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如何利用給水廠汙泥制備強化除磷顆粒

发布时间:2019-12-24 11:43:30  中國汙水處理工程網

  申請日2019.09.19

  公開(公告)日2019.12.06

  IPC分类号C02F1/42; B01J41/08; C02F3/32; C02F101/10

  摘要

  本發明公開了一種利用給水廠汙泥制備強化除磷顆粒的方法,包括如下步驟:步驟S1,將給水廠汙泥脫水後,並將其形成直徑不大于5mm的脫水汙泥顆粒;步驟S2,將獲得的脫水汙泥顆粒在60℃~70℃的低溫下幹燥若幹時間,形成含水率低于10%、抗壓強度不低于50N的顆粒;步驟S3,篩分顆粒,根據顆粒的直徑不同將其與不同濃度的鹽酸溶液按比例混合浸泡;步驟S4,將鹽酸浸泡後的顆粒進行沖洗並幹燥至含水率低于10%,制得強化除磷顆粒,本發明通過將給水廠脫水汙泥造粒後低溫烘幹,制成除磷顆粒,並進一步使用鹽酸浸泡改性強化其除磷性能,大大提高了除磷性能。

  權利要求書

  1.一種利用給水廠汙泥制備強化除磷顆粒的方法,包括如下步驟:

  步驟S1,將給水廠汙泥脫水後,並將其形成直徑不大于5mm的脫水汙泥顆粒;

  步驟S2,將獲得的脫水汙泥顆粒在60℃~70℃的低溫下幹燥若幹時間,形成含水率低于10%、抗壓強度不低于50N的顆粒;

  步驟S3,篩分顆粒,根據顆粒的直徑不同將其與不同濃度的鹽酸溶液按比例混合浸泡;

  步驟S4,將鹽酸浸泡後的顆粒進行沖洗並幹燥至含水率低于10%,制得強化除磷顆粒。

  2.如权利要求1所述的一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,其特征在于:于步骤S3中,对于直径为2-5mm的大颗粒组分,配制浓度为0.1-0.15mol/L的盐酸溶液,以盐酸溶液和固体颗粒为3-5mL/g的比例混合,水平振荡1.5-2.5h。

  3.如权利要求2所述的一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,其特征在于:于步骤S3中,对于直径小于2mm的小颗粒组分,配制浓度为0.2-0.3mol/L的盐酸溶液,以盐酸溶液和固体颗粒为2-4mL/g的比例混合,水平振荡0.4-0.6h。

  4.如权利要求3所述的一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,其特征在于:于步骤S1中,将给水厂汙泥脱水至含水率为60%-70%,并挤压或切割成为直径不大于5mm的脱水汙泥颗粒。

  5.如权利要求4所述的一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,其特征在于:于步骤S2中,将获得的脱水汙泥颗粒在65℃左右的低温下干燥约3~5小时,形成含水率低于10%、抗压强度不低于50N的颗粒。

  6.如权利要求5所述的一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,其特征在于:于步骤S4中,将盐酸浸泡后的颗粒使用蒸馏水冲洗并干燥至含水率低于10%,制得所述强化除磷颗粒。

  說明書

  一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法

  技術領域

  本发明涉及水处理技术领域,特别是涉及一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法。

  背景技術

  磷是引起環境水體富營養化的重要因素,在《地表水環境質量標准(GB3838-2002)》中規定IV類水體總磷濃度不超過0.3mg/L,其中湖、庫總磷濃度不超過0.1mg/L。通常汙廢水經過汙水廠處理後,雖然磷濃度有所降低,但是往往依然高于《地表水環境治理標准(GB3838-2002)》的規定限值,另外,一般初期雨水通常也含有一定濃度的磷,直接排放至城市河道會導致水體汙染,因此對汙水廠出水和初期雨水進行深度處理是發展趨勢。由于汙水廠出水碳源含量較低,初期雨水水量波動較大,不宜采用生物除磷工藝,而利用固體吸附劑除磷具有經濟、高效、可應對水量波動等特點,是一項發展潛力較大的技術。

