一種處理汙泥的設備及方法
2023-07-19 15:23:16
專利名稱：一種處理汙泥的設備及方法
技術領域：
本發明涉及汙泥處理技術領域，更具體地說，特別涉及一種處理汙泥的設備及方法。
背景技術：
汙水經過處理，會產出大量的剩餘汙泥。剩餘汙泥的處理處置是汙水生化處理的一大難題。汙水廠汙水二級生化處理基本原理是微生物將汙水中有機物作為自身新陳代謝的營養物質，將其分解掉，轉化為C02、H2O和代謝分泌物。經微生物新陳代謝產生的殘留分泌物就形成了過剩汙泥，過剩汙泥與汙水中浮渣、及微生物菌團聚合而成了汙水廠剩餘汙泥，是汙水廠汙水生化處理後的二次產物，也成為了城鎮固體廢棄物。眾所周知，汙泥中含有大量的病菌體、寄生蟲卵等有害微生物體，還含有大量砷、銅、汞、鉻等有毒重金屬及二噁英等致癌性物質。由於汙泥的菌膠體聚合物親水性強，導致汙泥脫水率難，常規脫水後汙泥體積龐大，給出廠汙泥運輸帶來極大的困難。若城鎮汙水廠汙泥處理處置不當或者處理處置不規範，將會引起一系列環境問題。如由於高含水率，填埋時導致大量的有害滲透液，嚴重時會出現「井噴」現象，這將對生態環境造成新的潛在威脅。因此汙泥處理處置不僅是環境領域一棘手課題，也是環保領域當前的熱點課題之一。目前對剩餘汙泥的處理方法主要有衛生填埋、土地綜合利用、熱處理、汙泥堆肥、超聲波消解汙泥法等。現有技術中採用的汙泥處理設備如圖1所示，這種汙泥處理設備包括反應池115、臭氧發生器104、空氣壓縮系統103、聚沉池112和過濾系統105。臭氧發生器104分別與反應池115和空氣壓縮系統103 (包括冷卻系統、空壓系統和富氧系統)連通，連通臭氧發生器104和空氣壓縮系統103的管路上設有閥門。空氣壓縮系統103還與過濾系統105連通，為過濾系統105提供空氣壓濾動力。反應池115與聚沉池112連通，連通反應池115和聚沉池112的管路上設置有出泥閥。過濾系統105通過輸料管路111和回流管路110與聚沉池112連通，輸料管路111上設有進料泵、進料泵出口閥門，回流管路110上設有回流閥門108，輸料管閥門106同時控制輸料管路111和回流管路110。反應池115的上部設置有汙泥進料口 102、液體加料口 117、固體加料口 116和尾氣處理裝置101，其下部設置有放空管路113，其內部設置有攪拌機114。在汙泥處理過程中，首先利用臭氧進行氧化反應，反應達到預定時間時，再在攪拌的條件下加入聚沉劑，進行聚沉反應，並將反應完成的汙泥排出。採用這種方法對汙泥進行處理的效率較低。
發明內容
本發明的目的在於提供一種處理汙泥的設備及方法，採用本發明提供的裝置能夠對汙泥進行連續處理，提高了汙泥處理的效率。本發明提供了一種處 理汙泥的設備，包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；所述破膜反應器包括設置於所述破膜反應器底部和/或側壁的曝氣裝置；
所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連；所述破膜反應器的出料口與所述聚沉反應器的進料口相連。優選的，還包括進料口與聚沉反應器的出料口相連的濃縮器； 進料口與所述濃縮器出料口相連的壓縮機。本發明提供了一種基於上述技術方案所裝置的處理汙泥的方法，包括以下步驟將待處理汙泥與氧化導向催化劑和臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中混合，進行氧化還原反應；將得到的氧化還原反應產物輸送至聚沉反應器中與聚沉劑混合，進行聚沉處理。優選的，所述氧化導向催化劑包括以下組分5wt% 45wt%的金屬化合物；55wt% ％wt% 的吸附劑。優選的，所述金屬化合物為金屬鹽和金屬氧化物中的一種或兩種。優選的，所述金屬鹽為金屬甲酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬氯化物、金屬硫酸鹽和金屬硝酸鹽中的一種或多種。優選的，所述吸附劑為碳粉類吸附劑、海泡石粉、硅藻土、煤矸石粉、粉煤灰、珍珠巖粉、膨潤土粉、火山灰粉和聞嶺土中的一種或多種。優選的，所述氧化導向催化劑與所述待處理汙泥的幹基質量比為(39Γ8%) :1。優選的，所述臭氧佔所述待處理汙泥的幹基的質量分數為(O. Γ1. O) g/kg。優選的，所述聚沉劑為FeCl3、聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺中的一種或多種。