CN103183459A - 一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法 - Google Patents

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林建国
林甲水
邱文亮
洪俊明
孙荣
李玉
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Huaqiao University
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Abstract

本发明公开了一种一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法。本发明包括如下步骤:(1)将污水处理厂的污泥脱水,并进行破碎处理;(2)破碎处理后的污泥与工业硫酸混合均匀,得污泥泥浆A;(3)将所述污泥泥浆A放入搅拌反应釜中,再加入硫酸铁进行反应,得污泥泥浆B;(4)将所述污泥泥浆B固液分离,所得固体为湿污泥,即去除重金属的污泥,所得液体为含有重金属的溶剂。本发明采用间歇操作,符合当前中小污水处理厂污泥处理工序的运行特点;工艺路线短,设备少、占地面积小、操作方便,反应时间短,容易实现设备小型化;沉淀后的污泥能较好的保持污泥的质量,减少污泥溶解到脱除重金属溶剂中,降低了溶剂的处理难度。

Description

一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法
技术领域
[0001] 本发明属于污泥处理领域,具体涉及一种去除污泥中重金属的方法。
背景技术
[0002] 随着我国城市化和工业化进程的加快,不断增长的城市人口和工矿企业产生了大量污水,对城市水环境和生态环境产生了严重的污染。我国在“十一五”期间建设了大量的城市污水处理厂,目前全国大部分的污泥没有得到稳定化、无害化处理处置,绝大部分污泥都是送往城市垃圾处理厂简单填埋。污泥的处理不当,直接排入环境中会造成环境污染也会造成资源和能源的浪费。如何处理污泥,使之不会进入环境造成环境污染,已成为目前迫切需要解决的问题。目前国家对于污泥的处理还没有规范的要求,仅限于填埋和焚烧。
[0003] 由于国内目前工业废水和市政污水混合排放,引起了城市污水处理厂污泥重金属的环境问题十分突出。即使在填埋前对污泥中的重金属进行固化,也只是暂时防止其迁移,不能消除重金属二次污染的隐患。目前的污泥处置方法中,焚烧处理不仅污染空气,而且能耗巨大;填埋处理,则占用大量土地,产生大量的垃圾渗滤液;各种方式的资源化利用,如污泥消化后农用、污泥与化肥制作复混肥、污泥制饲料及污泥制建筑材料等,但这些方法一般都难以有效解决污泥中重金属污染,不符合有关国家标准的规定,在工业上难以大规模开展。
[0004] 现有技术中,对于重金属的去除方法主要有生物淋滤、植物修复(如采用芦竹、豨莶等高等植物,采用蕈菌-植物等低等生物,采用双环蘑菇和皱环球盖菇等菌类进行修复)、酸洗方法和螯合剂的方法等。然而分析发现,以上大部分的方法片面的强调重金属的去除,却对去除过后的溶剂、植物、螯合剂、酸液等缺乏有效的处理手段,实际上造成了二次污染,而且在处理过程中过于强调重金属的脱除,忽略了需要在减少污泥溶解的条件下进行脱除重金属。而且这些污泥脱除重金属的方法往往工艺路线长,运行时间过长(超过24小时)、运行成本高,不适于城市污水处理厂污泥的重金属脱除。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,包括如下步骤:
[0008] (1)将污水处理厂的污泥脱水,并进行破碎处理;
[0009] (2)破碎处理后的污泥与工业硫酸混合均匀,得污泥泥浆A ;
[0010] (3)将所述污泥泥浆A放入搅拌反应釜中,再加入硫酸铁进行反应,得污泥泥浆B ;
[0011] (4)将所述污泥泥浆B固液分离,所得固体为湿污泥,即去除重金属的污泥,所得液体为含有重金属的溶剂。[0012] 所述步骤(I)中破碎处理后的污泥的粒度优选为0.1〜0.3cm。
[0013] 所述步骤(2)中的硫酸优选为工业硫酸。
[0014] 所述步骤⑵中所述污泥泥浆A的pH值优选为0.3〜0.5。
[0015] 所述步骤(3)中硫酸铁的加入量为lg/L ;所述污泥泥浆A与硫酸铁在搅拌反应釜中的反应条件优选为:搅拌速度90rpm,反应时间8小时,反应温度30°C。
[0016] 所述步骤(4)中的固液分离优选为沉淀固液分离。
[0017] 所述步骤(4)后还包括步骤(5):将湿污泥用石灰调理至pH为8〜9。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明采用将脱水后的污泥破碎后,与浸出剂和促进剂混合,在搅拌反应釜中充分反应,反应后经固液分离得到固体,即为去除重金属后的污泥。与现有技术相比,本发明的优点如下:
