CN110054316B - 一种黑臭河道处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种黑臭河道污水处理工艺。所述工艺包括黑臭河道污水预处理、臭气处理和河道污泥处理，其中：（1）黑臭河道污水预处理：将聚合氯化铝水溶液和钯炭添加至河道污水，经混合后，泵送至沉淀池静置，将碱式聚合氯化铝水溶液和钯炭添加至上清液中，经混合后，泵送至沉淀池静置，将聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和钯炭添加至清液中，经混合均匀后，泵送至沉淀池静置，收集沉淀池中絮凝物；（2）臭气处理：步骤（1）中收集的絮凝物在空气存在下，在加热加压条件下处理后达到排放标准；（3）河道污泥处理：河道污泥通过挤出成型，经热处理后，得到催化剂载体材料。本发明工艺具有除臭效率高和产品附加值高等优势。

Description

一种黑臭河道处理工艺
技术领域
本发明涉及黑臭河道污水处理领域，具体涉及一种黑臭河道处理工艺。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，河道水体污染越来越严重，河道水体不仅悬浮物多，且水体发臭，严重影响河道清洁及自净能力，需要人为定期对河道水体进行处理，然而，河道黑臭水体的治理以及河道污泥的资源化利用技术是目前亟待解决的行业难题。因此，各领域学科技术专家对如何资源化处理河道水体及污泥的方法进行研究。由于普通河道黑臭水体及污泥处理技术存在处理成本高、处理效率低和产品附加值低等缺陷。因此，河道黑臭水体及污泥在资源化利用方面需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黑臭河道处理工艺，该黑臭河道处理工艺采用黑臭河道污水预处理工艺、臭气处理工艺和河道污泥处理工艺，本工艺具有除臭效率高、能耗低、产品附加值高等优势。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种黑臭河道处理工艺，包括黑臭河道污水预处理、臭气处理和河道污泥处理，其中：
(1)黑臭河道污水预处理
将质量份数比为0.8～5:0.1～0.7的聚合氯化铝水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至1m3河道污水中，经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，将质量份数比为0.5～4:0.07～0.5的碱式聚合氯化铝水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至上清液中，经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，将质量份数比为0.1～2:0.05～0.3的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至清液中，经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。所述的聚合氯化铝的目的为吸收碱性臭气；所述的碱性聚合氯化铝的目的为吸收酸性臭气。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过气体将反应釜压力加压到0.3～2MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至96～150℃、0.8～3MPa条件下反应0.5～6h，气体经检测合格后排放。所述的钯炭的目的为降解臭气。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，900～1200℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
优选地，所述的聚合氯化铝水溶液和钯炭的质量份数比为1.5:0.25，所述的碱式聚合氯化铝水溶液和钯炭的质量份数比为0.8:0.12，所述的聚丙烯酰胺絮凝剂和钯炭的质量份数比为0.3:0.13。
优选地，所述的聚合氯化铝水溶液浓度为8％，所述的碱式聚合氯化铝水溶液浓度为7％，所述的聚丙烯酰胺絮凝剂浓度为3％。
本发明的有益效果在于：
1.聚合氯化铝水溶液为酸性溶液，利用聚合氯化铝水溶液的酸性作为碱性臭气的酸洗吸收剂，在钯炭吸附作用协同下，能有效解决碱性臭气收集和富集问题；碱性聚合氯化铝水溶液为碱性溶液，利用碱性聚合氯化铝水溶液的碱性作为酸性臭气的碱洗吸收剂，在钯炭吸附作用协同下，能有效解决酸性臭气收集和富集问题；同时，聚合氯化铝、碱性聚合氯化铝和聚丙烯酰胺能有效逐步降低水体悬浮物含量；
2.钯炭具有催化氧化性能，能有效将富集的臭气氧化降解为无臭产物，能有效明显降低臭气浓度，且高温高压能加速钯炭氧化降解臭气效率；
3.絮凝体与河道污泥共混后，将絮凝体均匀分散在河道污泥中，经热处理后，絮凝体中有机物和水分逐步从河道污泥中溢出，改善河道污泥孔隙结构，经热处理后，絮凝体中有机物逐步受热分解，产生的气体或挥发物作为河道污泥的造孔剂，改善河道污泥产品的孔隙率，产物可作为脱硫脱硝催化剂载体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
实施例1
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将1.5份聚合氯化铝水溶液和0.25份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.8份碱式聚合氯化铝水溶液和0.12份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.3份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.13份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到1MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至125℃、2.5MPa条件下反应4.5h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，1100℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例2
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将0.8份聚合氯化铝水溶液和0.1份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.5份碱式聚合氯化铝水溶液和0.07份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.1份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.05份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到0.3MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至96℃、0.8MPa条件下反应6h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，900℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例3
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将5份聚合氯化铝水溶液和0.7份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将4份碱式聚合氯化铝水溶液和0.5份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将2份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.3份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到2MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至150℃、3MPa条件下反应0.5h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，1200℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例4
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将0.9份聚合氯化铝水溶液和0.2份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.6份碱式聚合氯化铝水溶液和0.09份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.2份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.08份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到0.5MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至98℃、0.9MPa条件下反应0.8h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，950℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例5
