電鍍污泥水熱處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開的電鍍污泥水熱處理方法，是先將電鍍污泥與水混合，形成電鍍污泥流體；再打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜，達(dá)到固定的容量后停止進(jìn)料；將釜內(nèi)溫度升高進(jìn)行水熱處理；水熱處理完畢后，排出反應(yīng)后的重金屬污泥水熱渣，排出的重金屬污泥水熱渣經(jīng)壓濾后得到固相水熱渣和液相水熱水；固相水熱渣硫酸浸洗壓濾得到酸洗液和水熱渣沉淀，各次酸洗后的水熱渣沉淀烘干，研磨；各次酸洗液與液相水熱水均勻混合后利用化學(xué)共沉淀法制得鐵氧體。本發(fā)明專利技術(shù)的水熱處理方法能高效的使重金屬浸出，并通過后續(xù)分離措施對重金屬進(jìn)行有效分離回收利用。而泥渣則經(jīng)過板框壓濾機(jī)大大降低含水率，減少污泥殘渣的體積，殘渣重金屬溶出率大為降低，且形態(tài)也更加穩(wěn)定。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及工業(yè)廢物廢液處理和資源化再生利用及環(huán)保節(jié)能
，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
污泥是由污水處理過程所產(chǎn)生的固體沉淀物質(zhì)。在固體廢物污染危害中，最嚴(yán)重的是危險廢物的污染，所以固體廢物的治理重點是危險固體廢物的治理，而含重金屬水處理污泥是危險固體廢物中的一類。電鍍污泥是電鍍行業(yè)廢水處理的“終態(tài)物”，里面含有大量銅、鎳、鉻、鐵、鋅等貴重金屬。電鍍污泥主要來源于工業(yè)電鍍廠各種電鍍廢液和電解槽液通過液相化學(xué)處理后所產(chǎn)生的固體廢料，由于各電鍍廠家的生產(chǎn)工藝及處理工藝不同，電鍍污泥的化學(xué)組份相當(dāng)復(fù)雜，主要含有鉻、鐵、鎳、銅、鋅等重金屬化合物及可溶性鹽類。 據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院測算，到2010年，我國各城市污水處理廠產(chǎn)生的濕污泥將達(dá)3000多萬噸，占我國年總固體廢棄物排放量的5%以上。土地填埋，填埋坑中的滲出液和氣體會破壞環(huán)境，污染空氣與水源。滲出液中有害物質(zhì)進(jìn)入地下水層會污染地下水環(huán)境；填埋場產(chǎn)生的氣體甲烷，不采取適當(dāng)措施會引起爆炸；另外，適合污泥填埋的場所也因城市污泥大量的產(chǎn)出而越來越有限，美國近幾十年來已經(jīng)關(guān)閉了大量的填埋場，而歐盟各國1992年填埋處理約占40 %，2005年已減至17 %，而且規(guī)定所填埋的物質(zhì)僅限于有機(jī)物質(zhì)含量< 50g/kg。焚燒處理污泥一般要求其熱值在1000kJ/kg以上。焚燒時產(chǎn)生的二惡英等氣體造成大氣污染，污泥中重金屬也隨煙塵擴(kuò)散。另外，焚燒成本是其他處理工藝的2 4倍。目前市場上正在開發(fā)的污泥脫水干化、加藥固化等技術(shù)成本均在80-100元/t，但污泥減量化和無害化不徹底，都仍需要進(jìn)一步進(jìn)行填埋或焚燒處理。近年來，出于保護(hù)環(huán)境的目的以及經(jīng)濟(jì)利益的推動，涌現(xiàn)出大批應(yīng)用新興技術(shù)處理重金屬污泥的研究，主要有化學(xué)法、離子交換法、活性炭法、電解法、蒸發(fā)濃縮法、反滲透法、電滲透法等。據(jù)報道，我國約41 %的電鍍廠采用化學(xué)法處理電鍍廢水，在日本，用化學(xué)方法處理電鍍廢水的約占85%。雖然化學(xué)法處理電鍍重金屬廢水投資少、技術(shù)成熟、適應(yīng)性強(qiáng)、自動化程度高，而且隨著PH-ORP自動控制儀的使用，化學(xué)法處理重金屬廢水將有增加的趨勢。但是化學(xué)法的最大缺點是會產(chǎn)生大量的重金屬污泥，這些污泥含有難以降解的有害重金屬，它具有易積累、不穩(wěn)定、易流失等特點，如不加以妥善處理，任意堆放，則將引起嚴(yán)重的二次污染，對人體和生態(tài)環(huán)境造成影響。中國專利CN201010541598. 7說明了一種重金屬污泥的資源化處理方法，其先用重量百分比濃度為30wt% 50wt%酸液浸出含重金屬污泥中的重金屬，再用頻率為14KHz 28KHz超聲波處理酸浸液，超聲分離30 60min后，固液分離出含硫酸鈣的沉淀物和含重金屬離子的酸液，浸出的酸液經(jīng)硫酸亞鐵處理并調(diào)節(jié)PH值為9后，加入鐵氧化劑氧化后，形成鐵氧體。硫酸鈣沉淀物經(jīng)洗滌和干燥后形成石膏。該專利技術(shù)適合處理各種含重金屬離子的污泥，不僅工藝通用性好，工藝條件簡單，可操作性強(qiáng)，更可實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，是一種以廢治廢，節(jié)能減排、無害化和資源再生利用含重金屬污泥的處理技術(shù)。中國專利CN201010242352.X涉及一種含電鍍污泥的處理劑及處理方法，具體公開了一種重金屬污染底泥固化劑，該固化劑包括水泥和粉煤灰，粉煤灰和水泥的質(zhì)量比為I (O. 5 11)。該固化劑的固化方法包括以下步驟向電鍍污染中直接添加該專利技術(shù)的固化劑，固化劑的用量為電鍍污染底泥質(zhì)量的O. 4 1. 5倍，將添加固化劑后的混合物至少養(yǎng)護(hù)3d，完成固化過程。