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

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]

[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]

[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。