CN102616951A

CN102616951A - 硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法

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Publication number: CN102616951A
Application number: CN2012100856060A
Authority: CN
Inventors: 李明琛; 沙利
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: CN102616951B

Abstract

本发明提供一种硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，其特点是：包括污水的固液分离—污水、污泥的混合处理—污泥的分级处理——综合回收转化工艺。利用硅胶生产污水污泥制备出农业用肥料、动物养殖用品或日用化工原料。本发明将硅胶生产企业在生产过程中产生的污水、污泥,彻底进行了无污染综合处理,并可以全部转化回收再利用。实现硅胶企业与农业、养殖业及日用化工业的完美结合，消除了污染,提高了水资源的利用率,完全回收污水、污泥中的有效成份,并彻底转化应用。本发明工艺简单、合理，回收转化率高。

Description

硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，涉及硅胶生产企业生产过程中排放的污水、污泥的回收利用，具体说是一种硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法。

背景技术

硅胶生产企业生产硅胶所需的原材料为固体泡花碱（俗称水玻璃）由于在生产固体泡花碱时所采用的原材料中二氧化硅的含量不同，这里的原材料主要指硅石，其中二氧化硅的含量有96%、96.5%、97%、97.5%、98%、98.5%以及99%等不同的含量区别，在生产固体泡花碱时，分别发生了不同的化学反应，产生了多种混杂的合成物。硅胶生产企业在生产过程中，首先把固体泡花碱转化为不同浓度的液体泡花碱，在这个转化过程中产生了大量的污泥（俗称硅泥），在液体泡花碱进入硅胶生产工艺后，在老化、酸洗、水洗过程中产生了大量的污水。目前的现状是，硅胶生产企业建立了污水处理系统，用不同的方法各自对污水进行处理、排放，而对污泥的处理一直没有科学的方法。这不仅浪费了大量的资源，而且严重污染环境。

中国专利公开了一种“利用硅泥生产白炭黑的方法”（专利号：200610045352.4），该专利只是对污泥进行单一的处理，并转化为工业用SiO₂（白炭黑）。而如何解决污水、污泥分别处理的弊端，将污水、污泥进行综合无污染处理，并进行科学转化，将污水、污泥中的各种成分有效利用，并进行针对性的转化，生产出应用于农业种植、动物养殖、日用化工等不同的产品，为生产企业彻底解决工业垃圾的处理和污染问题，这是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，而提供一种硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，将污水、污泥进行综合无污染处理，并进行科学转化，将污水、污泥中的各种成分有效利用，工艺简单、合理，回收转化率高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，其特征在于包括：污水的固液分离—污水、污泥的混合处理—污泥的分级处理—综合回收转化工艺，其具体工艺步骤如下：

（1）将硅胶生产企业产生的污水进入储存池进行静置、沉淀10—24小时；

（2）静置、沉淀10—24小时以后的污水，将上清液部分通过机械作用泵入储液池备用；

（3）将静置、沉淀10—24小时以后的污水经过步骤（2）处理以后的下半部污水进入压滤设备进行压滤，液体部分进入步骤（2）中所述同样性质的储液池备用，将压滤后所得物料部分储存备用；

（4）将污泥缓缓输入具有可调速搅拌设施的混料设备同时将步骤（2）、（3）中储液池液体输入混料设备，在污泥、污水一起输入混料设备的同时，进行高速搅拌，使污水、污泥迅速反应并搅拌均匀，最后使料浆的波美度达到8-22之间；

（5）将波美度为8-22的料浆静置沉淀10-30分钟后再次搅拌，将搅拌均匀的料浆进行分级筛选，分别用325目、200目、120目、80目的离心机进行分选，将分选后所得不同目数的料浆分别储存、静置、沉淀8-24小时；

（6）将步骤（5）中静置沉淀8-24小时以后的料浆上清液部分共同收集储存到液体储存器中，以备后用，将80目料浆部分进入压滤设施，液体部分进入相同的液体储存器中，压滤后所得的物料部分储存备用；

之后，进入农业用肥料、动物养殖用品或日用化工原料的制备工艺中的至少一种；

制备农业用肥料进入工艺步骤（7）-（11）：

（7）将步骤（6）中静置沉淀并排出上清液后的物料分别跟浓度为10%-32%的硫酸液体在具有防腐功能的离心泵作用下进行反应，反应过程中离心泵出料口的pH值控制在6.5-7.5的范围以内；

