CN103553702A - 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法 - Google Patents

一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103553702A
CN103553702A CN201310475444.6A CN201310475444A CN103553702A CN 103553702 A CN103553702 A CN 103553702A CN 201310475444 A CN201310475444 A CN 201310475444A CN 103553702 A CN103553702 A CN 103553702A
Authority
CN
China
Prior art keywords
petrochemical
excess sludge
temperature
mud
petrochemical industry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310475444.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张文艺
戴如娟
郑泽鑫
刘芳
吴凌云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201310475444.6A priority Critical patent/CN103553702A/zh
Publication of CN103553702A publication Critical patent/CN103553702A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Abstract

本发明公开一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥（简记：石化剩余污泥）资源化利用方法。以石化剩余污泥、河道底泥、粉煤灰、民用建筑废玻璃、粘土按一定比例混合作为原料制备球形、轻质水处理滤料的方法。滤料各组分质量配比为：石化剩余污泥10-20%、粉煤灰20-30%、河道底泥30-50%、废玻璃粉10%、粘土0-25%，另加原料总重量25-30%的水，依次经造粒、干燥与高温烧结而成，所得的滤料产品理化性能指标均达到了《CJ-T299-2008水处理用人工陶粒滤料》标准规定之要求。本发明所用原料皆为大宗量固体废弃物，具有原料来源广泛，制备工艺流程简单，产品附加值高等优点。此外，石化剩余污泥、河道底泥有机物含量高、热值较大，可节省烧制过程中燃料消耗，节能减排意义重大。

