氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用的製作方法

2023-07-10 02:12:26 3

專利名稱：：氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及環保技術，具體是氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用。
背景技術：
：隨著我國經濟的發展和城市化進程的加快，城市汙水處理設施不斷的普及，處理率的提高和處理程度的深化，汙泥的產生量將有較大的增長，近十年來新建和正在設計中的大量汙水處理廠由於投資、運行人員素質、技術水平等原因，汙泥處理部分只是簡單的進行濃縮脫水外運。國內現在運行的汙水處理廠90%以上汙泥沒有真正達到穩定化、無害化處理，也沒有最終處置的途徑。預計到2010年，我國城市汙水處理廠的溼汙泥年產量將達2000餘萬噸，汙泥的減量化、穩定化、無害化、資源化處理處置已成為迫在眉捷的難題。公知汙泥處理處置最大的難題是汙泥脫水環節，因為汙泥脫水是汙泥減量化的最有效的途徑，汙泥脫水效率直接影響到汙泥減量化、穩定化、無害化、資源化處理。目前，國內汙泥處理普遍應用聚丙烯醯胺作為汙泥脫水助濾劑，也有如CN1986788公開的以鐵鹽和鈣鹽作為汙泥脫水預處理工藝助濾劑，還有用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵也有在汙泥脫水處理領域的應用實例。但以聚丙烯醯胺作為汙泥脫水預處理絮凝劑時，汙泥脫水效率十分有限，一般出泥含水率只能達到75%85%，對下一步的填埋或者資源化利用帶來很大的困難；以鐵鹽和鈣鹽作為汙泥脫水預處理工藝助濾劑的最大缺陷是汙泥脫水時產生大量難以處理的臭氣和氨氣，對操作工人的身體產生很大的危害，容易對環境造成汙染，且存在汙泥脫水處理效果不穩定以及處理成本相對偏高的狀況；而聚合氯化鋁的用量相對較大且價格昂貴，造成汙泥脫水處理成本高，汙泥脫水效率也很難達到以鐵鹽與鈣鹽作為汙泥脫水處理助濾劑的水平。
發明內容本發明的目的是要公開氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用，應用氯化亞鐵作活性汙泥脫水助劑，可以進一步提高汙泥脫水的效率和穩定性，還可進一步降低汙泥脫水處理的成本。氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用，是將經過初步濃縮含水率在90-97%之間的活性汙泥移到一個混合容器中，在不斷攪拌的條件下，加入經充分溶解的氯化亞鐵溶液，攪拌35分鐘，在不斷攪拌的條件下加鹼，並攪勻，即可進行過濾脫水，所述物料的幹基重量比為氯化亞鐵汙泥為o.8i.5:io。所述的氯化亞鐵溶液的優選濃度為40%以上；調汙泥混合液ra值為8.09.0。本發明是在活性汙泥中加入一定量氧化能力較弱的鐵元素化合物氯化亞鐵(Fecg，並把汙泥ra值調到8.09.0之間；由於亞鐵離子不具強氧化性，不會破壞活性汙泥原有成分化學性質的目的，達到減少活性汙泥調理過程中產生臭氣和氨氣的量，解決汙泥處理過程中出現的一系列環保問題，經過攪拌使氯化亞鐵中的一部分二價鐵離子(Fe2+)通過與活性汙泥中生物殘體有機物中的一些帶負電荷基團、有機物水解產生的酸基、3胺基酸、氨基醇和一些蛋白質衍生物等大分子相結合，從而破壞汙泥中穩定水，且二價鐵離子(Fe2+)氧化性較弱，不會因氧化而破壞活性汙泥中的這些大分子基團原有化學性質；另一部分二價鐵離子(Fe2+)通過吸附作用而均勻的分布到汙泥細小顆粒物上，然後通過加入鹼，調節汙泥的ra值達到8.09.0之間，使二價(亞)鐵離子Fe2+變成氫氧化亞鐵(Fe(OH)2沉澱，化學反應式為:Fe2++20H—==Fe(OH)2;使