（8）将步骤（7）中反应后的物料液体输入具有搅拌功能的储料池静置沉淀10-30分钟后，再次搅拌均匀，静置沉淀2-6小时；

（9）将步骤（8）中静置沉淀以后的料浆上清液部分泵入专门的储液池，将沉淀后的物料进入压滤设备压滤，液体部分进入同类性质的储液池，此时所得液体PH值在6.5-7.5之间的液体可在硅胶生产中循环使用，将压滤以后所得物料储存备用；

制备根施硅肥或粉剂制药用分散剂分别进入如下步骤（10）或步骤（11）：

（10）将步骤（9）中压滤以后的物料进入根施硅肥制备工艺,将物料进入匀料设施搅拌均匀至膏状，然后进行包装得到硅含量为40%-45%(重量)的速效硅肥，该硅肥至少含有Al、Fe、Ca、P、Na、Mg、Ti、K、Zn、Ba、Mn微量元素，微量元素的总含量在5%-10%(重量)。在农作物种植，尤其是水稻、小麦中提高稻、麦的抗倒伏能力，同时提高稻、麦的质量；在果品类的种植中，对病虫害的防治以及提高果品质量效果显著；

(11)将步骤（9）中压滤以后的物料进入粉剂制药用分散剂制备工艺，将物料进入匀料设施，搅拌均匀后烘干，烘干后的物料进入匀质器进行物料粉碎，包装得到用于农业生产资料中粉剂农药的生产中去，其作用为有效药剂的分散剂，在完成有效药剂分散附着功能的同时又发挥出速效硅肥的作用，其功能测试指标为SiO₂含量为85%-95%（重量），表面积260—350，吸油值2.0—3.0，加热减量5-10，灼烧减量5-8，金属离子含量1000—8000；

制备动物养殖用产品从工艺步骤（6）直接进入工艺步骤（12）-（16）：

(12)将工艺步骤（6）中静置沉淀后的物料加温到28--38℃，然后跟浓度为20%--31%的盐酸液体在具有防腐功能的离心泵作用下进行反应，反应过程中离心泵出口的物料PH值控制在6.5—7.5范围以内；

(13)将步骤（12）中反应后的物料进入具有搅拌功能的储料池静置沉淀10—30分钟后，再次搅拌均匀，然后静置沉淀4—8小时；

(14)将静置沉淀4—8小时以后的料浆的上清液部分泵入储液池，将沉淀后的物料进入压滤设备进行压滤，液体部分进入同属性的储液池，压滤所得物料备用；

制备动物养殖去味产品或动物饲料添加剂分别进入如下步骤（15）或步骤（16）：

（15）将步骤（14）中压滤以后所得物料进入制备动物养殖去味产品制备工艺，将物料进入匀料设施，进行搅拌同时加入万分之一的薄荷脑或万分之三的薄荷香精，搅拌均匀后烘干，用于动物养殖中，其作用是在清除动物粪便异味的同时，回收动物粪便，使硅肥跟动物有机肥有机结合，生产出清洁的生物有机硅复合肥；

（16）将步骤（14）中压滤以后所得物料进入动物饲料添加剂制备工艺，将物料进入具有防腐功能和搅拌设施的储料设备；a、边搅拌边加入浓度为0.1%—1%的稀硫酸液体进行搅拌酸洗反应，最后物料液体的PH值控制在3—5，静置沉淀8—16小时，将上清液泵入具有防腐功能的储存设备储存备用，将沉淀后的物料加入中性水反复搅拌、冲洗、沉淀，废水进入同类储液器，以备后用，最后使物料的pH值达到6.5—7.5；b、将pH值在6.5—7.5之间的物料进入压滤设施压滤，压滤后的液体进入中性储水池，压滤后的物料进入匀料器，搅拌均匀后烘干、包装得动物养殖中的饲料添加剂，其成分测试指标为：SiO₂含量85%—95%，加热减量5%—10%，灼烧减量5%—8%，包含铁、锰的金属离子含量为800—1000；

对上述技术方案的改进,所述制备日用化工原料制备工艺包括工艺步骤（17）、（18）及（19）：

（17）将工艺步骤（6）中的储存液与步骤（16）中产生的废液进行反应，将两种液体泵入具有防腐功能的离心机进行反应，反应过程中离心泵出口物料pH值控制在6.5—7.5；