優選的，所述聚沉劑與待處理汙泥的幹基的質量比為(O. 059Γ59Ο :1。本發明提供了一種處理汙泥的設備及方法，本發明提供的裝置包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；所述破膜反應器的底部和/或側壁設置有曝氣裝置；所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連；所述破膜反應器的出料口與聚沉反應器的進料口相連。採用本發明提供的裝置處理汙泥時，將待處理汙泥與氧化導向催化劑和由臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中進行氧化還原反應，然後將得到的反應產物輸送至聚沉反應器，在聚沉反應器中，所述反應產物與聚沉劑混合進行聚沉處理；然後再將得到的經聚沉處理的汙泥進行濃縮和壓濾，完成對汙泥的處理。本發明提供的處理汙泥的設備採用分體式設計，採用本發明提供的裝置對汙泥進行處理時，氧化反應和聚沉處理分開進行，避免了在同一反應器內進行氧化反應和聚沉反應的反應切換，從而可以在各種物料連續進入的情況下，汙泥處理能夠連續的進行，提高了汙泥處理效率，提高了汙泥的處理量，降低了汙泥的處理成本。
圖1為本發明背景技術所述汙泥處理器的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的汙泥處理裝置的結構示意圖；圖3為本發明另一實施例提供的汙泥處理裝置的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供了一種處理汙泥的設備，包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；
所述破膜反應器包括設置於所述破膜反應器底部和/或側壁的曝氣裝置；所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連；所述破膜反應器的出料口與所述聚沉反應器的進料口相連。本發明研究表明，採用背景技術所述的汙泥處理裝置對汙泥進行處理的過程中，氧化反應和聚沉反應都在反應池中進行，導致汙泥處理效率低，而且需要進行氧化反應和聚沉反應的切換，使汙泥處理效率下降。因此，本發明提供的處理汙泥的設備採用分體式設計，將破膜反應器和聚沉反應器分離，避免了在同一個反應器內進行氧化反應和聚沉反應的反應切換，從而可以在各種反應物連續進入的情況下，汙泥處理反應連續進行，提高了汙泥處理效率，提高了汙泥的處理量，降低了汙泥處理的成本。參看圖1，圖1為本發明實施例提供的處理汙泥的設備的結構示意圖，其中I為破膜反應器，11為尾氣處理裝置，12為汙泥進料口，13為氧化反應物料進料口，14為曝氣裝置，15為放空管路,16為第一汙泥輸送管路；2為臭氧發生器，21為臭氧輸送管路；3為聚沉反應器,31為攪拌裝置,32為聚沉劑加料口，32為第二汙泥輸送管路；4為濃縮器，41為上清液排放口，42為壓濾機進料泵，43為進料泵出口閥門，44為回流管路上的回流閥門，45為第三汙泥輸送管路上的閥門，46為回流管路，47為第三汙泥輸送管路；5為壓濾機,51為濾液管路。本發明提供的汙泥處理設備包括破膜反應器1，所述破膜反應器的底部/或側壁設置有曝氣裝置，破膜反應器I的頂壁優選設有汙泥進料口 12、氧化反應物料加料口 13和尾氣處理裝置11，在其底壁設有放空管路15 ;在破膜反應器中，待處理的汙泥、氧化反應物料和氧化劑進行氧化還原反應，得到的氧化還原反應產物通過第一汙泥輸送管路16輸送至聚沉反應器2；本發明提供的汙泥處理設備包括聚沉反應器2，所述聚沉反應器的進料口與所述破膜反應器的出料口相連，所述聚沉反應器3的頂壁設有聚沉劑加料口 32，在其內部可以設有攪拌機31，也可以不設置攪拌機31。此處優先選用在聚沉反應器3的內部設有攪拌機31，以提高聚沉反應的反應效果；完成聚沉處理後，得到的汙泥經第二汙泥輸送管路輸送至濃縮器4中；在本發明中，可以將連接破膜反應器1和聚沉反應器3的第一汙泥輸送管路的兩端分別設置在破膜反應器I的側壁的上端和聚沉反應器3的側壁的上端。並且使連接破膜反應器I的一端的管路伸入破膜反應器3中，在連通破膜反應器I和聚沉反應器3的管路上設有第一切斷裝置。