CN111704396A - 污水淤泥制备环保型砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料领域，特别是指污水淤泥制备环保型砖的方法，该方法中，通过依次的在污水中加入重金属捕捉剂和混凝剂，可有效的去除污水中的重金属离子。而在淤泥中，主要通过将淤泥脱水使之形成泥饼后，在与蒙脱土和磷酸二氢钠混混合去除泥饼中的重金属离子。以此两种方式降低工业淤泥和污水中的重金属离子，从而使以工业淤泥和污水得以更为安全的回收再利用。最后以去重金属离子的污水和淤泥制得的制砖坯料加以水泥和秸秆，通过制砖机压制成型后，再经养护，即可获得环保型砖。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是指一种污水淤泥制备环保型砖的方法。
背景技术
在国家鼓励大力发展循环经济的背景下，工业淤泥和污水的资源化利用是现在迫切需要解决的问题。经调查研究结果显示，绝大部分的工业淤泥，主要由石英、黏土类矿物、长石类矿物组成，另含少量的碳酸盐，微量的硫酸盐、磷酸盐及有机物，属于硅酸盐类原料，具有良好的可加工性，是生产建筑制品的较好原料。但是在工业淤泥和污水同样还存在着大量的重金属离子。
一般而言，重金属污染的原料制成的砖经自然作用被侵蚀后对人体产生危害是一件小概率事件。但是无数的环境事故都是由一系列小概率事件而引起的多个环节失控而造成的，例如，2015年的常州外国语学校污染事件。可见如果在制砖的与原料上加以处理，就可以有效的避免类似问题的发生。因此，如何在回收利用工业污水和淤泥的前提下，去除污水和淤泥中的重金属，成为亟需解决的问题。
发明内容
针对上述背景技术提出的不足，本发明提供一种污水淤泥制备环保型砖的方法。
本发明采用如下技术方案：污水淤泥制备环保型砖的方法，包括有如下步骤：
S1：将污水倒入沉淀池，并加入重金属捕捉剂，比例为污水97%、重金属捕捉剂3%，出现沉淀物后静置静置2～4h，再将水抽出；
S2：将S1中抽出的水倒入水池内，并倒入混凝剂，搅拌0.5～1h后，静置，待絮凝物沉降后，将水抽出备用；
S3：利用脱水机将淤泥进行脱水处理，控制脱水后的淤泥含水量在10～15%，使淤泥压制形成泥饼；
S4：将S3中脱水处理后的泥饼倒入搅拌池中，并加入蒙脱土和磷酸二氢钠，经搅拌后，陈化3～4h；
S5：抽出搅拌池上层的水，并取出搅拌池内的沉淀物，再将沉淀物干燥、粉碎、过筛后，制得淤泥粉料；
S6:将淤泥粉料65%、秸秆5%、水泥30%加入搅拌池内搅拌混合，形成混合料，再于混合料上加入上述步骤S2中抽出备用的水，之后继续搅拌至混合料可塑形，至此即可获得制砖坯料；
S7：将制砖坯料压制成型，经养护后，即可获得环保型砖。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤S2中抽出备用的水中先加入氢氧化钠/盐酸静置0.5h,且水与氢氧化钠百分比为35：1，之后再加入混凝剂，并搅拌0.3～0.6h后再静置。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤S4中，泥饼、蒙脱土和磷酸二氢钠的质量百分比为，泥饼95%、蒙脱土3%、磷酸二氢钠2%。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤6中，水占混合料比重为10～15%。
作为上述制备方法的进一步改进，所述步骤S7养护方法为，将砖坯码垛整齐的放置于天然环境下25～30天，期间每隔5～7天喷水养护。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的方法通过依次的在污水中加入重金属捕捉剂和混凝剂，可有效的去除污水中的重金属离子。而在淤泥中，主要通过将淤泥脱水使之形成泥饼后，在与蒙脱土和磷酸二氢钠混混合去除泥饼中的重金属离子。以此两种方式降低工业淤泥和污水中的重金属离子，从而使以工业淤泥和污水得以更为安全的回收再利用。最后以去重金属离子的污水和淤泥制得的制砖坯料加以水泥和秸秆，通过制砖机压制成型后，再经养护，即可获得环保型砖。
具体实施方式
污水淤泥制备环保型砖的方法，包括有如下步骤：
S1：将污水倒入沉淀池，并加入重金属捕捉剂，比例为污水97%、重金属捕捉剂3%，出现沉淀物后静置静置2～4h，再将水抽出。在此静置期间，通过加入的重金属捕捉剂可由有效的使污水中的金属离子沉淀，从而使抽出的水中的金属离子的浓度得以降低。
S2：将S1中抽出的水倒入水池内，并倒入混凝剂和除臭剂，其百分比为S1中抽出的水92%、混凝剂5%、除臭剂2%。所述混凝剂即为聚合氯化铝净水剂，期间可先于水池内投入氢氧化钠或者盐酸，以中和污水的PH值，若污水呈酸性投入氢氧化钠，若污水呈碱性则投入盐酸。之后再投入混凝剂，通过预先中和污水PH值，可提高混凝剂的絮凝效果，并且由于聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，因此其净水效果明显，且能有效去除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等多种重金属离子，以此起到净水和第二道去除污水中的重金属离子的作用。而所述除臭剂可以是市售的任意一种污水除臭剂，用于去除污水中的恶臭气味。在将S1中抽出的水、混凝剂和除臭剂仅倒入水池后，搅拌0.3～0.6h，通过搅拌加快水的流动以提高絮凝效果，之后将水静置，至絮凝物沉降后，再将水池上的水抽出备用。
