申请日2004.11.08
公开(公告)日2005.06.29
IPC分类号B01J20/00; C02F11/00; C02F1/28
摘要
制备化学活性吸附剂的方法及利用其强化水处理的方法，它涉及一种利用化学强化处理污水工艺中产生的污泥制备活性吸附材料方法及利用该活性吸附材料进行强化水处理的技术。化学污泥是这样制备的：生活污水依次进入到混合池、反应池中，在混合池中投加化学药剂，对污泥进行脱水。化学活性吸附剂是这样获得的：对化学污泥进行脱水、烘干、活化、升温、碾碎。利用该吸附剂强化水处理的方法：原水进入到混合池、反应池、过滤池、消毒池中，在混合池中投加化学药剂，在反应池中投加化学活性吸附剂。本发明所得污泥吸附剂盐酸可溶率为0.25%左右，NaOH可溶率为1.05%左右，滤后出水浊度去除率提高10%～50%，有机污染物去除率提高10%～40%。
権利要求書
1、制备化学活性吸附剂的方法，其特征在于它按照下述步骤进行制备： (1)对化学污泥进行脱水，在100～130℃下烘干至恒重，将干污泥碾成 0.001～1mm的微粒;(2)将干污泥微粒浸渍在酸中，在搅拌条件下接触1～ 48h完成污泥活化，其中污泥与酸的重量比为1∶(1～2);(3)将活化污泥以 1～20℃/min速度逐步升温至400～1200℃，在400～1200℃的条件下保持 30～180min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到污泥吸附剂。
2、根据权利要求1所述的制备化学活性吸附剂的方法，其特征在于所述 化学污泥是这样制备的：a、生活污水进入到混合池中，在混合池中投加化学 药剂;b、生活污水与化学药剂混合后经过反应池进行反应，然后将反应池中 产生的沉淀通过沉淀池进行泥水分离;c、对沉淀池中得到的污泥进行脱水， 得到化学污泥。
3、根据权利要求2所述的制备化学活性吸附剂的方法，其特征在于所述 化学药剂的投加量为2～100mg/L。
4、根据权利要求2或3所述的制备化学活性吸附剂的方法，其特征在于 所述化学药剂为铁盐或铝盐。
5、利用权利要求1所述的化学活性吸附剂强化水处理的方法，它按照下 述步骤进行：(一)原水进入到混合池中，在混合池中投加化学药剂，(二) 原水与化学药剂混合后经过反应池进行反应，然后将反应池中产生的沉淀通 过沉淀池进行泥水分离;(三)沉淀池中得到处理水依次经过滤池、消毒池进 行过滤、消毒，得到合格出水，其特征在于向反应池中投加化学活性吸附剂。
6、根据权利要求5所述的利用化学活性吸附剂强化水处理的方法，其特 征在于所述化学药剂的投加量为1～100mg/L。
7、根据权利要求5或6所述的利用化学活性吸附剂强化水处理的方法， 其特征在于所述化学药剂为铁盐或铝盐。
8、根据权利要求5所述的利用化学活性吸附剂强化水处理的方法，其特 征在于所述化学活性吸附剂的投加量为1～500mg/L。
9、根据权利要求5所述的利用化学活性吸附剂强化水处理的方法，其特 征在于在投加化学药剂前还投加有0～5mg/L氧化剂。
10、根据权利要求9所述的利用化学活性吸附剂强化水处理的方法，其 特征在于所述氧化剂为臭氧、高铁酸盐、高锰酸盐、氯、二氧化氯中的一种 或几种的混合物。
说明书
制备化学活性吸附剂的方法及利用其强化水处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用化学强化处理污水工艺中产生的污泥制备活性吸附 材料方法及利用该活性吸附材料进行强化水处理的技术。
背景技术：
我国目前城市水处理普遍采用的处理工艺为：混凝→沉淀→过滤→消毒 的多级屏障工艺流程，其中，混凝和过滤是保障水质的关键环节。研究表明， 在过滤工艺环节，水中有机物的增加致使混凝工艺中有机物得不到有效的去 除，药剂消耗过大，滤池中的滤料受到有机物的污染，失去了对胶体杂质的 吸附和截留作用，过滤作为工艺中的关键屏障作用极大减弱;浊度、有机物 在过滤过程中没有得到有效截留，在后续消毒过程中，产生了更多消毒副产 物。在清水池和管网中会产生更多的沉积、腐蚀、嗅味及由病毒微生物繁殖 而引起的二次污染等问题，这些都对人类健康造成极坏的影响。强化有机物 的去除方法有多种，其中在反应池中投加粉末活性炭是一个处理工艺灵活且 行之有效的方法，但是活性炭的价格较贵，随之水处理成本也将大幅度提高。 能否研制出一种高效价格较为低廉的吸附剂是当前水处理中一个需要解决的 任务。
发明内容：