如此設置，使得汙泥的流通路徑依次為破膜反應器I的左上端、左下端、右下端和右上端，保證了氧化反應的充分性。也可以將連接破膜反應器1和聚沉反應器3的管路的兩端分別設置在破膜反應器I的底壁和聚沉反應器3的側壁的上端。並使位於破膜反應器1一端的出口的位置高於位於聚沉反應器3的一端的進口的位置，在連通破膜反應器1和聚沉反應器3的管路上設置第一切斷裝置。當汙泥被抽入到聚沉反應器3時，第一切斷裝置可以為輸料泵；當汙泥利用重力流入到聚沉反應器3時，第一切斷裝置可以為出泥閥。當然，也可以將此管路設置在其他位置，或在管路上設置其他裝置，本文不再贅述。連通聚沉反應器3和濃縮器的管路的一端可以設置在聚沉反應器3的底部，另一端設置在濃縮器的上部，在此管路上設置第二切斷裝置，並且使連接聚沉反應器3的一端高於連接濃縮器的一端。如此設置，可以使汙泥通過重力流入到濃縮器中，省時省力；而且有效地降低了汙泥的處理成本。當然，也可以使連接聚沉反應器3的一端設置在聚沉反應器3的上端，將管路伸入聚沉反應器3中，另一端設置在濃縮器的上部，通過第二切斷裝置將汙泥抽入到濃縮器中，或者以其他方式將汙泥排入到聚沉池中，本文不再贅述。當汙泥利用重力的作用流入濃縮器時，第二切斷裝置可以為出泥閥；當汙泥被抽入到濃縮器時，第二切斷裝置可以為輸料泵。本發明提供的處理汙泥的設備還包括濃縮器和壓濾機，經聚沉處理後的汙泥通過第二汙泥輸送管路33被輸送至濃縮器4中，所述濃縮器優選包括設置於濃縮器上端的上清液導出口 41和設置於濃縮器底端的初料口 ；經過濃縮處理後，汙泥發生固液分離，得到的上層清液通過上清液導出口 41排出，得到的固體物質通過出料口由第三汙泥輸送管路47輸送至壓濾機；經過濃縮處理的汙泥被輸送至壓濾機後進行壓濾處理，得到的濾液經濾液管路51排出，完成對汙泥的處理。本發明為了使汙泥進行充分的氧化還原反應，可以順次連續設置多個破膜反應器，通過臭氧發生器向多個破膜反應器中通入臭氧。參見圖3所示，其中11和12均為破膜反應器，破膜反應器的結構如上述技術方案所述。在另一種具體實施方式
中，可以在聚沉反應器3中設置攪拌機31，也可以將聚沉反應器3設為折流板式聚沉反應器。此處優先選用將聚沉反應器3設為折流板式聚沉反應器，參見圖3所示，6為折流板式聚沉反應器。如此設置，可以保證聚沉反應的充分性，提高汙泥的處理效果。在本具體實施方式
的另一種優選方案中，將破膜反應器I的曝氣裝置14設置在破膜反應器I的側壁。如此設置，可以進一步保證氧化反應的充分性。在本具體實施方式
的一種更為優選的方案中，聚沉反應器3中的攪拌機31通過設置在聚沉反應器3的頂壁的上軸承和設置在聚沉反應器3的底壁的下軸承與聚沉反應器連接。如此設置，在攪拌機31高速運轉時，可以減小攪拌機31的振動，延長攪拌機、上軸承和下軸承的使用壽命。當然也可以在聚沉反應器3的底壁設置孔，使攪拌機31的下端通過孔與聚沉反應器3連接。可以在破膜反應器1的側壁設有上清液排出口，上清液排出口設有出口閥門，在破膜反應器I的內部還設有用於根據液位控制出口閥門的開關的液位測量儀。
如此設置，可以將汙泥進行氧化反應產生的汙水通過上清液排出口排出，減少了進入聚沉反應器3的汙泥量，提高了聚沉反應的反應效果；而且減少了進入壓濾機5的汙泥含水量，降低了壓濾機5的處理成本。本發明提供了一種基於上述技術方案所述裝置的處理汙泥的方法，包括以下步驟將待處理汙泥與氧化導向催化劑和臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中混合，進行氧化還原反應；將得到的氧化還原反應產物輸送至聚沉反應器中與聚沉劑混合，進行聚沉處理。本發明將待處理的汙泥與氧化導向催化劑和臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中混合，進行氧化還原反應。本發明對所述待處理的汙泥的來源沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的汙泥即可。如，本發明提供的方法可以處理剩餘汙泥，也可以用來處理淤泥。在本發明中，所述剩餘汙泥為汙水經過處理產生的汙泥，包括浮渣、微生物菌團，是汙水廠汙水生化處理後的二次產物；所述淤泥為湖泊、河道沉積得到的汙泥；在本發明中，所述氧化劑為臭氧，由臭氧發生器製備獲得；本發明對所述臭氧發生器沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的臭氧發生器即可；在本發明中，所述臭氧佔所述待處理的汙泥中幹基的質量比優選為(O. r1.0)g/kg，更優選為(O. Γ0. 