[发明专利]一种从净水污泥中回收无机混凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从净水污泥中回收混凝剂的方法，该方法回收所得的混凝 剂可用于处理工业废水从而实现资源循环利用。

背景技术

为了满足人们日益增长的对工业化和城市化社会的迫切要求，必须对越来 越多的被污染水源进行处理，但是水处理同时不可避免的产生了一个二次污染 的问题即作为处理的结果生成的剩余物/污泥的处理问题。通常，这种剩余物中 含有大量的无机混凝剂如氢氧化铝或氢氧化铁。如果能够实现这些混凝剂的回 收再利用，将对实现资源循环利用和减少废物排放具有非常重要的意义。

目前国内外从剩余物中回收混凝剂的方法主要有以下四种：

(1)、酸化法：在低pH值条件下(pH≤3.75)，铝主要以铝离子的形式存 在，因此采用强酸即可将铝盐从絮凝体中溶析出来，该方法主要分三步：首先 将污泥浓缩，浓缩后的污泥进行酸化溶解，最后过滤，上清液即为回收的铝盐 混凝剂。

(2)、碱化法：铝是两性物质，除了和酸反应生成溶解性铝盐外，还可以 和过量的碱反应生成溶解性的铝酸盐而从絮体中溶析出来。碱化法可以使铁等 非两性物质以氢氧化物的形式沉淀下来，从而与铝盐分离，但对锌等两性物质 却没有分离效果，有可能在回用中累积。

(3)、离子交换萃取法：该法是人们在研究提纯酸直接回收硫酸铝的基础 上产生的，其原理是：先将某种有机溶剂(萃取剂)加人到沉淀污泥中，进行 充分搅拌、混合，然后，在固液分离池中分离含铝萃取剂的污泥。将分离出的 含铝萃取剂引人酸化池中，和硫酸混合。含铝萃取剂和硫酸作用后，生成硫酸 铝，萃取剂获得再生。离子交换萃取法制备工艺复杂，在价廉，毒性小的萃取 剂的选择上还需进一步研究开发。

(4)组合膜法：该种方法的核心是一种特殊的聚合物膜，在该膜中，细小 的球形(直径约100um)鳌合交换剂被网捕或诱捕在高孔隙的聚四氟乙烯 (PTEE)的膜片(0.25mm厚)中，由于鳌合交换剂特有的赘合离子交换功能 群，使得它对铝离子有高度亲和力。另外，由于鳌合交换剂的微小直径和PTEE 的多孔结构，因此能够提供良好的动力学条件，并且组合膜能够很容易地放入 和移出污泥，操作管理方便，但该种方法工艺制备条件复杂，难以实现工业化 生产。

净水污泥是一种自来水生产过程中产生的污泥，其与工业污泥相比，成分 相对来说比较单一，主要为无机混凝剂。目前，净水污泥的处理主要采用上述 的酸化法或碱化法，因为这两种方法相对其它两种方法来说，操作简单、成本 也较低，易于实现工业化生产。另外，虽然采用这两种方法从净水污泥中回收 的混凝剂由于含有一定量的杂质，不能重新用于自来水的生产，但是却可以用 于工业废水的处理中，如此同样可实现资源的回收利用。然而，采用现有技术 的酸化法/碱化法从净水污泥中回收无机混凝剂仍存在明显不足，主要是酸/碱的 用量较大、所需时间长，并且混凝剂的回收率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术酸化法的不足，提供一种从净 水污泥中回收无机混凝剂的方法，该方法酸用量小、回收时间短、混凝剂回收 率高。

为解决以上技术问题，本发明采取的如下技术方案：

一种采用酸化法从净水污泥中回收无机混凝剂的方法，包括：

(1)、将净水污泥与酸混合，使净水污泥中的混凝剂与酸在超声波的作用 下反应而溶解，得到无机混凝剂溶液和污泥的混合物；

(2)、使混合物中的无机混凝剂溶液与污泥分离，即得可重新用于水处理 的无机混凝剂溶液。

作为本发明的进一步实施方案：所述的超声波的功率密度为0.3～ 0.6W/cm²左右，超声波的频率为20～40KHz，超声波发生器可为槽式或探头 式。

净水污泥优选为经过脱水处理后的污泥，无机混凝剂为铝盐或铁盐，步骤 (1)中所用的酸的浓度为0.3～1.0mol/L，净水污泥与酸的体积比为1∶20～30， 酸可以是硫酸、盐酸，优选硫酸。反应的时间可为20～70min，较佳的时间范 围是20～40min。

本发明步骤(2)的具体实施过程如下：将步骤(1)中所得混合物静止沉 淀，取上清液即为无机混凝剂溶液。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：