CN103964658B - 一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法 - Google Patents

一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：取污水处理厂的污泥，加入氟硅酸和双氧水进行搅拌处理，制成污泥浆，所述氟硅酸与所述污泥的质量比为1～10：100，所述双氧水与所述污泥的质量比为1～10：100，处理温度为10℃～100℃，搅拌时间为0.5h～24h，处理结束后再通过过滤进行固液分离。本发明具有如下有益效果：污泥得到深度脱水，处理后含水率一般低于60％，降低了后续工艺的能耗成本；污泥中的有害微生物体得到杀灭，降低了污泥对人类健康的威胁度；在含氟硅酸根离子的酸性溶液中，污泥中大部分重金属被浸出；为工业副产氟硅酸的资源化利用开辟了一条新的道路，达到了以废治废的目的。

Description

一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法
技术领域
本发明涉及剩余污泥处理领域，尤其涉及一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法。
背景技术
污泥是污水处理系统产生的固体废物。含水率及重金属含量是评价污泥性质的两个重要指标，若两者较大，则无论污泥有机物含量多高，始终难以实现真正意义上的资源化利用，因此，污泥含水率的较低以及重金属的脱除，一直都是污泥处理处置行业的研究热点。
另一方面，在湿法磷酸以及普钙、重钙等的生产过程中，以副产品的形式产生了大量氟硅酸。以湿法磷酸为例，据统计，1998年世界湿法磷酸的生产能力大概为3900万吨(以P2O5计)，这就相当于每年产生234万吨氟硅酸(100％H2SiF6)副产品，由此可见，氟硅酸的产量是相当可观的。与此形成对比的是，工业副产氟硅酸仅有几种应用被推广于工业生产，应用的广度和深度远远不及其产生的速度，因此，为氟硅酸的资源化利用开辟一条崭新的道路显然意义重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，以实现污泥的破解，从而实现污泥的减量化。
本发明采用如下技术方案实现：一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，包括以下步骤：取污水处理厂的污泥，加入氟硅酸和双氧水进行搅拌处理，制成污泥浆，所述氟硅酸与所述污泥的质量比为1～10：100，所述双氧水与所述污泥的质量比为1～10：100，处理温度为10℃～100℃，搅拌时间为0.5h～24h，处理结束后再通过过滤进行固液分离。
优选地，所述氟硅酸与所述污泥的质量比为2：100、3：100、4：100、5：100、6：100、7：100、8：100或9：100。
优选地，所述双氧水与所述污泥的质量比为2：100、3：100、4：100、5：100、6：100、7：100、8：100或9：100。
优选地，所述处理温度为15℃、20℃、25℃、40℃、65℃、85℃或95℃。
优选地，所述搅拌时间为2h、4h、7h、10h、15h、18h或20h。
优选地，所述过滤为机械方式过滤。
本发明具有如下有益效果：(1)污泥得到深度脱水，处理后含水率一般低于60％，降低了后续工艺的能耗成本；(2)污泥中的有害微生物体得到杀灭，降低了污泥对人类健康的威胁度；(3)在含氟硅酸根离子的酸性溶液中，污泥中大部分重金属被浸出；(4)为工业副产氟硅酸的资源化利用开辟了一条新的道路，达到了以废治废的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法作进一步的详细说明。
实施例1
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液290mL(含氟硅酸约50g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸15.2％，其密度经测定为1.15g/mL，再加入30％双氧水30mL(含双氧水约10g)，搅拌处理，控制处理温度95℃，搅拌4h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为420g，烘干后称重为180g，则含水率降至57.14％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表1所示。
表1污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例2
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80％，固含量为20％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液540mL(含氟硅酸约80g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸13.7％，其密度经测定为1.08g/mL，再加入30％双氧水60mL(含双氧水约20g)，搅拌处理，控制处理温度95℃，搅拌0.5h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为370g，烘干后称重为175g，则含水率降至52.7％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表2所示。
表2污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例3
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80％，固含量为20％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液58mL(含氟硅酸约10g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸15.2％，其密度经测定为1.15g/mL，再加入30％双氧水90mL(含双氧水约30g)，搅拌处理，控制处理温度10℃，搅拌24h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为396g，烘干后称重为173g，则含水率降至56.31％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表3所示。
表3污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例4
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液135mL(含氟硅酸约20g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸13.7％，其密度经测定为1.08g/mL，再加入30％双氧水240mL(含双氧水约80g)，搅拌处理，控制处理温度15℃，搅拌20h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为400g，烘干后称重为169g，则含水率降至57.75％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表4所示。
