專利名稱：活性吸附劑的制備方法及利用其強(qiáng)化水處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用污水生化處理工藝中產(chǎn)生的污泥制備活性吸附材料的方法及利用該活性吸附材料強(qiáng)化水處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國(guó)目前城市水處理普遍采用的處理工藝為混凝→沉淀→過(guò)濾→消毒的多級(jí)屏障工藝流程，其中，混凝和過(guò)濾是保障水質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究表明，在過(guò)濾工藝環(huán)節(jié)，水中有機(jī)物的增加致使混凝工藝中有機(jī)物得不到有效的去除，藥劑消耗過(guò)大，濾池中的濾料受到有機(jī)物的污染，部分或全部失去了對(duì)膠體雜質(zhì)的吸附和截留作用，過(guò)濾作為工藝中的關(guān)鍵屏障作用極大減弱；濁度、有機(jī)物在過(guò)濾過(guò)程中沒(méi)有得到有效截留，在后續(xù)消毒過(guò)程中，產(chǎn)生了更多消毒副產(chǎn)物。在清水池和管網(wǎng)中會(huì)產(chǎn)生更多的沉積、腐蝕、嗅味及由病毒微生物繁殖而引起的二次污染等問(wèn)題，這些都對(duì)人類健康造成極壞的影響。強(qiáng)化有機(jī)物的去除方法有多種，其中在反應(yīng)池中投加粉末活性炭是一個(gè)處理工藝靈活且行之有效的方法，但是活性炭的價(jià)格較貴，隨之水處理成本也將大幅度提高。能否研制出一種高效價(jià)格較為低廉的吸附劑是當(dāng)前水處理一個(gè)需要解決的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種活性吸附劑的制備方法及利用其強(qiáng)化水處理的方法，該活性吸附劑不僅具有比表面積大、孔隙率大、吸附容量高的優(yōu)點(diǎn)，還具有機(jī)械強(qiáng)度高、再生容易、造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明是這樣制備活性吸附劑的a、生活污水經(jīng)過(guò)生化處理后形成的固液分離物通過(guò)沉淀進(jìn)行泥水分離；b、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～130℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；c、將干污泥微粒浸漬在酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與酸重量比為1∶(1～2)；d、將活化污泥以1～20℃/min速度逐步升溫至400～1200℃，在400～1200℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到活性吸附劑。利用該活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的(一)原水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加化學(xué)藥劑，(二)原水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過(guò)反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過(guò)沉淀池進(jìn)行泥水分離；(三)沉淀池出水依次經(jīng)過(guò)濾池、消毒池進(jìn)行過(guò)濾、消毒，得到合格出水，該方法的核心部分是在反應(yīng)池中投加活性吸附劑。傳統(tǒng)生化法處理生活污水工藝中其污泥中含有大量的有機(jī)物(60～80％以上)和少量的金屬鹽化合物，在高溫灼燒過(guò)程中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為具有很高比表面積和發(fā)達(dá)微孔結(jié)構(gòu)的污泥炭，少量的金屬鹽化合物，以鐵鹽和鋁鹽為例，鐵的化合物轉(zhuǎn)大部分轉(zhuǎn)化為Fe2O3，鋁的化合物大部分轉(zhuǎn)化為活性的Al2O3，形成吸附活性點(diǎn)數(shù)量巨大表面能很高的吸附劑，具有優(yōu)異物理吸附和化學(xué)吸附作用。本發(fā)明的污泥過(guò)濾吸附材料的表面積和微孔面積分別為40～300m2/g和50～171m2/g，顆粒密度為1.4～2.6g/cm3左右，孔隙率為65％左右，顆粒磨損率0.30％左右，鹽酸可溶率為0.25％左右，NaOH可溶率為1.05％左右，具有非常良好的吸附和去除有機(jī)污染物性能，這一發(fā)明不僅使污泥的處置有了一個(gè)新途徑，而且使污泥的資源得到了非常好的利用。在強(qiáng)化水處理工藝中選用化學(xué)污泥制成的過(guò)濾吸附材料作為濾料，濾后出水濁度去除率提高10％～40％，有機(jī)污染物去除率提高10％～40％，混凝劑投量節(jié)約10～30％，鹵仿前質(zhì)和鹵仿生成量大幅度降低，毒理學(xué)檢測(cè)指標(biāo)呈陰性。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式是這樣制備活性吸附劑的a、生活污水經(jīng)過(guò)生化處理后形成的固液分離物通過(guò)沉淀進(jìn)行泥水分離；b、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～130℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；c、將干污泥微粒浸漬在酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與酸重量比為1∶(1～2)；d、將活化污泥以1～20℃/min速度逐步升溫至400～1200℃，在400～1200℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到活性吸附劑。所述酸為鹽酸或硫酸。