CN108249714A - 一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法 - Google Patents

一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，河道底泥经重力沉降浓缩，在一定温度下水热反应一定时间，反应结束降温后，经脱水处理获得水热固态产物和水热液。水热固态产物重新投加到河道，用于吸附水体中的氮磷及重金属、并逐渐负载微生物，以进一步净化河道水体。获得的水热液加入聚合氯化铝铁和NaOH进行二次水热反应，去除在底泥水热过程释放至水热液中的有机物和重金属，处理后的上清液返回至河道水体。本发明可实现在河道底泥稳定化和无害化的同时，实现底泥的资源化利用。本发明操作简单，易于工程化，为河道底泥的稳定化及资源化利用提供一种可行的方法。

Description

一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法。
背景技术
近年来，随着工业的快速发展，河道、湖泊等水体发生严重污染，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷等途径进入水体，其中大量难降解污染物质在水体底泥中积累并逐渐富集。底泥中主要含有三大类污染物质，一是重金属，一般指Hg、As、Zn、Cu等，具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点，可通过沉淀、吸附、络合等作用而沉积到底泥中；二是有机物，底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较强的毒害作用，并在气-水-生物一底泥等多介质环境体系中进行迁移、转化和暴露，从而对影响人和动物的健康；三是氮磷等营养物质，易导致水体富营养化的发生。溶解于水体中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响，因此，对底泥尤其是河道底泥的修复对水环境的改善具有重要作用。“水十条”发布以后，全国各地都在着力开展城市黑臭河道整治，其中河道清淤是重要的手段之一，因此污染底泥的治理更是刻不容缓。另外，河道底泥由于含有较高浓度的有机物，会严重降低水体中的溶解氧，底泥中形成腐殖质类有机物，产生恶臭味道，严重影响居民生活环境，因此非常有必要对底泥淤积严重的河道进行清淤处理，而疏浚后的底泥处理处置及资源化利用是目前的重点和难点。
目前，河道底泥的修复与治理主要关注其减量化，如分级分筛减量，脱水减量等技术。在脱水处理前，常需要对底泥添加石灰等碱性物质，通过药剂调理改善脱水性能，导致脱水泥饼碱性较大，对土壤具有一定危害，难以用作园林及回填土(洁净煤技术，2015，21(6)：43-46.)；另外，也有通过将底泥进行筛分，且去除其中的有机物，将筛选出的泥沙或泥饼用于建材。目前，河道底泥的修复尚开始，资源化利用研究还较少，有必要进一步拓展其修复技术及资源化利用方向。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何实现河道底泥的稳定化及资源化利用。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为12-25g/L；
步骤2)：将浓缩后的底泥泵送至水热密闭反应罐，进行水热反应；
步骤3)：水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，再通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；
步骤4)：获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用；
步骤5)：对获得的水热液进行二次水热，在水热液中加入聚合氯化铝铁和碱，密闭加热，反应后卸料，对二次水热后的物料进行离心分离，分离液返回至河道，分离后的污泥外运处置。
优选地，所述步骤2)中底泥的注入量为密闭反应罐容积的40％-85％；加热方式采用蒸汽加热、导热油加热或电加热。
优选地，所述步骤2)中的加热温度为160-240℃，加热时间为0.5-5h。
优选地，所述步骤3)中反应结束后降温至60℃以下，脱水方式采用板框压滤或离心脱水方式。
优选地，所述步骤4)中水热固态产物重新投入河道水体，全部均匀投加至底泥来源处的河道底部。
优选地，所述步骤4)中水热液二次水热的具体方法为：水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的50％-85％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为5-30mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为20-100mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度20-70r/min，加热方式和底泥水热加热方式相同，加热至反应罐内温度为160-220℃，水热反应1.0-5.0h；反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置。
本发明提供了一种能实现河道底泥稳定化及资源化利用的方法，通过对河道底泥进行水热，获得的水热液加入聚合氯化铝铁和碱，经二次水热处理，去除有机物和重金属后的液体返回至河道水体，获得的水热固态产物返回至河道底部，用于吸附河道水体中的氮磷及重金属，且微生物可负载于水热固态产物上，进一步净化河道水体，从而实现河道底泥的资源化利用。另外，水热过程中产生的水热液含有较多重金属，有机物和氮磷等物质，对该水热液进行二次水热，去除其中的有机物和重金属，经处理后的水热液返回至水体，二次水热产生的污泥外运处置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本方法可实现河道底泥的无害化和稳定化修复处理；
(2)本方法可实现河道底泥的资源化利用，底泥通过水热处理后获得的水热固态产物可重新返回至河道，且对河道水体具有净化作用，同时解决了底泥处置问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法的工艺示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，包括以下步骤：
(1)如图1所示，将河道清淤产生的河道底泥置于浓缩池中重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为15g/L；
(2)将浓缩后的底泥泵送至水热密闭反应罐内，浓缩底泥的注入量为反应罐容积的50％，采用蒸汽加热方式，密闭加热至罐内污泥温度为180℃，保持120min；
(3)降温后的物料输送至调节池，采用离心脱水处理，得到水热液及水热固态产物；
(4)水热液采取二次水热的方法进行处理，水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的80％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为10mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为30mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度30r/min，采用蒸汽加热方式，水热反应温度为180℃，水热反应2.5h。反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置。
(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。
实施例2
一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，包括以下步骤：
(1)如图1所示，将河道底泥于浓缩池中进行沉淀浓缩，浓缩后底泥浓度为20a/L；
(2)将浓缩后的底泥泵送至高压密闭反应罐中，污泥的注入量为高压密闭反应罐容积的70％，采用导热油加热，密闭加热至罐内污泥温度为180℃，保持160min；
(3)反应结束后，物料降温后卸料至调节池，采用板框压滤脱水处理，得到水热液及水热固态产物；
(4)水热液采取二次水热的方法进行处理，水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的65％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为20mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为40mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度20r/min，采用导热油加热，加热至反应罐内温度为200℃，水热反应时间3h。反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置；
(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。
实施例3
一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，包括以下步骤：
(1)如图1所示，将河道清淤得到的腐败底泥泵入浓缩池中进行底泥浓缩，浓缩后的底泥浓度为20g/L；
(2)将浓缩后的污泥泵送至水热密闭反应罐中，污泥的注入量为碳化反应罐容积的80％，蒸汽加热至罐内污泥温度为200℃，保持200min；
(3)反应结束后降温，物料输送至调节池，采用板框压滤脱水处理，得到水热液及水热固态产物。
(4)水热液采取二次水热的方法进行处理，水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的50％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为25mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为50mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度40r/min，采用蒸汽加油方式，加热温度为210℃，水热反应1.5h。反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置；
(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。
实施例4
一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，包括以下步骤：
(1)如图1所示，将河道清淤后的败底泥泵入浓缩池中进行重力沉降浓缩，浓缩后的底泥浓度为22g/L；
(2)将浓缩后的污泥泵送转入至水热密闭反应罐中，污泥的注入量为碳化反应罐容积的85％，蒸汽加热至罐内污泥温度为190℃，保持240min；
(3)反应结束，罐内物料降温后输送至调节池，采用板框压滤脱水处理，得到水热液及水热固态产物；
(4)水热液采取二次水热的方法进行处理，水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的85％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为8mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为60mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度40r/min，蒸汽加热至罐内温度160℃，水热反应4h。反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置；
(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。

