一種重金屬汙泥的預處理方法
2023-09-21 06:35:20
一種重金屬汙泥的預處理方法
【專利摘要】本發明涉及重金屬汙泥的預處理方法。具體方法為先用熟石灰粉末調節汙泥泥漿的pH至7～9，再用重金屬穩定化藥劑進行處理；而後加入水泥、絮凝劑進行攪拌；最後用泥水分離設備將大量已經脫除金屬的水分離出來；泥餅自然幹化1-2天後變得質硬，含水低於40%，可直接填埋處置，分離的汙水中重金屬含量符合《汙水綜合排放標準》中相關的排放限值。該法可作為高含水、含重金屬汙泥填埋處置前的預處理單元。
【專利說明】一種重金屬汙泥的預處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汙水處理汙泥的脫水和脫除金屬的預處理技術。
【背景技術】
[0002] 隨著城市化進程的進一步加快，城市生活汙水和工業廢水對環境的汙染越來越嚴重， 為減輕水域汙染，全國大中小城市大量上馬增建了汙水處理廠，伴隨而來的是汙水處理過 程中產生大量的汙泥，汙泥的任意堆放不僅佔地多，而且還可造成二次汙染。汙泥中含有 對人畜產生危害的重金屬，而重金屬與其它汙染物不同，不能被微生物所降解，一旦進入土 壤，容易被作物吸收，而且會在植物體內累積，最終通過食物鏈對人畜產生危害。我國對含 重金屬汙泥的處置以衛生填埋或焚燒為主，僅對數量較少的含重金屬比較高的才加以利 用。而汙泥的高含水率和重金屬的容易浸出，導致了重金屬汙泥的處置過程極為複雜而不 經濟。很顯然，簡單的填埋處置導致滲濾液增加，同樣加重了水汙染治理的負擔，而直接焚 燒則要消耗大量的熱源。因此解決好重金屬汙泥的安全處置已成為一項緊迫的任務。
[0003] 中國專利：CN103011544介紹了一種應用廢玻璃使汙泥深度脫水的方法，該發明 把玻璃粉加入到汙泥中，再通過擠壓將水脫除，該法脫水效果好，但是需要消耗大量的玻璃 粉，成本較高；中國專利：CN103359899介紹了一種汙泥深度脫水的預處理方法，該法通過 加過硫酸鹽，並在微波作用下將汙泥中水脫除，該法需要用較大功率的微波，能耗高，設備 要求高，不太適合大規模處理汙泥；中國專利：CN103030259介紹了一種剩餘汙泥的調理脫 水方法，該法通過添加季銨陽離子有機物將汙泥中水分離出來，但是該法在酸性條件下進 行，容易產生重金屬離子二次汙染。
[0004] 本發明的重金屬汙泥來自化工、電鍍、冶金加工及城鎮汙水處理等企業，為含有重 金屬一種或幾種的汙水處理汙泥，含水率在85%以上。其處理難度在於：難以直接泥水分 離，需要添加大量的調理劑方能實現；而且分離的廢水中重金屬離子超標，需要複雜的後續 處理才能排放；分離的泥餅仍具有浸出毒性，浸出液中重金屬離子遠超過《危險廢物填埋汙 染控制標準》（GB 18598-2001)中相關標準限值，需要經過穩定固化處理後才能填埋處置。
[0005] 常規處理工藝： 1)汙泥調質一深度脫水工藝： 汙泥調質一深度脫水是通過利用添加氯化鐵、硫酸鐵、氧化鈣、氧化鎂等化學試劑對汙 泥進行調理，改變汙泥性能，然後再脫水的方法。該方法脫水效果明顯，但未考慮重金屬的 浸出因素。如果對含重金屬的汙泥採用該工藝，其脫除的水分和脫水後的泥餅中均含有重 金屬。該工藝所用試劑價格相對本發明所採用的水泥要貴，推廣受到成本的限制。
[0006] 2)直接石灰一水泥固化工藝： 直接石灰一水泥固化工藝只能用來處理含水率相對較低的汙泥，對高含水的汙泥需要 先脫水再進行固化；而且僅水泥和石灰無法完全穩定化重金屬，其重金屬汙泥的固化體浸 出液往往重金屬超標。
[0007] 3)幹化一焚燒工藝： 幹化-焚燒處理汙泥能夠大量降低汙泥量，是常用的汙泥處置方法。但是幹化-焚燒 未徹底解決汙泥中重金屬汙染的問題，在幹化-焚燒的同時，重金屬往往存在於飛灰和焚 燒殘渣中，飛灰容易造成二次汙染，焚燒殘渣需要進一步穩定化固化處理。而且汙泥熱值差 別很大，未必能直接燃燒，用來幹化汙泥的能耗也需要很多。
[0008] 4)淋濾浸出一汙泥解毒工藝： 淋濾浸出一汙泥解毒工藝是針對重金屬汙泥的重要處理工藝，但是該工藝很難將汙泥 中的重金屬全部浸出，汙泥重金屬超標仍然難以直接填埋，該工藝還存在無法減少汙泥含 水率、需要大量鹼中和酸浸汙泥、浸出液金屬濃度相對較低，難以回收的問題。
【發明內容】
[0009] 本發明所要解決的技術問題是提供一種既能去除汙泥中重金屬又能大幅降低汙 泥含水率的重金屬汙泥預處理方法，在脫除廢水中重金屬的同時，也解決了汙泥中重金屬 超標不能直接填埋的問題。