二價(亞)鐵離子Fe"變成氫氧化亞鐵(Fe(OH)j冗澱並吸附在二價鐵離子結合的分子上，或二價鐵離子吸附的汙泥細小顆粒物上，氫氧化亞鐵(Fe(0H^沉澱在不斷攪拌的條件下與空氣中的氧氣反應變成氫氧化鐵[Fe(OH)J，化學反應式為4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(OH)3;經過這一系列的化學反應，就達到了破壞活性汙泥中有機物絡合的穩定水，同時氫氧化鐵(Fe(0H)3對活性汙泥細小顆粒也具有非常強的吸附能力，可以吸附活性汙泥混合液中的微小顆粒物，在活性汙泥混合液中形成巨大的礬花狀疏鬆汙泥大顆粒沉澱物，疏鬆汙泥大顆粒具有很小的過濾阻力，這樣就可以改變剩餘活性汙泥難以脫水的不利結構，使得活性汙泥更加容易脫水，通過過濾使固相與液相分離，達到泥水分離的目的。本發明的優點是1、本發明利用的是氧化能力較弱的溫和鐵元素化合物氯化亞鐵(FeCl2)加入到活性汙泥中，不會破壞汙泥中原有化學成分，故在汙泥調理攪拌過程中不會產生強烈的臭氣和氨氣，解決了用鐵鹽、鈣鹽和/或氧化鈣釋放臭氣和氨氣的問題；2、在汙泥脫水方面，解決了鐵鹽、鈣鹽和/或氧化鈣冬天汙泥脫水處理效果不穩定的問題，同時大大降低了汙泥的產泥量，產泥量比鐵鹽、鈣鹽和/或氧化鈣降低達到30%，達到一個減量化的目的；3、氯化亞鐵為脫水助劑處理汙泥，產出汙泥的有機質含量(熱值)比鐵鹽與氧化鈣作為脫水助劑的產泥有機質含量提高約30%;4、成本低，脫水效果好。具體實施方式實施例1取10升經過濃縮池充分濃縮的剩餘活性汙泥的懸浮液放到一個豎直圓桶容器中，經進一步沉降濃縮後，取2升濃度約為30g/l的底層活性汙泥，先加入含有6克氯化亞鐵的溶液，並充分攪拌23分鐘，然後加入少量的鹼調ra值到8.09.0之間，使物料氯化亞鐵汙泥的幹基重量比達到io.o:1.0，靜置io-30分鐘倒掉上層清液，將由此得到的混合物輸送到一個壓力為60100帕的真空過濾器將水抽乾。抽濾速率數據如下表tableseeoriginaldocumentpage5實施例2取汙水廠脫水到80%左右的汙泥5公斤，加入5升水充分攪拌均勻得到含水率約為90%的汙泥懸浮液，取1000毫升汙泥溶液，按照以上步驟加入含有氯化亞鐵13.98克的氯化亞鐵溶液攪拌35分鐘，然後加鹼並不斷攪拌使汙泥混合液的ra值達到89，然後把混合液輸送到壓力為60100帕的真空過濾器中將水抽乾。抽濾速率數據如下表tableseeoriginaldocumentpage5權利要求氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用，其特徵是將經過初步濃縮含水率在90-97％之間的活性汙泥移到一個混合容器中，在不斷攪拌的條件下，加入經充分溶解的氯化亞鐵溶液，攪拌3～5分鐘，在不斷攪拌的條件下加鹼，並攪勻，即可進行過濾脫水，所述物料的幹基重量比為氯化亞鐵∶汙泥為0.8～1.5∶10。2.根據權利要求i所述的應用，其特徵是所述調汙泥混合液的ra值為8.09.0。全文摘要本發明公開了一種氯化亞鐵作為活性汙泥脫水助劑的應用，其特徵是將經過初步濃縮含水率在90-97％之間的活性汙泥移到一個混合容器中，在不斷攪拌的條件下，加入經充分溶解的氯化亞鐵溶液，攪拌3～5分鐘，在不斷攪拌的條件下加鹼，並攪勻，即可進行過濾脫水，所述物料的幹基重量比為氯化亞鐵∶汙泥為0.8～1.5∶10。本發明的優點是1、不會產生強烈的臭氣和氨氣；2、處理成本比其他方法低；3、產出汙泥的有機質含量比鐵鹽與氧化鈣作為脫水助劑的產泥有機質含量提高約30％，有利於後續應用。文檔編號C02F11/14GK101693592SQ200910114458公開日2010年4月14日申請日期2009年9月30日優先權日2009年9月30日發明者李佳,李肇忠,連小美申請人:連小美;李肇忠;