本发明的目的是提供一种制备化学活性吸附剂的方法及利用其强化水处 理的方法，该吸附剂不仅具有比表面积大、孔隙率大、吸附容量高的优点， 还具有机械强度高、再生容易、造价低的优势。本发明的化学活性吸附剂 是这样制备的：(1)对化学污泥进行脱水，在100～130℃下烘干至恒重，将 干污泥碾成0.001～1mm的微粒;(2)将干污泥微粒浸渍在酸中，在搅拌条件 下接触1～48h完成污泥活化，其中污泥与酸的重量比为1∶(1～2);(3)将 活化污泥以1～20℃/min速度逐步升温至400～1200℃，在400～1200℃的 条件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到污泥吸附 剂。利用该化学活性吸附剂进行强化水处理的方法是这样实现的：(一)原水 进入到混合池中，在混合池中投加化学药剂，(二)原水与化学药剂混合后经 过反应池进行反应，然后将反应池中产生的沉淀通过沉淀池进行泥水分离; (三)沉淀池出水依次经过滤池、消毒池进行过滤、消毒，得到合格出水， 该方法的核心部分是在反应池中投加化学活性吸附剂。化学强化处理污水工 艺污泥中含有大量的有机物和金属氢氧化物，在高温灼烧过程中有机物转化 为具有很高比表面积和发达微孔结构的活性炭，金属盐化合物，以铁盐为例， 铁的氢氧化物转化为Fe2O3，形成铁炭吸附活性点数量巨大、表面能很高的复 合体吸附剂，它具有优异的物理吸附和化学吸附作用。化学活性吸附剂的表 面积和微孔面积分别为40～300m2/g和50～171m2/g，颗粒密度为1.4～2.6g/ cm3左右，孔隙率为65%左右，颗粒磨损率0.30%左右，盐酸可溶率为 0.25%左右，NaOH可溶率为1.05%左右，具有非常良好的吸附和去除有机 污染物性能。在城市水处理工艺中使用化学污泥制成的化学活性吸附剂，滤 后出水浊度去除率提高10%～50%，有机污染物去除率提高10%～40%，混凝 剂投量节约10～30%，卤仿前质和卤仿生成量大幅度降低。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式是这样制备化学活性吸附剂的：(1)a、生 活污水进入到混合池中，在混合池中投加化学药剂;b、生活污水与化学药剂 混合后经过反应池进行反应，然后将反应池中产生的沉淀通过沉淀池进行泥 水分离;c、对沉淀池中得到的污泥进行脱水，得到化学污泥，对化学污泥进 行脱水，在100～130℃下烘干至恒重，将干污泥碾成0.001～1mm的微粒;(2) 将干污泥微粒浸渍在酸中，在搅拌条件下接触1～48h完成污泥活化，其中污 泥与酸的重量比为1∶(1～2);(3)将活化污泥以1～20℃/min速度逐步升 温至400～1200℃，在400～1200℃的条件下保持30～180min，然后碾碎 成0.001～1mm的微粒，得到化学活性吸附剂。所述化学污泥是这样制备的： a、生活污水进入到混合池中，在混合池中投加化学药剂;b、生活污水与化 学药剂混合后经过反应池进行反应，然后将反应池中产生的沉淀通过沉淀池 进行泥水分离;c、对沉淀池中得到的污泥进行脱水，得到化学污泥。所述化 学药剂的投加量为2～100mg/L。所述化学药剂为铁盐或铝盐，如FeCl3、 Fe2(SO4)3、聚合硫酸铁、AlCl3、Al2(SO4)3、聚合氯化铝等。所述酸为盐 酸或硫酸。
具体实施方式二：本实施方式是这样进行强化水处理的：(一)原水进入 到混合池中，在混合池中投加化学药剂，(二)原水与化学药剂混合后经过反 应池进行反应，在反应池中投加化学活性吸附剂，然后将反应池中产生的沉 淀通过沉淀池进行泥水分离;(三)沉淀池中得到处理水依次经过滤池、消毒 池进行过滤、消毒，得到合格出水。所述化学药剂的投加量为1～100mg/L。 所述化学药剂为铁盐或铝盐。所述吸附剂的投加量为1～500mg/L。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是，在投加化学 药剂前还投加有0～5mg/L氧化剂。其他工艺过程与具体实施方式二相同。所 述氧化剂为臭氧、高铁酸盐、高锰酸盐、氯、二氧化氯中的一种或几种的混 合物。
具体实施方式四：本实施方式以原水体3类为例，在混合池中投加2～ 10mg/l氯化铁(以Fe3+计)，在反应池中投加2～100mg/L化学活性吸附剂，滤 后出水浊度去除率提高10%～30%，有机污染物去除率提高10%～35%，混凝 剂投量节约10～30%，卤仿前质和卤仿生成量大幅度降低。
具体实施方式五：本实施方式以原水体4类为例，在混合池中先投加2～ 4mg/L高铁酸盐，然后再投加2～30mg/lAl2(SO4)3(以Al3+计)，在反应池 中投加200～300mg/L化学活性吸附剂处理微污染水。滤后出水浊度去除率 提高10%～40%，有机污染物去除率提高10%～40%，混凝剂投量节约10～ 20%，卤仿前质和卤仿生成量大幅度降低。