[0010] 實現本發明目的的技術方案是：本發明包括以下步驟： 1)重金屬穩定化，2)水泥混勻，3)絮凝沉降，4)泥水分離，5)泥餅乾化。
[0011] 一種重金屬汙泥的預處理方法，包括以下步驟： 1) 調節PH，攪拌狀態下向容器中加入熟石灰粉末，使得汙泥與熟石灰粉末迅速攪拌均 勻，調節後的汙泥的PH值為7?9 ;而後向調節pH後的物料中加入重金屬穩定劑，充分攪 拌至混合均勻； 2) 水泥混勻，攪拌下向步驟1)重金屬穩定化後的物料中加入水泥混勻； 4) 絮凝沉降，攪拌下向步驟2)水泥混勻後的物料中加入絮凝劑PAM，使汙泥迅速絮凝 沉降； 5) 泥水分離，將步驟3)絮凝後的汙泥進行脫水分離； 6) 泥餅乾化，將步驟4)泥水分離後的泥餅自然幹化1-2天。
[0012] 步驟1)中所述重金屬汙泥為含有重金屬一種或幾種的汙泥，含水率在85%以上。
[0013] 步驟1)中所述重金屬穩定劑為硫化鈉、硫脲、重金屬捕集劑等，藥劑的添加重量與 步驟1)待處理的汙泥的中重金屬的含量相關。
[0014] 步驟2)先在攪拌下向步驟1)結束後的泥漿中加入水泥，並攪拌均勻，水泥的添加 量與步驟2)待處理的汙泥的質量比為1 : 80-100。
[0015] 步驟3)先在攪拌下向步驟2)水泥添加結束後的物料中加入絮凝劑PAM ; 所述PAM濃度為0. 5%時絮凝劑，絮凝劑的添加量與步驟1)中待處理的汙泥的質量比 為 1 : 100。
[0016] 所述金屬穩定化藥劑為硫化鈉、硫脲、重金屬捕集劑等，使用藥劑的種類及添加重 量與步驟1)待處理的汙泥的中金屬的含量相關。
[0017] 本發明通過重金屬穩定化藥劑的作用，使之與重金屬通過化合、螯合反應，形成難 溶的化合物，在脫除廢水中的重金屬的同時，也大大降低了汙泥中重金屬的可浸出性。
[0018] 本發明加入水泥是通過水泥的水合作用，改善並增強顆粒結構，從而提高過濾性 能。
[0019] 本發明加入絮凝劑的作用是脫除表面吸附水和毛細結合水，減少汙泥顆粒間的排 斥作用，凝聚顆粒迅速成為大的絮凝體，從而大幅改善過濾性能。
[0020] 本發明具有積極的效果：該法利用金屬沉澱劑、石灰、水泥、絮凝劑等對含金屬、高 水分的汙水處理汙泥進行重金屬脫除和脫水，很好地解決了汙泥含重金屬超標、含水率高 不能直接填埋的問題。
[0021] 本發明比直接加絮凝劑的脫水效果要好，以下為驗證數據：
【權利要求】
1. 一種重金屬汙泥的預處理方法，其特徵在於，包括以下步驟： 1)重金屬穩定化，2)水泥混勻，3)絮凝沉降，4)泥水分離，5)泥餅乾化。
2. 根據權利要求1所述的一種重金屬汙泥的預處理方法，其特徵在於，包括以下步驟： 1) 重金屬穩定化，在攪拌狀態下向容器中加入熟石灰粉末，使得汙泥與熟石灰粉末迅 速攪拌均勻，調節後的汙泥的pH值為7?9 ;再向調節pH後的物料中加入重金屬穩定劑， 充分攪拌至混合均勻； 2) 水泥混勻，攪拌下向步驟1)重金屬穩定化後的物料中加入水泥混勻； 3) 絮凝沉降，攪拌下向步驟2)水泥混勻後的物料中加入絮凝劑PAM，使汙泥迅速絮凝 沉降； 4) 泥水分離，將步驟3)絮凝後的汙泥進行脫水分離； 5) 泥餅乾化，將步驟4)泥水分離後的泥餅自然幹化1-2天。
3. 根據權利要求1或2所述汙水處理汙泥的預處理方法，其特徵在於：步驟1)中所述 重金屬汙泥為含有重金屬一種或幾種的汙泥，含水率在85%以上。
4. 根據權利要求1或2所述汙水處理汙泥的預處理方法，其特徵在於：步驟1)中所述 重金屬穩定劑為硫化鈉、硫脲、重金屬捕集劑等，藥劑的添加重量與步驟1)待處理的汙泥的 中重金屬的含量相關。
5. 根據權利要求1或2所述汙水處理汙泥的預處理方法，其特徵在於：步驟2)先在攪 拌下向步驟1)結束後的泥漿中加入水泥，並攪拌均勻，水泥的添加量與步驟1)待處理的汙 泥的質量比為1 : 80-100。
6. 根據權利要求2所述汙水處理汙泥的預處理方法，其特徵在於：步驟3)先在攪拌下 向步驟2)水泥添加結束後的物料中加入絮凝劑PAM ; 所述PAM濃度為0. 5%時絮凝劑，絮凝劑的添加量與步驟1)中待處理的汙泥的質量比 為 1 : 100。
【文檔編號】C02F11/14GK104496139SQ201510000052
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月1日 優先權日:2015年1月1日
【發明者】嶽喜龍, 郭傑, 仲鵬鵬, 樊紅傑, 肖世健, 何品晶 申請人:揚州傑嘉工業固廢處置有限公司