5) g/kg ;在本發明中，所述幹基為汙泥乾燥至恆重得到的固體物質，優選為103°C 105°C的溫度下乾燥至恆重得到的固體物質，本發明對所述乾燥的設備沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的乾燥設備即可，如可以採用烘箱；在本發明中，所述氧化導向催化劑優選包括以下組分5wt% 45wt%的金屬化合物；55wt% ％wt% 的吸附劑。在本發明中，所述氧化導向催化劑優選包括5wt°/T45wt%金屬化合物，更優選為10wt% 30wt%，最優選為15wt% 25wt%，最最優選為18wt% 22wt%。在本發明中，所述金屬化合物能夠促進氧化劑產生羥基自由基，從而促進對汙泥中有機質的分解；所述金屬化合物優選為金屬鹽和金屬氧化物中的一種或兩種；在本發明中，所述金屬鹽可以為金屬無機鹽，也可以為金屬有機鹽；優選為金屬甲酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬氯化物、金屬硫酸鹽和金屬硝酸鹽中的一種或多種，更優選為金屬甲酸鹽、金屬乙酸鹽和金屬氯化物中的一種或多種；所述金屬化合物中的金屬優選包括Fe、Mn、Al、V和Ti中的一種或者幾種，更優選包括Fe、Al、Ti和V中的一種或多種，最優選為Fe、Ti和Al中的一種或兩種；在本發明中 ，所述氧化導向催化劑優選包括55被% 95被％的吸附劑，更優選為70wt% 90wt%，最優選為75wt% 85wt%，最最優選為78wt% 82wt%。在本發明中，所述吸附劑具有較大的比表面積和較高的吸附能力，從而能夠吸附大量的如重金屬類的固體物質，提高了對汙泥的處理效果。在本發明中，所述吸附劑優選為碳類吸附劑、海泡石粉、硅藻土、煤矸石粉、粉煤灰、珍珠巖粉、膨潤土粉、火山灰粉和高嶺土中的一種或者幾種，更優選為碳粉、活性炭、木炭、粉煤灰、硅藻土、珍珠巖粉、高嶺土中的一種或多種，最優選為碳粉、活性炭、粉煤灰中的一種或多種；在本發明中，所述吸附劑的粒度的目數優選為100目以上，更優選為150目以上；在本發明中，所述氧化導向催化劑的加入量根據待處理的汙泥的種類不同而不同，在本發明中，所述待處理的汙泥優選為剩餘汙泥或淤泥。當所述待處理的汙泥為剩餘汙泥時，所述氧化導向催化劑與所述剩餘汙泥中幹基的質量比為(3%~8%) :1，更優選為(4%~7%) :1 ;當所述待處理的汙泥為淤泥時，所述氧化導向催化劑與所述淤泥中幹基的質量比為(0. 1% 0· 5%) : 1，更優選為(0. 2% 0· 4%) :1 ；本發明對所述待處理汙泥、氧化劑和氧化導向催化劑在混合時的加料順序沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的加料順序即可。本發明優選先向待處理汙泥中加入氧化導向催化劑，將得到的混合物進行攪拌，並在攪拌的過程中向其中加入氧化劑，進行氧化反應。本發明對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的攪拌的技術方案即可；在本發明中，所述氧化反應的溫度優選為室溫；所述氧化反應的時間根據待處理汙泥的質量不同而不同，待處理汙泥的質量越多，氧化反應的時間也要隨之延長，使氧化反應能夠更加完全和徹底的進行，本發明對此沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的時間調整技術方案即可。完成所述待處理汙泥與氧化劑的反應後，本發明將得到的反應產物輸送至聚沉反應器中與聚沉劑混合，進行聚沉處理。在本發明中，所述聚沉劑優選為FeCl3、聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺中的一種或多種；當所述聚沉劑為FeCl3、聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺中的三種時，所述聚沉劑優選包括質量分數不超過60wt%的FeCl3 ；37wt% 95wt%的聚合氯化鋁；3wt% 10wt%的聚丙烯醯胺。