生物反应器，该动物群可促进(provoke) 所需要盐的溶解，然后通过固/液分离将其分离。由此提供盐的氧化物或 氢氧化物，紧跟在过滤之后的酸腐蚀可重新形成混凝剂。

进一步地，有时会进行如US-A-3901804和WO-A-03/000602中公 开的热方法。在该方法中，对饮用水污泥的超临界水进行湿式氧化或氧 化以回收盐；然后进行酸化可以重新形成混凝剂。

综上所述，使用包括依次如下的类似技术：

·分离/富集存在于饮用水污泥中的盐；

·加入无机酸以酸化在加热过程中形成铝盐或铁盐的反应中间体；

·通过过滤回收由此重新形成的混凝剂；该混凝剂然后可被重新利 用。

但是，以上所有的技术产生的铝盐或铁盐的量是可变的，因为该量 依赖于作为起始材料的饮用水污泥中的盐含量。因此，可变的混凝剂转 化率意味着混凝剂的质量是高度可变的。值得注意的是热方法产生较好 的回收率，但不得不说的是相比于市售的混凝剂价格，该方法相对较为 昂贵。

进一步的缺点在于实施上述技术中的一种或另一种时需要将大量的 饮用水污泥从处理站转移到纯化站，或更一般而言，转移到能够回收包 含在饮用水污泥中的混凝剂的地方，这意味着还要考虑额外的运输费用。 而如果回收方法直接在饮用水站进行，那么所产生的混凝剂还需要被转 移到纯化站以便使用，这样也涉及相当的运输费用。

而且，在上述技术中，脱水步骤中经常用到石灰，首先石灰会导致 与购买起始材料相关的费用，其次不能使能够被经济地运输的一定体积 的材料充分地进行脱水。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法，其能够克服现有技术的缺点，特别 是能够实现使用饮用水污泥作为铝盐或铁盐的原料，形成具有一定质量 的混凝剂，尤其是具有一定含量的铁盐和/或铝盐的混凝剂，这意味着该 混凝剂可以用于污水的处理，且其形式可实现经济可行的运输费的目的。

为此，依照本发明，提出一种获取混凝剂产品的方法，该方法的特 征在于制备起始材料，其包含从饮用水的处理过程中获得的污泥(沉淀 污泥)，所述污泥富含包括铁和/或铝的矿石，所述起始材料进行酸腐蚀 以形成简单盐和/或复盐形式的铁盐、铝盐、或它们的混合物。

与现有技术制备从饮用水的处理获得污泥，然后所述产品利用加热 进行酸腐蚀并过滤相比，本发明提出获取混凝剂产品的方法，该方法的 不同之处在于饮用水污泥已经富含Fe³⁺和/或Al³⁺离子。

如此，理应明白通过加入铁矿石和/或铝矿石，可在饮用水污泥中掺 杂理想量的铁和/或铝，该量依赖于混凝剂中最终所需的铁和/或铝的含 量。值得注意的是不仅可以通过使用铁矿石和/或铝矿石进行掺杂(富 集)，还可以通过添加这两种金属中的其中一种以达到掺杂的目的。