利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法
2024-03-03 02:44:15
專利名稱：利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法
技術領域：
本發明涉及一種活性汙泥去除重金屬的方法，更具體地說，涉及一種
利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法。
技術背景當前，我國環境保護事業發展迅速，全國各地大量興建城市汙水處理 工廠，而汙水廠的附產物活性汙泥的處置與利用問題，還沒有得到妥善的解決。活性汙 泥中含有五分之四的水和五分之一的懸浮狀有機物質，含有氮、磷、鉀有益元素和大量 的生物菌體，又含有致病菌、寄生蟲卵及鉻、鎘、鉛、砷、汞等重金屬絡合物。因此， 活性汙泥的無害化和資源化，必須解決三大難題 一為殺菌消毒除臭，二為脫水幹化， 三為除重金屬；而其中比較難解決的是除重金屬問題； 一方面，對新建的汙水處理工 廠，應在各排汙點的源頭進行治理，監督其達標排放；另一方面，對於已建成正在運轉 的汙水處理工廠，它所排出的活性汙泥，往往有一部分重金屬組分超標，若要將活性汙 泥成為資源化進行農用，就需要去除重金屬；到目前為止，活性汙泥除重金屬還處於起 步研究階段，還需進一步研究開發，才能實現活性汙泥除重金屬的工業化生產。
發明內容本發明的目的在於提供一種工藝合理、以廢治廢、利用工業廢液去除 活性汙泥重金屬的方法。即利用鈦白粉工廠排出的大量含酸廢液，加入本發明的助劑和 催化劑，生成一種藥液，在活性汙泥經過破解的前提下，通過這種藥液工藝處理，實現 活性汙泥去除重金屬的方法。 為了達到上述目的，本發明採用了如下的技術方案 A，藥液制配將硫酸法生產鈦白粉工廠的大量附產物含廢酸5 30%(重量 百分比)，在攪拌條件下，加入過硫酸鉀作助劑，再加入過氧化鍶作催化劑，製得本發明 的藥液；B，活性汙泥破解在消泡劑存在下，活性汙泥在高速攪拌條件下，使菌體細 胞壁破解；C，活性汙泥中的重金屬化學反應經破解後的活性汙泥，加入本發明的藥 液，通過化學反應生成難溶的重金屬鹽類物質；D，將反應後的物料經沉降分離，實現 去除重金屬的目的。 本發明利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法，包括藥液製備、汙泥破解、 工藝反應、沉降分離、重金屬送水泥廠燒結等步驟。其具體操作過程為
(l)硫酸法鈦白粉生產工廠，每生產一噸產品，可付產含酸5 30%(重量百分 比、以下同)的含酸廢液3噸以上，將付產含酸廢液作藥液主組分，用帶攪拌的常溫常壓 容器作藥液製備罐，先在罐內加入含酸5 30%的鈦白粉工廠付產的含酸廢液；在攪拌 條件下，向含酸廢液中加入2.5 4.5%的過硫酸鉀粉劑作助劑；然後在攪拌條件下再加 入0.25 0.45%的過氧化鍶粉劑作催化劑；繼續攪拌8 10分鐘，即得本發明的藥液；
(2)在另一個帶有可調速的攪拌罐中，加入含水75 82%的活性汙泥，在常溫常 壓下，在活性汙泥中加入四丁脂消泡劑，加入量為活性汙泥重量的0.3 0.5%，然後開 動攪拌器，控制攪拌轉速為250 500轉/分鐘，進行充分攪拌15 25分鐘，使活性汙 泥菌體細胞壁破解； (3)在上述可調速的攪拌罐中，在常溫常壓下，活性汙泥經破解後，繼續攪拌， 但攪拌轉速應降低為30 60轉/分鐘來完成以下的操作 一邊攪拌一邊加入前述本發明的藥液，加入量為活性汙泥重量的5 20%，攪拌15 30分鐘，使藥液與汙泥中的重金 屬組分反應，生成難溶的重金屬鹽類物質； (4)在上述可調速的攪拌罐中，仃止攪拌，靜置8 12小時，使重金屬鹽類因比 重較大而沉降入底層；先將底層物質放出，得到富含重金屬的底料，將底料曬乾，送去 水泥廠作水泥原料進行燒結；剩下的罐內物料，即為除去重金屬的活性汙泥，活性汙泥 中重金屬的去除率一般在三分之二左右，所得重金屬含量不超標的活性汙泥，即為達標 汙泥，可作農用有機肥料。 在實施本發明過程中，活性汙泥為含水75 82%的汙水廠的附產物汙泥， 鈦白粉工廠產生的廢液為含酸5 30%的廢液，加入的過硫酸鉀為工業級合格品，化 學式1^3208，分子量270.33，無色或白色結晶粉末，質量標準HG/T2155-91，含過 硫酸鉀298.0%，含游離酸(以H2SO4計)《0.3X，含鐵(Fe)幼.005X，含氯化物(以Cl 計)《0.015%，含銨鹽(以NH4計)《0.9X，含水《0.03%，它起去除重金屬的助劑作用； 加過氧化鍶為工業級合格品，化學式SrC^，分子量119.6，白色結晶粉末，工業級C類標 準含有效氧212.3%，水分幼.10%，其他要求可以忽略，它起去除重金屬的催化劑作 用；加四丁脂工業級品消泡劑，能消除反應生成的泡沫；上述利用工業含酸廢液加入過 硫酸鉀為助劑、過氧化鍶為催化劑，在活性汙泥破解條件下，使重金屬反應生成鹽類物 質而除去，是本發明的特點。 