表4污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例5
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液87mL(含氟硅酸约30g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸15.2％，其密度经测定为1.15g/mL，再加入30％双氧水150mL(含双氧水约50g)，搅拌处理，控制处理温度20℃，搅拌18h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为368g，烘干后称重为171g，则含水率降至53.53％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表5所示。
表5污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例6
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80％，固含量为20％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液270mL(含氟硅酸约40g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸13.7％，其密度经测定为1.08g/mL，再加入30％双氧水120mL(含双氧水约40g)，搅拌处理，控制处理温度25℃，搅拌15h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为382g，烘干后称重为180g，则含水率降至52.88％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表6所示。
表6污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例7
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液405mL(含氟硅酸约60g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸13.7％，其密度经测定为1.08g/mL，再加入30％双氧水270mL(含双氧水约90g)，搅拌处理，控制处理温度40℃，搅拌10h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为411g，烘干后称重为178g，则含水率降至56.69％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表7所示。
表7污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例8
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80％，固含量为20％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液348mL(含氟硅酸约70g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸15.2％，其密度经测定为1.15g/mL，再加入30％双氧水180mL(含双氧水约60g)，搅拌处理，控制处理温度65℃，搅拌7h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为375g，烘干后称重为184g，则含水率降至50.93％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表8所示。
表8污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例9
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80％，固含量为20％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液594mL(含氟硅酸约90g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸13.7％，其密度经测定为1.08g/mL，再加入30％双氧水210mL(含双氧水约70g)，搅拌处理，控制处理温度85℃，搅拌2h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为408g，烘干后称重为168g，则含水率降至58.82％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表9所示。
表9污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
实施例10
取污泥样品1000g，该污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％，先加入水500mL，简单搅拌后，再加入氟硅酸溶液580mL(含氟硅酸约100g)，该氟硅酸溶液取自浙江衢州某氟化工企业，含氟硅酸15.2％，其密度经测定为1.15g/mL，再加入30％双氧水300mL(含双氧水约100g)，搅拌处理，控制处理温度100℃，搅拌0.5h后，采用机械方式过滤，得到泥饼经称重为415g，烘干后称重为186g，则含水率降至55.18％。同时，污泥中绝大部分重金属得到脱除，具体如表10所示。
表10污泥处理前后主要重金属含量变化(mg/kg)
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：取污水处理厂的污泥，先加入水，然后加入氟硅酸和双氧水进行搅拌处理，制成污泥浆，所述氟硅酸与所述污泥的质量比为1～10：100，所述双氧水与所述污泥的质量比为1～10：100，处理温度为10℃～100℃，搅拌时间为0.5h～24h，处理结束后再通过过滤进行固液分离。
2.根据权利要求1所述的利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于：所述氟硅酸与所述污泥的质量比为2：100、3：100、4：100、5：100、6：100、7：100、8：100或9：100。
3.根据权利要求1所述的利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于：所述双氧水与所述污泥的质量比为2：100、3：100、4：100、5：100、6：100、7：100、8：100或9：100。
4.根据权利要求1所述的利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于：所述处理温度为15℃、20℃、25℃、40℃、65℃、85℃或95℃。
5.根据权利要求1所述的利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于：所述搅拌时间为2h、4h、7h、10h、15h、18h或20h。
6.根据权利要求1所述的利用氟硅酸处理剩余污泥的方法，其特征在于：所述过滤为机械方式过滤。
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