在本發明中，當所述聚沉劑為FeCl3、聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺時，所述聚沉劑優選包括質量分數不超過60wt%的FeCl3,更優選為5wt9T55wt%，最優選為10wt%~50wt% ;所述聚沉劑優選包括37wt% 95wt%的聚合氯化鋁(PAC)，更優選為45wt%~90wt%，最優選為50wt% 80wt% ;所述聚沉劑優選包括3wt% 10wt%的聚丙烯醯胺(PAM),更優選為5wt% 8wt% ；所述聚丙烯醯胺優選為陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)；在本發明中，所述聚沉劑與所述待處理汙泥的幹基質量比優選為(0. 05%~5% : 1，更優選為(0. 075% 4%) :1 ；本發明對所述聚沉劑與待處理汙泥的氧化反應產物混合的溫度沒有特殊的限制，優選在室溫下進行。本發明優選在將待處理汙泥的氧化反應產物與聚沉劑混合時進行攪拌，本發明對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的攪拌的技術方案即可。完成對所述待處理汙泥的聚沉處理後，本發明還包括以下步驟將得到的經過聚沉處理後的汙泥進行濃縮，導出上層清液。本發明對所述壓縮的方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的壓縮的技術方案即可。汙泥經過壓縮處理後，降低了汙泥的含水率，提高了後續壓濾處理過程中壓縮設備的處理成本；完成對汙泥的濃縮處理後，本發明還包括以下步驟將得到的濃縮後的固體物質進行壓濾。本發明對所述壓濾的方法沒有特殊的限制，採用本領域技術人員熟知的壓濾的技術方案即可。下面結合本發明提供的方法對汙泥處理設備的應用進行詳細的描述首先關閉放空管路15，打開汙泥進料口 12向破膜反應器中通入待處理的汙泥，然後通過氧化反應物料進口 13向破膜反應器中通入氧化導向催化劑，攪拌反應後，通過臭氧發生器向破膜反應器中供應臭氧，在破膜反應器中進行氧化還原反應；反應完成後，通過第一汙泥輸送管路將得到的氧化還原反應產物輸送至聚沉反應器3中，通過聚沉劑加料口 32向聚沉反應器中加入聚沉劑，並在攪拌裝置31攪拌的條件下進行聚沉處理；完成聚沉處理後，本發明將得到的經聚沉處理後的汙泥通過第二汙泥輸送管路輸送至濃縮器4中，經過濃縮器的濃縮，汙泥發生固液分離，上清液通過上清液排放口 41排放，得到的固體物質在壓濾機進料泵42的作用下通過第三汙泥輸送管路47輸送至壓濾機5中進行壓濾，得到的濾液通過濾液管路51排出，完成對汙泥的處理。本發明提供了一種處理汙泥的設備及方法，本發明提供的裝置包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；所述破膜反應器的底部和/或側壁設置有曝氣裝置；所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連；所述破膜反應器的出料口與聚沉反應器的進料口相連。採用本發明提供的裝置處理汙泥時，將待處理汙泥與氧化導向催化劑和由臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中進行氧化還原反應，然後將得到的反應產物輸送至聚沉反應器，在聚沉反應器中，所述反應產物與聚沉劑混合進行聚沉處理；然後再將得到的經聚沉處理的汙泥進行濃縮和壓濾，完 成對汙泥的處理。採用本發明提供的裝置對汙泥進行處理時，氧化反應和聚沉處理分開進行，避免了在同一反應器內進行氧化反應和聚沉反應的反應切換，從而可以在各種物料連續進入的情況下，汙泥處理能夠連續的進行，提高了汙泥處理效率，提高了汙泥的處理量，降低了汙泥的處理成本。為了更清楚的說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的處理汙泥的設備及方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護範圍的限定。實施例1將質量比為80:20的碳粉和FeCl3混合，混合均勻後得到氧化導向催化劑；通過汙泥進料口向破膜反應器中通入待處理的汙泥，通過氧化反應物料進料口向破膜反應器中加入本實施例製備的氧化導向催化劑，攪拌反應後，再通過臭氧發生器向其中通入臭氧，進行氧化還原反應；該氧化導向催化劑佔該幹基總質量的5%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入臭氧O. 5克；將得到的氧化還原反應的產物輸送至聚沉反應器中，通過聚沉劑加料口向其中加入含有50wt%的FeCl3、40wt%的PAC和10wt%的CPAM的聚沉劑，聚沉劑的加入量為汙泥幹基質量的O. 