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将1.5份聚合氯化铝水溶液和0.3份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将1.3份碱式聚合氯化铝水溶液和0.16份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.7份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.14份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到1.1MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至99℃、1.3MPa条件下反应1.2h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，990℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例6
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将2.3份聚合氯化铝水溶液和0.45份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将2.1份碱式聚合氯化铝水溶液和0.22份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将0.9份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.23份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到1.5MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至109℃、1.7MPa条件下反应2.5h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，1000℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例7
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将4.5份聚合氯化铝水溶液和0.6份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将3.4份碱式聚合氯化铝水溶液和0.46份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将1.8份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.25份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到1.7MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至145℃、2.9MPa条件下反应5.5h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，1150℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
实施例8
一种黑臭河道处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
(1)黑臭河道污水预处理
通过文丘里管自动将3.7份聚合氯化铝水溶液和0.55份钯炭混合液添加至1m3河道污水中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将2.8份碱式聚合氯化铝水溶液和0.39份钯炭添加至上清液中，物料经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，通过文丘里管自动将1.7份聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和0.27份钯炭添加至清液中，物料经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物。
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过空气将反应釜压力加压到1.6MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至140℃、2.4MPa条件下反应4.5h，气体经检测合格后排放。
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，1100℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
对照例1
本对照例中，不添加钯炭，其它组分与处理工艺与施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加聚合氯化铝，其它组分与处理工艺与实施例1相同。
对照例3
本对照例中，不添加碱式聚合氯化铝，其它组分与处理工艺与实施例1相同。
对照例4
本对照例中，配方中选用普通聚合氯化铝水溶液替代实施例1中的碱式聚合氯化铝水溶液，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例5
本对照例中，臭气处理不采用加温加压处理，其它组分与处理工艺与实施例1相同。
对实施例1～8和对照例1～5制得的黑臭河道处理工艺的产品进行表征，初始河道水体中臭气浓度为81，悬浮物含量为307mg/L。臭气浓度、悬浮物含量和比表面积分别按照GB/T 14675、GB/T 11901和GB/T 19587进行测试，测试结果见下表1和表2。
表1实施例1～8制得的黑臭河道处理工艺产品性能参数
Figure BDA0002040629850000081
表2实施例1和对照例1～5制得的黑臭河道处理工艺性能参数
Figure BDA0002040629850000082
Figure BDA0002040629850000091
由上表1和表2可知，本发明各实施例制备得到的黑臭河道处理工艺的臭气浓度、悬浮物含量和载体比表面积性能较优，这表明以本发明提供的原料制备得到的黑臭河道处理工艺具有较好的臭气浓度、悬浮物含量和载体比表面积性能；相比之下，各对照例的原料制备得到的黑臭河道处理工艺的臭气浓度、悬浮物含量和载体比表面积性能较差。另外，本发明各实施例制备得到的黑臭河道处理工艺具有较好的臭气浓度、悬浮物含量和载体比表面积性能。
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种黑臭河道处理工艺，其特征在于，包括黑臭河道污水预处理、臭气处理和河道污泥处理，其中：
(1)黑臭河道污水预处理
将质量份数比为0.8～5:0.1～0.7的聚合氯化铝水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至1m3河道污水中，经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，将质量份数比为0.5～4:0.07～0.5的碱式聚合氯化铝水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至上清液中，经动态混合管混合后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，将质量份数比为0.1～2:0.05～0.3的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液和钯炭通过文丘里管自动添加至清液中，经动态混合管混合均匀后，将上述混合液泵送至沉淀池静置30min，收集沉淀池中絮凝物；
(2)臭气处理
步骤(1)中收集的絮凝物在充分与空气接触后，通过气体将反应釜压力加压到0.3～2MPa，将反应釜温度控制在80℃反应3h，将反应釜升温至96～150℃、0.8～3MPa条件下反应0.5～6h，气体经检测合格后排放；
(3)河道污泥处理
将步骤(2)中产物和河道污泥共混后，产物通过挤出机挤出成型，经300℃热处理1.5h，500℃热处理2h，800℃热处理3h，900～1200℃热处理3h，得到催化剂载体材料。
2.根据权利要求1所述黑臭河道处理工艺，其特征在于，所述的聚合氯化铝水溶液和钯炭的质量份数比为1.5:0.25，所述的碱式聚合氯化铝水溶液和钯炭的质量份数比为0.8:0.12，所述的聚丙烯酰胺絮凝剂和钯炭的质量份数比为0.3:0.13。
3.根据权利要求1所述黑臭河道处理工艺，其特征在于，所述的聚合氯化铝水溶液浓度为0.5％～10％，所述的碱式聚合氯化铝水溶液浓度为0.6％～10％，所述的聚丙烯酰胺絮凝剂浓度为0.3％～10％。
4.根据权利要求1所述黑臭河道处理工艺，其特征在于，所述的催化剂载体材料应用于烟气脱硫脱硝催化剂载体领域。
5.根据权利要求1所述黑臭河道处理工艺，其特征在于，所述的步骤(2)中加压气体为空气或氧气的一种。
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