[0019] (I)采用间歇操作,符合当前中小污水处理厂污泥处理工序的运行特点;
[0020] (2)本发明工艺路线短,设备少、占地面积小、操作方便,可在污水处理场内建设或者单独建设。
[0021] (3)应用搅拌反应釜在一定的温度和搅拌强度的条件下反应,操作简单、可靠,反应时间短,容易实现设备小型化。
[0022] (4)污泥脱除重金属溶剂经调节pH后,将重金属离子沉淀,可直接回流至污水处理工艺始端,不影响污水处理效果。
[0023] (5)沉淀后的污泥能较好的保持污泥的质量,减少污泥溶解到脱除重金属溶剂中,降低了溶剂的处理难度。
[0024] (6)脱除重金属后的污泥,经过石灰调理后,可直接杀灭污泥中的蛔虫卵、粪大肠菌群等微生物,处理后可直接作为制砖燃料。
附图说明
[0025] 图1为本发明的工艺流程图具体实施方式
[0026] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明和描述。
[0027] 实施例1
[0028] 采用福建省某城市污水处理厂的脱水后的污泥,该污泥的基本情况见表I。
[0029] 表I试验用城市污水处理厂脱水污泥基本参数
[0030]
Figure CN103183459AD00041
[0031] (I)将该脱水后的污泥通过机械搅拌,进行破碎处理,以增加污泥的接触面积,控制污泥的粒度约为0.1-0.3cm ;[0032] (2)将上述破碎处理后的污泥置于pH调节池中,投加工业硫酸至pH值为
0.3-0.5,搅拌均匀制成污泥泥浆A ;
[0033] (3)将污泥泥浆A放如搅拌反应釜中,投加lg/L的硫酸铁作为促进剂,搅拌速度约为90rpm,混合反应8h,反应温度控制在30°C,反应得污泥泥浆B ;
[0034] (4)将污泥泥浆B进行沉淀固液分离,所得固体为湿污泥,即去除重金属的污泥,所得液体为含有重金属的溶剂,检测该湿污泥的重金属含量。
[0035] (5)将湿污泥置于污泥调理池中,用石灰调理至pH为8〜9,即可进一步脱水或者制备成制砖染料颗粒;所得液体置于溶剂处理池中处理后进入污水厂进水口。
[0036] 结果分析:
[0037] 将污泥泥浆B在4000r/min下离心分离15min,沉淀部分在自然条件下或低温条件下(40.0C〜60.(TC ),将污泥烘干,经HC1+HN03+HC104混合酸剂消解后,用北京普析通用TAS990型原子吸收光谱仪分析消解液中的重金属含量。经计算,在搅拌反应釜内反应后,污泥中Cu、Zn、Ni的去除率可达60.64%,93.29%,68.58%,而且污泥的质量变化低于22%。
[0038] 表2脱除后污泥中重金属的含量
[0039]
Figure CN103183459AD00051
[0040] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,SP依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于包括如下步骤: (1)将污水处理厂的污泥脱水,并进行破碎处理; (2)破碎处理后的污泥与硫酸混合均匀,得污泥泥浆A ; (3)将所述污泥泥浆A放入搅拌反应釜中,再加入硫酸铁进行反应,得污泥泥浆B ; (4)将所述污泥泥浆B固液分离,所得固体为湿污泥,即去除重金属的污泥,所得液体为含有重金属的溶剂。
2.如权利要求1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤(I)中破碎处理后的污泥的粒度为0.1〜0.3cm。
3.如权利要求1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤(2)中的硫酸为工业硫酸。
4.如权利要求1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤⑵中污泥泥浆A的pH值为0.3〜0.5。
5.如权利要求1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤(3)中硫酸铁的加入量为lg/L;所述污泥泥浆A与硫酸铁在搅拌反应釜中的反应条件为:搅拌速度90rpm,反应时间8小时,反应温度30°C。
6.如权利要求1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤(4)中的固液分离为沉淀固液分离。
7.如权利要求 1所述的一种去除污水处理厂污泥中重金属的方法,其特征在于所述步骤(4)后还包括步骤(5):将湿污泥用石灰调理至pH为8〜9。
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