S3：利用脱水机将淤泥进行脱水处理，控制脱水后的淤泥含水量在10～15%，所述的脱水机为带压式淤泥脱水机，以使脱水后的淤泥压制形成泥饼。
S4：将S3中脱水处理后的泥饼倒入搅拌池中，并加入蒙脱土和磷酸二氢钠，具体的，泥饼、蒙脱土和磷酸二氢钠的质量百分比为，泥饼95%、蒙脱土3%、磷酸二氢钠2%。其中，蒙脱石为主要成分的含水层状硅酸盐矿，具有较好的离子交换和吸附能力，因此可实现重金属阳离子的捕集作用；而磷酸二氢钠为磷酸类化合物，利用其可与重金属反应并生产稳定的重金属矿物盐，而且磷酸类矿物盐通过表面吸附机理和络合反应可以有效的去除泥饼中的重金属离子。在搅拌池内将泥饼、蒙脱土和磷酸二氢钠搅拌0.5h后，陈化3～4h，使其搅拌池内形成沉淀物。
S5：抽出搅拌池上层的水，并取出搅拌池内的沉淀物，再将沉淀物干燥、粉碎、过筛后，制得淤泥粉料。其中干燥、粉碎和过筛方式均为现有技术，本实施方式不做详细赘述。
S6:将淤泥粉料65%、秸秆5%、水泥30%加入搅拌池内搅拌混合，形成混合料；再于混合料上加入上述步骤S2中抽出备用的水，且水占混合料比重为10～15%，具体为12%，之后继续搅拌至混合料可塑形，至此即可获得制砖坯料。
S7：将制砖坯料通过制砖机压制成型后，将砖坯码垛整齐的放置于天然环境下25～30天，并且期间每隔5～7天喷水养护，最后即可获得环保型砖。
此外，值得一提的是上述步骤S1和步骤S2中，重金属捕捉剂主要是作为去除污水中的汞、铅、镉、铬以及砷等重金属离子，若重金属捕捉剂和混凝剂直接混合，极有可能会发生化学反应，从而影响处理效果。并且二者配合分开使用，就是为了提高混凝剂的絮凝效果，以减少用量，以此来降低污水去重金属离子的处理成本。
以下通过两个实施例进一步的阐述本发明的制备方法：
实施例一：依照上述本发明的步骤S1～S7的制备方法制得环保型砖，再将该环保砖研磨至呈粉末状，再过筛，获得粒径1.5mm以下的粉末，再将粉末倒于盆中，放置于25℃的环境下。
实施例二：直接依照上述本发明的步骤S6和步骤S7的制备方法制得墙砖，其中混合料中的淤泥粉料为工业淤泥直接干燥、粉碎、过筛后，制得的淤泥粉料，且加入混合料的水为未经上述步骤S1和步骤S2处理的工业污水。与上述实施例一同样的，实施例二所获得的墙砖研磨至呈粉末状，再过筛，获得粒径1.5mm以下的粉末，再将粉末倒于盆中，放置于25℃的环境下。
利用重金属分析仪测定，具体将土壤重金属分析仪的射线射出口分别对应实施例一和实施例二的盆中的粉末，并静止1.5～2min，测得数据如下表：
由上表可见，实施例一相比实施例二，各种重金属含量有明显的减少。可见本发明的制备方法分别降低工业淤泥和污水中的重金属离子，再将工业淤泥和污水回收用于制作环保型砖，可使环保型砖的重金属含量大大降低，从而避免重金属污染的情况发生。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (5)
1.污水淤泥制备环保型砖的方法，其特征在于，包括有如下步骤：
S1：将污水倒入沉淀池，并加入重金属捕捉剂，比例为污水97%、重金属捕捉剂3%，出现沉淀物后静置静置2～4h，再将水抽出；
S2：将S1中抽出的水倒入水池内，并倒入混凝剂，搅拌0.5～1h后，静置，待絮凝物沉降后，将水抽出备用；
S3：利用脱水机将淤泥进行脱水处理，控制脱水后的淤泥含水量在10～15%，使淤泥压制形成泥饼；
S4：将S3中脱水处理后的泥饼倒入搅拌池中，并加入蒙脱土和磷酸二氢钠，经搅拌后，陈化3～4h；
S5：抽出搅拌池上层的水，并取出搅拌池内的沉淀物，再将沉淀物干燥、粉碎、过筛后，制得淤泥粉料；
S6:将淤泥粉料65%、秸秆5%、水泥30%加入搅拌池内搅拌混合，形成混合料，再于混合料上加入上述步骤S2中抽出备用的水，之后继续搅拌至混合料可塑形，至此即可获得制砖坯料；
S7：将制砖坯料压制形成砖坯，再经养护后，即可获得环保型砖。
2.根据权利要求1所述的污水淤泥制备环保型砖的方法，其特征在于：所述步骤S2中抽出备用的水中先加入氢氧化钠/盐酸静置0.5h,且水与氢氧化钠百分比为35：1，之后再加入混凝剂，并搅拌0.3～0.6h后再静置。
3.根据权利要求1所述的污水淤泥制备环保型砖的方法，其特征在于：所述步骤S4中，泥饼、蒙脱土和磷酸二氢钠的质量百分比为，泥饼95%、蒙脱土3%、磷酸二氢钠2%。
4.根据权利要求1所述的污水淤泥制备环保型砖的方法，其特征在于：所述步骤6中，水占混合料比重为10～15%。
5.根据权利要求1所述的污水淤泥制备环保型砖的方法，其特征在于：所述步骤S7养护方法为，将砖坯码垛整齐的放置于天然环境下25～30天，期间每隔5～7天喷水养护。
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