5%,進行聚沉處理；將得到的經過聚沉處理的汙泥輸送至濃縮器中進行濃縮，汙泥發生固液分離，將得到的上清液導出，將得到的固體物質輸送至壓縮機進行壓濾，濾液通過濾液管路排出，完成對汙泥的處理。實施例2本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中的氧化導向催化劑為質量比為35:40:10:15活性炭粉、粉煤灰、甲酸鐵和甲酸鋁的混合物，氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的3. 5%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入O. 8克臭氧當量；本實施例採用的聚沉劑為含有55wt%的FeCl3、35wt%的PAC和10wt%的CPAM。
實施例3本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中的氧化導向催化劑為質量比為82:9:9的碳粉、FeCljP乙酸鐵的混合物，氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的6. 5%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入O. 3克臭氧當量；本實施例採用的聚沉劑為含有45wt%的FeCl3、35wt%的PAC和20wt%的CPAM。實施例4本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中的氧化導向催化劑為質量比為25:25:30:10:10的碳粉、硅藻土、珍珠巖粉、FeCl3和乙酸鐵的混合物，氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的7. 0%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入O. 8克臭氧當量；本實施例採 用的聚沉劑為含有50wt%的FeCl3、45wt%的PAC和5wt%的CPAM。實施例5本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中的氧化導向催化劑為質量比為75:10:15的碳粉、FeCl3和乙酸鐵的混合物，氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的3. 5%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入O. 25克臭氧當量；本實施例採用的聚沉劑為含有55wt%的FeCl3、35wt%的PAC和10wt%的CPAM。實施例6本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的O. 3%。實施例7本實施例參照實施例1的技術方案進行，不同的是本實施例中的氧化導向催化劑為質量比為35:40:10:15活性炭粉、粉煤灰、甲酸鐵和甲酸鋁的混合物，氧化導向催化劑的加入量是剩餘汙泥幹基總質量的O. 5%，臭氧的通入量是按剩餘汙泥的幹基質量計一千克該剩餘汙泥幹基中通入O. 8克臭氧當量；本實施例採用的聚沉劑為含有45wt%的FeCl3、40wt%的PAC和15wt%的CPAM。由以上實施例可知，本發明提供了一種處理汙泥的設備及方法，本發明提供的裝置包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；所述破膜反應器的底部和/或側壁設置有曝氣裝置；所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連；所述破膜反應器的出料口與聚沉反應器的進料口相連。採用本發明提供的裝置處理汙泥時，將待處理汙泥與氧化導向催化劑和由臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中進行氧化還原反應，然後將得到的反應產物輸送至聚沉反應器，在聚沉反應器中，所述反應產物與聚沉劑混合進行聚沉處理；然後再將得到的經聚沉處理的汙泥進行濃縮和壓濾，完成對汙泥的處理。