Description

一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种以石油化工有机废水生物处理过程中产生的剩余污泥（简记：石化剩余污泥）及河道底泥、粉煤灰、民用建筑废玻璃等大宗量固体废弃物为原料制备水处理滤料的制备方法。
背景技术
石油化工有机废水作为一种典型的有机化工类工业废水，在使用活性污泥法（或生物膜法）净化处理时，剩余污泥中除含有生物残体外，还包括微生物降解过程中产生的中间产物、吸附在活性污泥表面的胶状体和溶解性有机物、部分无机物及少量重金属元素（Cr、Ni、Zn、Co、Pb等）。这些污泥含水率通常大于99.5%。为减少污泥体积，脱水过程中一般通过添加调理剂（生石灰），使得脱水后的污泥含水率小于40%。我国对这类石油化工污泥广泛采用焚烧或填埋处置，但存在操作成本高、二次污染等问题，特别是焚烧过程中的二噁英污染。而国外采用的溶剂萃取、固液分离等技术，由于投资、操作成本及技术等原因，在国内也很难得到应用和推广。同时，这些含有生石灰的生物污泥，由于大量Ca的存在，使得其也不能像市政污泥那样直接用作制砖、水泥及工业陶粒原料。因而，寻求一种资源化石化剩余污泥处置方法意义重大。
滤料作为生物膜法微生物载体，其性能的好坏直接影响着水处理效果。传统陶粒滤料主要使用粘土、页岩等不可再生资源为原料，限制了陶粒滤料的产量。近年来，分别以粉煤灰、煤矸石、市政污泥、各类工业污泥（如电镀污泥、造纸污泥、电解污泥等）、河浜底泥等大宗量固体废弃物为原料的陶粒滤料制备逐渐成为研究热点。本发明人（张文艺）利用河浜底泥为原料（专利授权公告号：CN101711931B）成功烧制出比表面积大、孔隙率高、性价比高的水处理专用滤料。南京工业大学分别利用化工企业经过机械压滤脱水后的污泥、化工污泥焚烧灰渣（专利授权公告号：CN102285786B；CN102285787B）烧制出污泥陶粒，陶粒的重金属浸出浓度远低于《GB5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》中规定的浸出液最高允许浓度。
发明内容
本发明的目的是提供一种石化剩余污泥资源化利用方法，即以石化剩余污泥、河道底泥、粉煤灰、民用建筑废玻璃、粘土按一定比例混合作为原料制备球形、轻质水处理滤料的方法。由此方法制造的滤料专门用于污水处理。
本发明采用的污泥取自中石化集团某石化污水处理厂，为石油化工有机废水生物处理过程中产生的污泥（含水率99.5%以上）通过添加调理剂（生石灰）脱水后的污泥饼（含水率小于40%）。该污泥有机物含量高、热值大，CaO含量较高（干燥后的污泥CaO质量分数为30-40%），含有一定量的Si、Al、Fe矿物成分和少量的Mg、K、Na等无机成分。
本发明的水处理滤料的原料各组分的质量配比为：石化剩余污泥10-20%；粉煤灰20-30%；河道底泥30-50%，废玻璃粉10%；粘土0-25%；另加原料总重量25-30%的水，依次经过造粒、干燥与高温烧结形成本发明的水处理滤料。
本发明滤料制造方法包含以下步骤：
（1）原料干化
将石化剩余污泥、河道底泥、粘土分别在105℃条件下烘干，随后置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。粉煤灰经105℃条件下烘干，过100目筛后备用。将民用建筑废玻璃，经机械破碎至5mm以下后，置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。
（2）原料混合、造粒及干燥
将石化剩余污泥、河道底泥、粉煤灰、废玻璃粉等原料按照一定比例混合均匀，加入原料重量25-30%的水进行造粒得到污泥生料颗粒，该生料颗粒粒径控制在4-7mm；并将其置于烘箱中于105℃条件下烘干。
（3）滤料煅烧
将烘干后的污泥生料颗粒置于管式烧结炉中，以4℃/min的升温速率升温至300-450℃，在此温度下恒温20min，使污泥中有机质充分燃烧，形成内外相通的孔隙。再以2-4℃/min的升温速率将温度升至1130-1150℃，在此温度下恒温20min，使生料颗粒开始软化并形成液相，同时产生少量的气体，进一步促进内部孔隙的形成。
（4）最后，关闭管式烧结炉，自然冷却至室温，即得到污泥水处理滤料成品。
按上述方法制备的水处理滤料各项理化指标均达到国家《CJ-T299-2008水处理用人工陶粒滤料》标准规定要求。其中：堆密度710-790kg/m3，空隙率46-52%，1h吸水率12%-26%，盐酸可溶率＜2%，比表面积2.0-2.7m2/g。
本发明的有益效果：
（1）本发明水处理滤料原料采用石化剩余污泥、粉煤灰、河道底泥、民用建筑废玻璃等原料均为大宗量固体废物，具有“变废为宝，以废治废”理念。
（2）本发明原料来源广泛，制备工艺流程简单，生产企业可利用现有设备进行加工生产，具有投资少、运行费用低、附加值高等优点。
（3）由于石化剩余污泥、河道底泥有机物含量高、热值较大，可大大节约烧制过程中燃料消耗，节能减排意义重大。
具体实施方式
以石化剩余污泥、粉煤灰、河道底泥为原料，通过添加废玻璃粉、粘土中的任意几种，
将各组分混合，依次经过造粒、干燥与高温烧结形成本发明的水处理滤料。主要原料及各组分的质量配比为：石化剩余污泥10-20%；粉煤灰20-30%；河道底泥30-50%，废玻璃粉10%；粘土0-25%。
以下通过4个实施例对本发明的效果给予进一步说明，实施例中原料配比以质量为基准，配料为100g。
实施例1
（1）原料干化
将石化剩余污泥、粘土、河道底泥分别在105℃条件下烘干，随后置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。粉煤灰经105℃条件下烘干，过100目筛后备用。将民用建筑废玻璃，经机械破碎至5mm以下后，置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。
（2）原料混合、造粒及干燥
称取石油化工生化剩余污泥20g、粉煤灰30g、河道底泥40g、玻璃粉10g，混合均匀后加入25-30g的水进行造粒得到污泥生料颗粒，该生料颗粒粒径控制在4-7mm；并将其置于烘箱中于105℃条件下烘干。
（3）滤料煅烧
将烘干后的污泥生料颗粒置于管式烧结炉中，以4℃/min的升温速率升温至300℃，在此温度下恒温20min，使污泥中有机质充分燃烧，形成内外相通的孔隙。再以2-4℃/min的升温速率将温度升至1130℃，在此温度下恒温20min，使生料颗粒开始软化并形成液相，同时产生少量的气体，进一步促进内部孔隙的形成。
（4）最后，关闭管式烧结炉，自然冷却至室温，即得到污泥水处理滤料成品。
实施例2-4
实施例2与实施例1的不同之处在于石化剩余污泥量的减少以及河道底泥量的增加，预热温度和预热时间有所增高，其他操作条件不变。实施例3与实施例1的不同之处在于石化剩余污泥和粉煤灰用量的减少以及河道底泥用量的增加，预热温度有所提高和预热时间有所延长，其他操作条件不变。实施例4与实施例1的同之处在于石化剩余污泥、粉煤灰和河道底泥用量的减少以及粘土用量的增加，预热温度有所提高和预热时间有所延长，其他操作条件不变。
实施例1-4具体原料配比见表1，所得的滤料产品理化性能指标均达到了国家
《CJ-T299-2008水处理用人工陶粒滤料》标准规定要求（表2所示）。
表1原料配比
配方号 石化剩余污泥（g） 粉煤灰（g） 河道底泥（g） 废玻璃粉（g） 粘土（g）
配方1 20 30 40 10 0
配方2 10 30 50 10 0
配方3 15 25 50 10 0
配方4 15 20 30 10 25
表2本发明4个实施例所得滤料理化性能参数

