[发明专利]提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法

说明书

本发明提供一种提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法，利用稀硫酸将污泥中的铝溶解出来，通过分步沉淀去除溶解过程中带出的杂质，再将高纯度铝盐沉淀出来，聚合形成铝盐絮凝剂，本发明可高效回收污泥中的铝，并去除从污泥中携带的副产物，制得的铝盐絮凝剂有效铝浓度高、絮凝效果好。

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法。

背景技术

铝盐是我国市政污水处理厂应用最广泛的絮凝剂之一，其主要作用是去除污水中的磷，这些铝盐最终会沉淀到市政污泥中，污泥中的铝含量也较高，一般在10%左右。市政污泥的主要处理方式包括卫生填埋、焚烧、厌氧消化、无机建材等，由于市政污泥中含有大量的氮、磷、钾等营养元素以及有机质，因此其资源化利用处置多为土地利用，污泥中的铝盐得不到利用。污水厂中铝盐絮凝剂的使用量约30mg/L，目前我国城市污水处理总量约1.48亿立方米/日，即每年消耗铝盐絮凝剂约162万吨。此外，铝盐对环境具有一定的破坏性，研究发现，铝元素能损害人的脑细胞，铝在人体内是慢慢蓄积起来的，其引起的毒性缓慢、且不易察觉，然而，一旦发生代谢紊乱的毒性反应，则后果非常严重。因此，将污泥中的铝盐回收利用，一方面可以实现污泥的减量，另一方面可以减少铝对环境及人类健康的危害。

市政污水处理厂的污泥中含有大量有机质，还含有氮、磷、钾等营养元素、致病微生物、重金属以及铝、铁金属盐，其他含铝污泥，也不能避免含有其他杂质离子。对污泥进行酸液浸提，不仅将铝离子浸提到溶液中，还将氮、磷、铁、COD以及少量锌等都浸提到溶液中，因此，如专利《一种利用含铝废盐酸及含铝污泥生产聚合氯化铝和石膏系列产品的方法》（专利号：201610930742.3）和专利《一种处理含铝污泥并制备硫酸铝的方法》（专利号：201810373366.1），将浸提液直接聚合，其絮凝剂产品质量不佳。

发明内容

本发明提供一种提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法，高效回收污泥中的铝，并去除从污泥中携带的副产物，制得的铝盐絮凝剂有效铝浓度高、絮凝效果好。

本发明采用的技术方案是：

提取污泥中的铝制备含铝絮凝剂的方法，该方法具有如下步骤：

（1）将市政污水厂污泥调节含水率至85%~95%，加入稀硫酸溶液，使污泥溶液的pH为1~2之间，充分混合反应，加入污泥溶液体积1~8倍的自来水；

（2）将步骤（1）反应后的污泥溶液静沉，得到含铝的上清液，以及沉淀污泥；

（3）调节步骤（2）中的沉淀污泥的pH为7~8，脱水后形成泥饼外运；

（4）向步骤（2）中的含铝上清液中加入碱液，调节溶液pH为3~4，充分反应，静沉后得到含铝的上清液，以及磷铁沉淀；

（5）向步骤（4）中的含铝上清液中加入碱液，调节溶液pH为5~6，充分反应，静沉后得到含铝沉淀；

（6）将步骤（5）中的含铝沉淀进行多次水洗，控制水洗后的沉淀物的含固率为8%~15%，向其中加入体积浓度为70%~90%的硫酸溶液，并加热溶液至55℃~70℃，调节溶液pH为2.5~1.8，充分混合反应；

（7）将步骤（6）反应后的沉淀物过滤，过滤液为聚合硫酸铝絮凝剂。

优选的，所述步骤（1）中，稀硫酸溶液的体积浓度为50%~20%。

优选的，所述步骤（1）中，充分混合反应的时间为0.5 h ~2h。

优选的，所述步骤（2）中的静沉时间为1 h ~2h。

优选的，所述步骤（4）和所述述步骤（5）中的碱液为CaO浑浊液或NaOH溶液。

优选的，所述步骤（6）中，多次水洗至水洗液的TDS≤600mg/L。