Claims (6)

1.一种河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为12-25g/L；
步骤2)：将浓缩后的底泥泵送至水热密闭反应罐，进行水热反应；
步骤3)：水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，再通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；
步骤4)：获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用；
步骤5)：对获得的水热液进行二次水热，在水热液中加入聚合氯化铝铁和碱，密闭加热，反应后卸料，对二次水热后的物料进行离心分离，分离液返回至河道，分离后的污泥外运处置。
2.如权利要求1所述的河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤2)中底泥的注入量为密闭反应罐容积的40％-85％；加热方式采用蒸汽加热、导热油加热或电加热。
3.如权利要求1所述的河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤2)中的加热温度为160-240℃，加热时间为0.5-5h。
4.如权利要求1所述的河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤3)中反应结束后降温至60℃以下，脱水方式采用板框压滤或离心脱水方式。
5.如权利要求1所述的河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤4)中水热固态产物重新投入河道水体，全部均匀投加至底泥来源处的河道底部。
6.如权利要求1所述的河道底泥稳定化及资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤4)中水热液二次水热的具体方法为：水热液注入水热密闭反应罐中，注入量为密闭反应罐容积的50％-85％，同时加入固态聚合氯化铝铁，投加量为5-30mg/(L水热液)，加入NaOH，投加量为20-100mg/(L水热液)，反应罐密闭加热并在罐内加以机械搅拌，搅拌速度20-70r/min，加热方式和底泥水热加热方式相同，加热至反应罐内温度为160-220℃，水热反应1.0-5.0h；反应结束后卸料，冷却至60℃以下，对物料进行离心，离心液返回至河道水体，离心后的污泥外运处置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109626794A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 沈阳航空航天大学 一种复合式污泥脱水的工艺方法
CN112079532A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 苏州科技大学 一种回收有机物和磷的城市污水处理工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071100A (ja) * 1983-09-28 1985-04-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd 汚泥の処理方法
CN103588365A (zh) * 2012-08-14 2014-02-19 中国石油化工股份有限公司 城市污泥的水热处理方法
CN104150733A (zh) * 2014-08-11 2014-11-19 同济大学 基于污泥水热处理来消除有机污染物和稳定重金属的方法
CN106630513A (zh) * 2017-01-05 2017-05-10 新疆弘瑞达纤维有限公司 一种新型污泥预处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071100A (ja) * 1983-09-28 1985-04-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd 汚泥の処理方法
CN103588365A (zh) * 2012-08-14 2014-02-19 中国石油化工股份有限公司 城市污泥的水热处理方法
CN104150733A (zh) * 2014-08-11 2014-11-19 同济大学 基于污泥水热处理来消除有机污染物和稳定重金属的方法
CN106630513A (zh) * 2017-01-05 2017-05-10 新疆弘瑞达纤维有限公司 一种新型污泥预处理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109626794A (zh) * 2019-01-16 2019-04-16 沈阳航空航天大学 一种复合式污泥脱水的工艺方法
CN112079532A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 苏州科技大学 一种回收有机物和磷的城市污水处理工艺
CN112079532B (zh) * 2020-09-17 2021-09-17 苏州科技大学 一种回收有机物和磷的城市污水处理工艺

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