（18）将步骤（17）中反应后的物料静置沉淀10—30分钟，再次搅拌10—20分钟，搅拌均匀后，进入压滤设施压滤，压滤所得液体进入中性水储存池循环使用，压滤所得物料备用；

（19）将步骤（18）中压滤后所得物料和步骤（3）中所得物料同时进入匀料器搅拌均匀后，进入反应釜加温至60℃—80℃，然后缓缓加入片NaoH进行液化反应，反应过程中NaO与SiO₂的模数控制在1.8—2.2之间，也就是XNaO·Y SiO₂·H₂O之中Y与X的比值在1.8—2.2之间，得到可应用于日用化工生产所需的硅酸钠液体；

对上述技术方案的进一步改进：步骤（6）中压滤所得物料进一步加工制备水泥助磨剂和水泥增强剂，制备工艺如下：

（20）将步骤（6）中压滤所得物料进入烘干设施进行烘干，烘干以后所得物料按100:1-3的比例与模数为3.4的硅酸钠粉混合均匀后粉碎，通过机械设施用80目-120目筛网筛选包装所得产品，用于普通硅酸盐水泥的生产中去，其作用为水泥助磨剂，水泥增强剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果：本发明针对硅胶生产企业在生产过程中产生的大量污水、污泥的现状，通过一系列的工艺，将硅胶生产企业在生产过程中产生的污水,污泥,彻底进行了无污染处理,并可以全部转化回收再利用。在处理转化过程中,不产生任何污染,通过本发明:实现硅胶企业与农业、养殖业及日用化工业的完美结合，并清除了污染,提高了水资源的利用率,完全回收污水及污泥中的有效成份,并彻底转化应用。本发明工艺简单、合理，回收转化利用率高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

实例一：

（1）将20吨污水进入污水储存池,净置沉淀10-24小时；

（2）将静置沉淀10-24小时以后的污水上清液部分通过机械作用,用防腐泵输入具有防腐功能的储液池备用；

（3）将静置沉淀10-24小时以后的污水,经过步骤(2)处理以后的下半部分进入压滤设备进行压滤,液体部分进入与步骤（2）中所述同样性质的储液池备用；

（4）通过以上三个工艺得污水18-19吨,得固体(污水中的有效成份也称"胶泥")1-2吨；

（5）将步骤（4）中的18-19吨污水与1-2吨污泥(俗称"硅泥")在机械作用下同时输入具有可调速搅拌功能的混料设备边加入边快速搅拌，使污水污泥快速均匀反应，并搅拌均匀，最后使搅拌均匀的料浆波美度控制在8-22之间；

（6）将波美度为8-22之间的料浆静置,沉淀10-30分钟后再次搅拌10-20分钟,使料浆再次搅拌均匀；

（7）将搅拌均匀的料浆在325目、200目、120目、80目的离心机作用下进行分级筛选；

（8）将80目的料浆部分进入压滤设施压滤，得到固体物料50-100kg，液体部分进入液体储存池备用；

（9）将经过325目、200目、120目离心机分别筛选以后的料浆静置沉淀8-24小时，将上清液部分收集到步骤（8）中的储液池中共同储存；

（10）将步骤（9）中三种经过沉淀以后的料浆的下半部分，分别与浓度为10%-32%的硫酸在离心泵的作用下进行反应，反应过程中离心泵出料口的pH值控制在6.5-7.5的范围内；

（11）将步骤（10）中反应后所得的物料静置沉淀10-30分钟后，再次搅拌均匀，静置沉淀2-6小时；

（12）将步骤（11）静置，沉淀后的物料上清液部分泵入专门的储液池，此时的液体为中性水，可供硅胶生产循环使用；

（13）将步骤（12）中物料的下半部分进入压滤设施压滤，液体部分进入步骤（12）中的储液池共得液体10-15m³，得胶体硅肥800-1000kg。

实例二：本实施例的前面13个工艺步骤与实例一相同，不再赘述，以下是本实施例的（14）、（15）工艺步骤：

（14）在得到胶体800-1000kg物料进入均料设施在机械作用下搅拌均匀，并进入烘干设施进行烘干，在恒温120℃-140℃的温度下，持续烘干8-12小时，最后物料水份控制在4%以内；