  另一方面,给水厂汙泥是饮用水生产过程中的副产物。随着我国城市建设的不断推进,给水厂数量和规模不断增多,给水厂产生的汙泥量也呈增长态势。目前我国每年大约产生150-240万吨干汙泥,因此给水厂汙泥的处理处置问题值得关注。给水厂汙泥除了含有原水中的有机物和无机物之外,还含有较为丰富的铝盐等混凝剂,具有吸附除磷能力,制备的颗粒可以作为除磷材料使用。

  目前已有的除磷材料制备技术多数为将给水厂汙泥与辅料混合后高温烧结,例如,申请号为201710062375.4的中国专利申请提出了一种脱氮除磷滤料及其制备方法,该方法提出将沸石粉、活性炭和给水厂汙泥泥饼混合造粒后,在1000~1200℃下烧结得到滤料,申请号为201610435425.4的中国专利申请也提出了一种利用水厂汙泥制备同时脱氮除磷吸附剂的方法,其提出将脱水铝汙泥风干、研磨筛分后于300℃下焙烧4h,与其它辅料混合并用NaOH振荡改性12h后,再次于400℃下焙烧4h得到吸附剂,上述两种方法均采用的是高温烧结工艺,但是一般来说,高温烧结工艺能耗较高,设备较为复杂。

  發明內容

  为克服上述现有技术存在的不足,本发明之目的在于提供一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,通过将给水厂脱水汙泥造粒后低温烘干,制成除磷颗粒,并进一步使用盐酸浸泡改性强化其除磷性能,大大提高了除磷性能。

  为达上述目的,本发明提出一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法,包括如下步骤:

  步驟S1,將給水廠汙泥脫水後,並將其形成直徑不大于5mm的脫水汙泥顆粒;

  步驟S2,將獲得的脫水汙泥顆粒在60℃~70℃的低溫下幹燥若幹時間,形成含水率低于10%、抗壓強度不低于50N的顆粒;

  步驟S3,篩分顆粒,根據顆粒的直徑不同將其與不同濃度的鹽酸溶液按比例混合浸泡;

  步驟S4,將鹽酸浸泡後的顆粒進行沖洗並幹燥至含水率低于10%,制得強化除磷顆粒。

  優選地,于步驟S3中,對于直徑爲2-5mm的大顆粒組分,配制濃度爲0.1-0.15mol/L的鹽酸溶液,以鹽酸溶液和固體顆粒爲3-5mL/g的比例混合,水平振蕩1.5-2.5h。

  優選地,于步驟S3中,對于直徑小于2mm的小顆粒組分,配制濃度爲0.2-0.3mol/L的鹽酸溶液,以鹽酸溶液和固體顆粒爲2-4mL/g的比例混合,水平振蕩0.4-0.6h。

  优选地,于步骤S1中,将给水厂汙泥脱水至含水率为60%-70%,并挤压或切割成为直径不大于5mm的脱水汙泥颗粒。

  优选地,于步骤S2中,将获得的脱水汙泥颗粒在65℃左右的低温下干燥约3~5小时,形成含水率低于10%、抗压强度不低于50N的颗粒。

  優選地,于步驟S4中,將鹽酸浸泡後的顆粒使用蒸餾水沖洗並幹燥至含水率低于10%,制得所述強化除磷顆粒。

  与现有技术相比,本发明一种利用给水厂汙泥制备强化除磷颗粒的方法通过采用65℃低温干燥工艺,将脱水汙泥颗粒形成含水率低于10%、具有一定强度的颗粒,并使用盐酸对除磷颗粒进行改性,针对不同粒径颗粒提出了不同改性工艺参数,使得颗粒除磷吸附容量提高30%以上,大大提高了除磷性能。(发明人韩小蒙;马艳;宋姗姗;周新宇;周维奇;郭恰)

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