Claims (4)

1.一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥（简记：石化剩余污泥）资源化利用方法，它以石化剩余污泥、河道底泥、粉煤灰、民用建筑废玻璃等大宗量固体废弃物按一定比例混合作为原料制备球形、轻质水处理滤料，其特征是：原料各组分的质量配比为石化剩余污泥10-20%；粉煤灰20-30%；河道底泥30-50%，废玻璃粉10%；粘土0-25%；另加原料总重量25-30%的水，依次经过造粒、干燥与高温烧结形成本发明的水处理滤料。
2.根据权利要求1所述的以石化剩余污泥为原料的球形水处理滤料，其特征是：所述干燥后的石化剩余污泥中CaO质量分数为30-40%。
3.一种权利要求1所述滤料的制造方法，其特征包含以下步骤：
（1）原料干化
将石化剩余污泥、河道底泥、粘土分别在105℃条件下烘干，随后置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。粉煤灰经105℃条件下烘干，过100目筛后备用。将民用建筑废玻璃，经机械破碎至5mm以下后，置于行星式球磨机中粉碎，过100目筛分后，收集备用。
（2）原料混合、造粒及干燥
将石化剩余污泥、河道底泥、粉煤灰、废玻璃粉等原料按照一定比例混合均匀，加入原料重量25-30%的水进行造粒得到污泥生料颗粒，该生料颗粒粒径控制在4-7mm；并将其置于烘箱中于105℃条件下烘干。
（3）滤料煅烧
将烘干后的污泥生料颗粒置于管式烧结炉中，以4℃/min的升温速率升温至300-450℃，在此温度下恒温20min，使污泥中有机质充分燃烧，形成内外相通的孔隙。再以2-4℃/min的升温速率将温度升至1130-1150℃，在此温度下恒温20min，使生料颗粒开始软化并形成液相，同时产生少量的气体，进一步促进内部孔隙的形成。
（4）最后，关闭管式烧结炉，自然冷却至室温，即得到污泥水处理滤料成品。
4.根据权利要求3所述滤料的制造方法，其特征是：预热温度300-450℃，预热时间20min，煅烧温度1130-1150℃，煅烧时间20min，升温速率2-4℃/min，熟料在常温下自然冷却。
CN201310475444.6A 2013-10-12 2013-10-12 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法 Pending CN103553702A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475444.6A CN103553702A (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475444.6A CN103553702A (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103553702A true CN103553702A (zh) 2014-02-05

