[发明专利]一种染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法及免烧砖

说明书

技术领域

本发明涉及染料化工行业固体废弃物资源化利用技术领域，尤其涉及一种利用染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法及其制备的免烧砖。

背景技术

近年来，我国染料产量和出口量高速增长，染料品种超过1400个，常用品种有700～800个，其中以分散染料、活性染料和酸性染料为主要产品。我国染料行业的迅猛发展，随之产生大量染料废水，为环境保护带来了巨大的压力。所谓染料废水是指用苯、甲苯及萘等原料，经硝化、碘化，然后进行重氮化、偶合及硫化反应制造染料过程中排出的废水，主要产自反应器、过滤机及设备和地面清洗。据统计，生产每吨染料约产生废水50～80m³。染料废水混凝污泥是染料废水通过加入适量电石渣或石灰及少量聚合硫酸铁，经过混凝、沉淀、浓缩、压滤等作业得到的，其中含有大量的石膏和二氧化硅，不仅量大，而且成分复杂，目前我国将其视为危险固体废弃物，大多以堆放或填埋方式处置，存在二次污染的隐患，严重威胁土壤、地下水和地表水的安全。另外，由于土地日益紧张，适合染料废水混凝污泥填埋的场所越来越少，染料废水混凝污泥的处理和处置及资源化利用等问题，成为制约我国染料工业可持续发展的大问题。

水泥为粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥按照成分及用途不同一般分为普通水泥、特种水泥和特性水泥。特种水泥指用于某种工程的专用水泥；而特性水泥主要是指具有某种特殊性能，应用于特殊要求的场合的水泥，如抗硫酸盐特性水泥。

染料废水混凝污泥是废水处理产生的副产物，其资源化再利用是目前的发展方向。染料废水处理产生的染料废水混凝污泥，由于有毒有害物质含量高，不适合堆肥农用或园林利用。染料废水混凝污泥用作建材的原料，如用作烧制水泥、轻质陶粒和砖块的原料，近年来进行大量研究，取得了显著的进展，但存在如下突出问题：

(1)利用染料废水混凝污泥作为生产水泥的原料，需要解决污泥贮存、生料调配及恶臭防治等问题，这给生产管理带来了很大的困难；更为严重的是，利用染料废水混凝污泥生产水泥，如果染料废水混凝污泥掺量超过10％，不仅水泥强度受到影响，而且会降低水泥炉窑的生产能力，缩短炉窑耐火材料寿命，同时，炉窑烟气处理难度增大，难以达标排放。

(2)染料废水混凝污泥制陶粒有两种方法，一种是把干化染料废水混凝污泥添加到粘土中烧制陶粒，另一种是利用染料废水混凝污泥焚烧灰和粘土烧制陶粒。然而，制得的陶粒筒压强度低，染料废水混凝污泥掺入量低、烟气净化难道大、成本高等问题难以解决。另外，染料废水混凝污泥先行焚烧需将污泥干化，能量消耗较高。

(3)目前，污泥制砖基本上指的是制备烧结砖。污泥制砖也有两种方法，一种是把干化的污泥与粘土混合烧砖，另一种是将染料废水混凝污泥焚烧灰加到粘土中烧砖，均存在染料废水混凝污泥掺入量低、烟气净化难道大、成本高等问题。同样地，若染料废水混凝污泥先行焚烧则需将污泥干化，能量消耗较高。染料废水混凝污泥烧结砖受到限制，因为染料废水混凝污泥烧结砖需加入大量粘土，势必破坏大量有限的耕地资源，国家已明令禁止生产实心粘土烧结砖。

目前已公开的专利或发表的文献，各种污泥制备免烧砖的方法与本发明不同，是将染料废水混凝污泥焚烧灰与水泥、粉煤灰胶凝材料混合，经成型，养护得到产品。严格说来，它们应称之为污泥焚烧灰制备免烧砖。同样地，污泥先行焚烧需将污泥干化，能量消耗较高，烟气净化难道大。查阅已有的文献报道，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥胶凝材料直接固化污泥，当污泥掺量超过30％时，抗压强度小于10MPa，不能作为建筑材料使用。

总之，数量庞大、有毒有害的染料废水混凝污泥的资源化利用，直接关系到染料化工行业的可持续发展，而目前缺乏成熟可靠、经济可行的技术，实现染料废水混凝污泥的稳定化、无害化和资源化。

发明内容

本发明提供了一种染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法及其制备的免烧砖，由该方法制备得到的免烧砖环境友好、制造成本低，且抗压强度和透水性好，实现废物的循环利用，促进染料化工行业的可持续发展。

一种染料废水混凝污泥制备免烧砖的方法，包括：将水泥和含水率(水重量百分比含量)为40～60％的染料废水混凝污泥混合均匀，然后经成型、养护制备得到免烧砖；其中，所述原料的重量百分比组成为：

水泥                                20～60％