在實施本發明過程中，必須掌握反應進行的深度，控制三大因素來控制反應深 度(l)加入藥液的數量；(2)破解攪拌強度；(3)反應攪拌時間及沉降時間。加入藥液過 多、攪拌強度過大，反應及沉降時間過長，雖然可提高除重金屬效率，但處理過後的活 性汙泥，因PH變小太多，而需用石灰中和才能應用；反之，則除重金屬不達標而影響下 一步的資源化應用。 與現有技術相比，本發明具有以下明顯的優點本發明以廢治廢，既解決了活 性汙泥除重金屬的難題，又使鈦白粉工廠大量含酸廢液的綜合利用多了一條出路；除重 金屬方法簡單，設備簡易，容易操作，為活性汙泥無害化資源化提供了一個解決方法。
以下是本發明的
圖1是本發明利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的工藝流程示意圖；圖中明確 表示了自廢液至達標汙泥的生產操作全過程。
具體實施方式
以下通過具體的實施例對本發明進行更加詳細的描述
參照圖l，將硫酸法鈦白粉生產工廠付產的含酸廢液作藥液主組分，用帶攪拌的 常溫常壓容器作藥液製備罐，先在罐內加入含酸20%(重量百分比、以下同)的鈦白粉工 廠付產的含酸廢液；在攪拌條件下，向含酸廢液中加入3.5%的過硫酸鉀粉劑作助劑；然 後在攪拌條件下再加入0.35%的過氧化鍶粉劑作催化劑；繼續攪拌10分鐘，得本發明的 藥液； 在另一個帶有可調速的攪拌罐中，加入含水78%的活性汙泥，在常溫常壓下， 在活性汙泥中加入四丁脂消泡劑，加入量為活性汙泥重量的0.4%，然後開動攪拌器，控 制攪拌轉速為400轉/分鐘，進行充分攪拌20分鐘，使活性汙泥菌體細胞壁破解；
在上述可調速的攪拌罐中，在常溫常壓下，活性汙泥經破解後，繼續攪拌，但 攪拌轉速應降低為40轉/分鐘來完成以下的操作一邊攪拌一邊加入前述本發明的藥液，加入量為活性汙泥重量的10%，攪拌20分鐘，使藥液與汙泥中的重金屬組分反應， 生成難溶的重金屬鹽類物質； 在上述可調速的攪拌罐中，仃止攪拌，靜置10小時，使重金屬鹽類因比重較大 而沉降入底層；將底層物質放出曬乾後，送去水泥廠作水泥原料進行燒結；剩下的罐內 物料，即為除去重金屬的活性汙泥，可作為農用的有機肥料原料。
權利要求
一種利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法，包括藥液製備、汙泥破解、工藝反應、沉降分離、重金屬送水泥廠燒結等步驟，其特徵在於A，硫酸法鈦白粉生產工廠，付產含酸5～30％(重量百分比、以下同)的含酸廢液，將付產含酸廢液作藥液主組分，用帶攪拌的常溫常壓容器作藥液製備罐，先在罐內加入含酸5～30％的鈦白粉工廠付產的含酸廢液；在攪拌條件下，向含酸廢液中加入2.5～4.5％的過硫酸鉀粉劑作助劑；然後在攪拌條件下再加入0.25～0.45％的過氧化鍶粉劑作催化劑；繼續攪拌8～10分鐘，得本發明的藥液；B，在另一個帶有可調速的攪拌罐中，加入含水75～82％的活性汙泥，在常溫常壓下，在活性汙泥中加入四丁脂消泡劑，加入量為活性汙泥重量的0.3～0.5％，然後開動攪拌器，控制攪拌轉速為250～500轉/分鐘，進行充分攪拌15～25分鐘，使活性汙泥菌體細胞壁破解；C，在上述可調速的攪拌罐中，在常溫常壓下，活性汙泥經破解後，繼續攪拌，但攪拌轉速應降低為30～60轉/分鐘來完成以下的操作一邊攪拌一邊加入前述本發明的藥液，加入量為活性汙泥重量的5～20％，攪拌15～30分鐘，使藥液與汙泥中的重金屬組分反應，生成難溶的重金屬鹽類物質；D，在上述可調速的攪拌罐中，仃止攪拌，靜置8～12小時，使重金屬鹽類因比重較大而沉降入底層；先將底層物質放出，得到富含重金屬的底料，將底料曬乾，送去水泥廠作水泥原料進行燒結；剩下的罐內物料，即為除去重金屬的活性汙泥，可作農用有機肥料。
全文摘要
本發明公開了一種利用工業廢液去除活性汙泥重金屬的方法，即用鈦白粉工廠排出的大量含酸廢液，加入本發明的助劑和催化劑，生成一種藥液，將活性汙泥破解後，通過本發明的藥液工藝處理，實現活性汙泥去除重金屬的目的；解決了活性汙泥液相法去除重金屬的問題；具有以廢治廢、方法簡單、設備簡易、容易操作等優點；為活性汙泥無害化資源化提供了一個新的解決方法。廣泛適用於活性汙泥去除重金屬中使用。
文檔編號C04B7/24GK101691271SQ20091011070
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月13日 優先權日2009年10月13日
發明者羅健泉 申請人:羅健泉