（15）将烘干以后的物料进入均质器，在进行粉碎的同时用325目筛网机械粉碎，在引风机的作用下进入料仓，储存包装得到粉剂农药制剂分散剂270-340kg。

实例三：本实施例中的前9个工艺步骤与实例一相同，不再赘述，以下是本实施例的（10）′-（14）′的工艺步骤：

（10）′将步骤（9）中三种料浆的下半部分物料加温至28-38℃，然后与浓度为20%-31%的盐酸液体在具有防腐功能的离心泵作用下进行反应，反应过程中离心泵出口的物料PH值控制在6.5-7.5之间；

（11）′将步骤（10）′中反应后的物料进入具有搅拌功能的储存池静置沉淀10-30分钟后，再次搅拌均匀，然后静置沉淀4-8小时；

（12）′将静置沉淀4-8小时以后料浆的上清液部分泵入储液池，将沉淀后的物料搅拌均匀进入压滤设备压滤，压滤后的液体进入相同属性的储液池，此时的液体为中性可用于硅胶的循环生产工艺，压滤后得胶体物料900-1100kg；

（13）′将压滤以后所得的胶体物料900-1100kg，进入匀料设施搅拌，在搅拌过程中加入万分之一到万分之三的薄荷脑或薄荷香精；

（14）′将搅拌均匀后的物料在110℃-130℃的温度中烘干8-10小时，冷却包装，得到动物养殖圈舍用料300-350kg，在消除动物粪便异味的同时，有效回收动物有机粪便，生产生物有机硅复合肥。

实例四：本实施例中的前9个工艺步骤与实例一相同，不再赘述，再增加步骤（10）〞-(18) 〞：

（10）〞将实施例一步骤（9）中三种料浆的下半部分物料加温至28-38℃，然后与浓度为20%-31%的盐酸液体在具有防腐功能的离心泵作用下进行反应，反应过程中离心泵出口的物料pH值控制在6.5-7.5之间。

（11）〞将步骤（10）〞中反应后的物料进入具有搅拌功能的储存池静置沉淀10-30分钟后，再次搅拌均匀，然后静置沉淀4-8小时；

（12）〞将静置沉淀4-8小时以后料浆的上清液部分泵入储液池，将沉淀后的物料搅拌均匀进入压滤设备压滤，压滤后的液体进入相同属性的储液池，此时的液体为中性可用于硅胶的循环生产工艺，压滤后得胶体物料900-1100kg；

（13）〞将步骤（12）〞工艺中所得胶体物料900-1100kg物料进入具有防腐功能和搅拌设施的反应设备，边搅拌边加入浓度0.1%至浓度1%的稀硫酸液体进行搅拌，酸洗反应，最后物料液体的pH值控制在3-5；

（14）〞将步骤（13）〞中的反应的物料静置沉淀8-16小时，将上清液部分泵入具有防腐功能的存储池储存备用；

（15）〞将步骤（14）〞中沉淀后的物料部分加入中性水反复清洗沉淀，再清洗，再沉淀直至整体物料的pH值达到6.5-7.5；

（16）〞将步骤（15）〞中pH在6.5-7.5之间的物料进入压滤设施压滤，得到液体15-17吨，此液体为中性可用于硅胶行业的生产工艺中，得到胶体物料1000-1200kg；

（17）〞将步骤（16）〞中所得胶体物料在120℃-140℃温度下烘干10-12小时，得到物料260-300kg；

（18）〞将步骤（17）〞中所得物料冷却包装得到动物养殖饲料添加剂260-300kg。

以上四个实例为分别论述。在综合彻底除理过程中需科学生产，综合分配进行生产，在生产工艺过程中的产生的物品及物料，需以下两个实施例补充。

实施例五：

①、将实例四中工艺步骤（14）〞和(15) 〞中产生的液体与实施例一中步骤（8）、（9）工艺中的液体在防腐离心泵作用下进行反应，在反应过程中离心机出口物料pH值控制在6.5-7.5之间。

②、将步骤①中反应后所得物料静置10-30分钟，再次搅拌10-20分钟，搅拌均匀后进入压滤设施压滤，压滤所得液体为中性可用入硅胶生产工艺中去，压滤所得物料为1000-1200kg。