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式是這樣強(qiáng)化水處理的(一)原水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加化學(xué)藥劑，(二)原水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過(guò)反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過(guò)沉淀池進(jìn)行泥水分離；(三)沉淀池出水依次經(jīng)過(guò)濾池、消毒池進(jìn)行過(guò)濾、消毒，得到合格出水，該方法的核心部分是在反應(yīng)池中投加活性吸附劑。所述化學(xué)藥劑的投加量為1～100mg/L。所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽，如FeCl3、Fe2(SO4)3、聚合硫酸鐵、AlCl3、Al2(SO4)3、聚合氯化鋁等。所述活性吸附劑的投加量為1～500mg/L。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二不同的是，在投加化學(xué)藥劑前還投加有0～5mg/L氧化劑。其他工藝過(guò)程與具體實(shí)施方式
二相同。所述氧化劑為臭氧、高鐵酸鹽、高錳酸鹽、氯、二氧化氯中的一種或幾種的混合物。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式以原水體3類為例，在混合池中投加1～100mg/l氯化鐵(以Fe3+計(jì))，在反應(yīng)池中投加1～300mg/L活性吸附劑處理微污染水，濾后出水濁度去除率提高10％～20％，有機(jī)污染物去除率提高10％～30％，混凝劑投量節(jié)約10～15％，鹵仿前質(zhì)和鹵仿生成量大幅度降低。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式以原水體4類為例，在混合池中先投加2～4mg/L高鐵酸鹽，然后再投加1～100mg/lAl2(SO4)3(以Al3+計(jì))，在反應(yīng)池中投加1～500mg/L活性吸附劑處理微污染水。濾后出水濁度去除率提高10％～30％，有機(jī)污染物去除率提高10％～40％，混凝劑投量節(jié)約10～15％，鹵仿前質(zhì)和鹵仿生成量大幅度降低。
權(quán)利要求
1.活性吸附劑的制備方法，其特征在于它按照下述步驟進(jìn)行制備a、生活污水經(jīng)過(guò)生化處理后形成的固液分離物通過(guò)沉淀進(jìn)行泥水分離；b、對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水，在100～130℃下烘干至恒重，將干污泥碾成0.001～1mm的微粒；c、將干污泥微粒浸漬在酸中，在攪拌條件下接觸1～48h完成污泥活化，其中污泥與酸重量比為1∶(1～2)；d、將活化污泥以1～20℃/min速度逐步升溫至400～1200℃，在400～1200℃的條件下保持30～180min，然后碾碎成0.001～1mm的微粒，得到污泥吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性吸附劑的制備方法，其特征在于所述酸為鹽酸或硫酸。
3.利用權(quán)利要求1所述的活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，它按照下述步驟進(jìn)行(一)原水進(jìn)入到混合池中，在混合池中投加化學(xué)藥劑，(二)原水與化學(xué)藥劑混合后經(jīng)過(guò)反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，然后將反應(yīng)池中產(chǎn)生的沉淀通過(guò)沉淀池進(jìn)行泥水分離；(三)沉淀池出水依次經(jīng)過(guò)濾池、消毒池進(jìn)行過(guò)濾、消毒，得到合格出水，其特征在于向反應(yīng)池中投加活性吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，其特征在于所述化學(xué)藥劑的投加量為1～100mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的利用活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，其特征在于所述化學(xué)藥劑為鐵鹽或鋁鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，其特征在于所述活性吸附劑的投加量為1～500mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，其特征在于在投加化學(xué)藥劑前還投加有0～5mg/L氧化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用活性吸附劑強(qiáng)化水處理的方法，其特征在于所述氧化劑為臭氧、高鐵酸鹽、高錳酸鹽、氯、二氧化氯中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
活性吸附劑的制備方法及利用其強(qiáng)化水處理的方法，它涉及一種利用污水生化處理工藝中產(chǎn)生的污泥制備活性吸附材料的方法及利用該活性吸附材料強(qiáng)化水處理的技術(shù)?；钚晕絼┦沁@樣獲得的生活污水經(jīng)過(guò)生化處理后形成的固液分離物通過(guò)沉淀進(jìn)行泥水分離；對(duì)沉淀池中得到的污泥進(jìn)行脫水、烘干，將干污泥碾成微粒；將微粒浸漬在酸中，在攪拌條件下完成污泥活化；升溫、碾碎，得到活性吸附劑，利用其強(qiáng)化水處理的方法為原水進(jìn)入到混合池、反應(yīng)池、過(guò)濾池、消毒池中，在混合池中投加化學(xué)藥劑，在反應(yīng)池中投加污泥吸附劑。本發(fā)明所得污泥吸附劑鹽酸可溶率為0.25％左右，NaOH可溶率為1.05％左右，濾后出水濁度去除率提高10％～40％，有機(jī)污染物去除率提高10％～40％。
文檔編號(hào)C02F1/28GK1631507SQ200410044018
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月8日
發(fā)明者許國(guó)仁 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)