採用本發明提供的裝置對汙泥進行處理時，氧化反應和聚沉處理分開進行，避免了在同一反應器內進行氧化反應和聚沉反應的反應切換，從而可以在各種物料連續進入的情況下，汙泥處理能夠連續的進行，提高了汙泥處理效率，提高了汙泥的處理量，降低了汙泥的處理成本。以上對本發明所提供的一種汙泥處理裝置及方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法 及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種處理汙泥的設備，包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器； 所述破膜反應器包括設置於所述破膜反應器底部和/或側壁的曝氣裝置； 所述臭氧發生器的出口與所述曝氣裝置的進氣口相連； 所述破膜反應器的出料口與所述聚沉反應器的進料口相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，還包括進料口與聚沉反應器的出料口相連的濃縮器； 進料口與所述濃縮器出料口相連的壓縮機。
3.一種基於權利要求f 2任意一項所述裝置的處理汙泥的方法，包括以下步驟 將待處理汙泥與氧化導向催化劑和臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中混合，進行氧化還原反應； 將得到的氧化還原反應產物輸送至聚沉反應器中與聚沉劑混合，進行聚沉處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述氧化導向催化劑包括以下組分 5wt% 45wt%的金屬化合物； 55wt% 95wt%的吸附劑。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述金屬化合物為金屬鹽和金屬氧化物中的一種或兩種。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述金屬鹽為金屬甲酸鹽、金屬乙酸鹽、金屬氯化物、金屬硫酸鹽和金屬硝酸鹽中的一種或多種。
7.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述吸附劑為碳粉類吸附劑、海泡石粉、硅藻土、煤矸石粉、粉煤灰、珍珠巖粉、膨潤土粉、火山灰粉和高嶺土中的一種或多種。
8.根據權利要求3 7任意一項所述的方法，其特徵在於，所述氧化導向催化劑與所述待處理汙泥的幹基質量比為(39Γ8%) :1。
9.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述臭氧佔所述待處理汙泥的幹基的質量分數為(O.1 LO)g/kg。
10.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述聚沉劑為FeCl3、聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺中的一種或多種。
11.根據權利要求3或10任意一項所述的方法，其特徵在於，所述聚沉劑與待處理汙泥的幹基的質量比為(O. 05% 5%) :1。
全文摘要
本發明提供了一種處理汙泥的設備及方法，本發明提供的裝置包括破膜反應器、臭氧發生器、聚沉反應器；破膜反應器的底部和/或側壁設置有曝氣裝置所述臭氧發生器的出口與曝氣裝置的進氣口相連；破膜反應器的出料口與聚沉反應器的進料口相連。採用本發明提供的裝置處理汙泥時，將待處理汙泥與氧化導向催化劑和由臭氧發生器產生的臭氧在破膜反應器中進行氧化還原反應，然後將得到的反應產物輸送至聚沉反應器，進行聚沉處理；然後再將得到的經聚沉處理的汙泥進行濃縮和壓濾，完成對汙泥的處理。採用本發明提供的裝置對汙泥進行處理時，氧化反應和聚沉處理分開進行，從而可以在各種物料連續進入的情況下，汙泥處理能夠連續的進行，提高了汙泥處理效率。
文檔編號C02F11/00GK103058480SQ201210562308
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者姜良軍 申請人:湖南清和環保技術有限公司