Family

ID=50008121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310475444.6A Pending CN103553702A (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103553702A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030719A (zh) * 2014-06-21 2014-09-10 吕剑明 用污泥生产陶粒的方法
CN104310960A (zh) * 2014-10-08 2015-01-28 严亮 一种利用建筑垃圾和废玻璃制备的陶粒及其制备方法
CN104818064A (zh) * 2015-05-07 2015-08-05 齐元峰 一种利用高热值危险废物与市政固体废物同步资源化的方法
CN104973995A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 华南理工大学 一种以废弃物为主要原料的磷肥及其制备方法
CN106187287A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种制备微孔道陶粒的分散模板剂及制备微孔道陶粒的方法
CN106352354A (zh) * 2016-09-09 2017-01-25 苏州泥宝环境科技有限公司 一种工业污泥燃烧处理方法
CN108083427A (zh) * 2017-12-26 2018-05-29 安徽华骐环保科技股份有限公司 一种新型生物滤料及其制备方法
CN108164279A (zh) * 2017-12-10 2018-06-15 常州市雄图纺织有限公司 一种水处理滤料的制备方法
CN109851323A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 武汉理工大学 一种利用含油污泥热解析残渣制备的陶粒及其制备方法
CN111689786A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 中国石油化工股份有限公司 利用石化剩余污泥制备陶粒的方法
CN114409378A (zh) * 2022-02-16 2022-04-29 长春市城建维护集团股份有限公司 一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1883746A (zh) * 2006-05-28 2006-12-27 南昌大学 红泥岩多孔陶粒滤料及其制备方法
CN102161562A (zh) * 2011-03-10 2011-08-24 北京科技大学 一种利用粉煤灰处置剩余污泥的工艺方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1883746A (zh) * 2006-05-28 2006-12-27 南昌大学 红泥岩多孔陶粒滤料及其制备方法
CN102161562A (zh) * 2011-03-10 2011-08-24 北京科技大学 一种利用粉煤灰处置剩余污泥的工艺方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104030719A (zh) * 2014-06-21 2014-09-10 吕剑明 用污泥生产陶粒的方法
CN104310960A (zh) * 2014-10-08 2015-01-28 严亮 一种利用建筑垃圾和废玻璃制备的陶粒及其制备方法
CN104310960B (zh) * 2014-10-08 2016-01-20 严亮 一种利用建筑垃圾和废玻璃制备的陶粒及其制备方法
CN104818064B (zh) * 2015-05-07 2017-08-25 齐元峰 一种利用高热值危险废物与市政固体废物同步资源化的方法
CN104818064A (zh) * 2015-05-07 2015-08-05 齐元峰 一种利用高热值危险废物与市政固体废物同步资源化的方法
CN104973995A (zh) * 2015-07-16 2015-10-14 华南理工大学 一种以废弃物为主要原料的磷肥及其制备方法
CN106187287A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 陕西延长石油（集团）有限责任公司 一种制备微孔道陶粒的分散模板剂及制备微孔道陶粒的方法
CN106352354A (zh) * 2016-09-09 2017-01-25 苏州泥宝环境科技有限公司 一种工业污泥燃烧处理方法
CN108164279A (zh) * 2017-12-10 2018-06-15 常州市雄图纺织有限公司 一种水处理滤料的制备方法
CN108083427A (zh) * 2017-12-26 2018-05-29 安徽华骐环保科技股份有限公司 一种新型生物滤料及其制备方法
CN108083427B (zh) * 2017-12-26 2020-12-25 安徽华骐环保科技股份有限公司 一种新型生物滤料及其制备方法
CN109851323A (zh) * 2018-12-29 2019-06-07 武汉理工大学 一种利用含油污泥热解析残渣制备的陶粒及其制备方法
CN111689786A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 中国石油化工股份有限公司 利用石化剩余污泥制备陶粒的方法
CN114409378A (zh) * 2022-02-16 2022-04-29 长春市城建维护集团股份有限公司 一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103553702A (zh) 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法
CN103145442B (zh) 一种利用化工污泥制备免烧结陶粒的方法
CN102249730B (zh) 一种利用化工污泥焚烧灰渣制备陶粒的方法
CN103896505B (zh) 一种水泥窑协同处置石灰干化城市污泥的投料方式调控的方法
CN104261802B (zh) 一种污泥粉煤灰高强陶粒及其制备方法
CN106904924B (zh) 利用城市废物和工业固废建筑3d打印材料的系统及方法
CN101580346B (zh) 一种在水泥生产中协同处理污泥的方法
CN104163617A (zh) 一种陶粒生产方法及陶粒和陶粒的应用
CN102584177B (zh) 一种除磷粉煤灰陶粒及其制备方法和应用
CN102060560A (zh) 一种利用湿态污泥与焚烧飞灰制备陶粒的方法
CN101195534A (zh) 一种利用污泥制备陶粒轻骨料的方法
CN102173850A (zh) 一种节能降耗的污染土壤与清淤底泥共处置制陶粒技术
CN102070352A (zh) 一种资源化处理脱水污泥、河道底泥和粉煤灰的方法
CN102180607B (zh) 一种超轻陶粒及其制备方法
CN103880472A (zh) 污泥多孔材料及其制备方法
CN101381212B (zh) 一种污泥建材及其制备方法
CN101376573A (zh) 污水厂污泥资源化应用于水泥生产的方法
CN106116508A (zh) 一种利用市政污泥为造孔剂生产防堵烧结透水砖的方法
CN104250060A (zh) 一种生化污泥的处理方法
CN103553556A (zh) 一种利用煤泥、城市污泥和脱硫灰生产建筑陶粒的方法
CN101598339A (zh) 一种农作物秸秆与污水污泥调理共焚烧处置资源化的方法
CN103864404A (zh) 一种利用石英砂尾矿和污泥制作的陶粒及其制备方法
CN113480326A (zh) 一种多源固废协同制备环境功能材料的方法
CN113880477A (zh) 飞灰、污泥及矿渣制备的建筑陶粒及其制备工艺
CN109384405A (zh) 一种高强陶粒及利用城市污泥制备其的方法与系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140205