③、将步骤②中所得胶体物料1000-1200kg与四个实例中相同工艺步骤（3）中的物料混合搅拌均匀后进入反应釜加温60℃-80℃，然后缓缓加入片碱（NaoH）100-120kg，（NaoH纯度为98%）进行液化反应，反应过程中温度保持在100-110℃，最后得到模数为1.8-2.2的硅酸钠液体2100-2300kg，应用于日用化工生产中去。

实施例六：

将实施例一中步骤（8）中所得物料50-100kg与3-5kg模数为3.4的硅酸钠干粉混合搅拌均匀，在110℃-120℃温度下加热6-8小时，冷却粉碎用120目-325目筛网匀质，通过引风机原理输送到料仓，然后包装，得到水泥助磨增强剂20-30kg。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，其特征在于，包括：污水的固液分离—污水、污泥的混合处理—污泥的分级处理—综合回收转化工艺，其具体工艺步骤如下：

制备农业用肥料进入工艺步骤（7）-（11）：

（10）将步骤（9）中压滤以后的物料进入根施硅肥制备工艺,将物料进入匀料设施搅拌均匀至膏状，然后进行包装得到硅含量为40%-45%的速效硅肥，该硅肥至少含有Al、Fe、Ca、P、Na、Mg、Ti、K、Zn、Ba、Mn微量元素，微量元素的总含量在5%-10%；

(11)将步骤（9）中压滤以后的物料进入粉剂制药用分散剂制备工艺，将物料进入匀料设施，搅拌均匀后烘干，烘干后的物料进入匀质器进行物料粉碎，包装得到用于农业生产资料中粉剂农药的生产中去，其作用为有效药剂的分散剂，在完成有效药剂分散附着功能的同时又发挥出速效硅肥的作用，其功能测试指标为SiO₂含量为85%—95%，表面积260—350，吸油值2.0—3.0，加热减量5-10，灼烧减量5-8，金属离子含量1000—8000；

(12)将工艺步骤（6）中静置沉淀后的物料加温到28—38℃，然后跟浓度为20%—31%的盐酸液体在具有防腐功能的离心泵作用下进行反应，反应过程中离心泵出口的物料pH值控制在6.5—7.5范围以内；

（16）将步骤（14）中压滤以后所得物料进入动物饲料添加剂制备工艺，将物料进入具有防腐功能和搅拌设施的储料设备；a、边搅拌边加入浓度为0.1%—1%的稀硫酸液体进行搅拌酸洗反应，最后物料液体的pH值控制在3—5，静置沉淀8—16小时，将上清液泵入具有防腐功能的储存设备储存备用，将沉淀后的物料加入中性水反复搅拌、冲洗、沉淀，废水进入同类储液器，以备后用，最后使物料的pH值达到6.5—7.5；b、将pH值在6.5—7.5之间的物料进入压滤设施压滤，压滤后的液体进入中性储水池，压滤后的物料进入匀料器，搅拌均匀后烘干、包装得动物养殖中的饲料添加剂，其成分测试指标为：SiO₂含量85%—95%，加热减量5%—10%，灼烧减量5%—8%，包含铁、锰的金属离子含量为800—1000。

2.按照权利要求1所述的硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，其特征在于，所述制备日用化工原料制备工艺包括工艺步骤（17）、（18）及（19）：

（19）将步骤（18）中压滤后所得物料和步骤（3）中所得物料同时进入匀料器搅拌均匀后，进入反应釜加温至60℃—80℃，然后缓缓加入片NaoH进行液化反应，反应过程中NaO与sio₂的模数控制在1.8—2.2之间，也就是XNaO·Y SiO₂·H₂O之中Y与X的比值在1.8—2.2之间，得到可应用于日用化工生产所需的硅酸钠液体。

3.按照权利要求1或2所述的硅胶生产污水污泥综合处理及利用的方法，其特征在于，所述步骤（6）中压滤所得物料进一步加工制备水泥助磨剂和水泥增强剂的工艺如下：

将步骤（6）中压滤所得物料进入烘干设施进行烘干，烘干以后所得物料按100:1-3的比例与模数为3.4的硅酸钠粉混合均匀后粉碎，通过机械设施用80目-120目筛网筛选包装所得产品，用于普通硅酸盐水泥的生产中去，作用为水泥助磨剂和水泥增强剂。