本專利技術(shù)的固化劑及固化方法不僅處理成本低，固化效果理想。中國專利CN201010570514. 2涉及一種城市生活污泥重金屬減量化生產(chǎn)工藝，該方法將城市生活污泥通過一次高溫發(fā)酵處理實現(xiàn)衛(wèi)生無害化，并改良污泥的理化性狀，使之適合作物生長，然后，在污泥上種植具有對超標(biāo)重金屬元素富集能力的作物，使污泥的重金屬轉(zhuǎn)移到植物中，使污泥中重金屬含量顯著降低，直至達(dá)到有機(jī)肥料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，然后作為有機(jī)肥的生產(chǎn)原料進(jìn)行利用，對促進(jìn)城市解決生活污泥土地安全再利用具有積極意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電鍍污泥水 熱處理方法，以實現(xiàn)廢物資源化，將危險廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橐话銖U棄物，以便于后續(xù)進(jìn)一步處理。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)，是先將電鍍污泥與O. 2 O. 5倍體積水混合，形成電鍍污泥流體；再用進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜，達(dá)到固定的容量后停止進(jìn)料；打開連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜的升溫裝置，將連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度升高至200 300°C，壓力為5 8MPa進(jìn)行水熱處理I 10分鐘；水熱處理完畢后，打開出料通道，排出反應(yīng)后的重金屬污泥水熱渣，與此同時開啟進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜至固定容量；排出的重金屬污泥水熱渣經(jīng)壓濾后得到固相水熱渣和液相水熱水；固相水熱渣按照150mL/100g的標(biāo)準(zhǔn)用重量百分比濃度為20%的硫酸浸洗I 3次，每次酸洗后壓濾得到酸洗液和水熱渣沉淀，合并各次酸洗后的水熱渣沉淀在105±2°C下烘干，研磨，篩分成粒徑小于3mm的顆粒，裝袋待用；合并各次酸洗液與液相水熱水均勻混合后利用化學(xué)共沉淀法制得鐵氧體。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例中，所述壓濾采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例中，所述連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜為威海鑫泰化工設(shè)備廠生產(chǎn)的GSHA-1型永磁旋轉(zhuǎn)攪拌高壓釜。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例中，排出的重金屬污泥水熱渣與電鍍污泥流體通過一換熱器進(jìn)行換熱，以預(yù)熱電鍍污泥流體；換熱后的重金屬污泥水熱渣經(jīng)冷凝后壓濾得到固相水熱渣和液相水熱水。由于采用了如上的技術(shù)方案，本專利技術(shù)在排出反應(yīng)后的重金屬污泥水熱渣，與此同時開啟進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜至固定容量從而達(dá)到連續(xù)自動化的效果。本專利技術(shù)排述的重金屬污泥水熱渣經(jīng)過壓濾可大大降低含水率，減少污泥殘渣的體積，殘渣重金屬溶出率大為降低，且形態(tài)也更加穩(wěn)定。壓濾后的固相水熱渣進(jìn)一步酸洗，提取并分離出附著的重金屬，達(dá)到回收利用的效果。本專利技術(shù)的水熱處理方法通過將污泥加熱，在200 300°C，5 8MPa的條件下，使污泥中的粘性有機(jī)物水解，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，同時可以改善脫水性能和厭氧消化性能。隨水熱反應(yīng)溫度和壓力的增加，顆粒碰撞幾率增大，顆粒間的碰撞導(dǎo)致了膠體結(jié)構(gòu)的破壞，使束縛水和固體顆粒分離。另外，加熱使污泥中的蛋白質(zhì)分解，細(xì)胞發(fā)生破裂，胞內(nèi)的水分被釋放。經(jīng)過水熱處理的污泥在不添加絮凝劑的情況下，機(jī)械脫水可使含水率大幅度降低。在此條件下，由于污泥組成、結(jié)構(gòu)的改變，重金屬元素與膠體、有機(jī)物質(zhì)和污泥顆粒的結(jié)合緊密程度也大大減小，從而大量進(jìn)入水熱水中。本專利技術(shù)的亞臨界水熱水解反應(yīng)為綠色環(huán)保技術(shù)，利用水熱反應(yīng)將污泥中的大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)等)在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換為低分子有機(jī)物(如葡萄糖，氨基酸等)，從而大大提聞聞含水率污泥的脫水效果。本專利技術(shù)與其他方法相比具有如下特點(I)有機(jī)污染物無害化、減量化快速徹底；(2)水熱反應(yīng)徹底含水率可降低至約20%，大大提高了污泥的減量化效率；·(3)重金屬經(jīng)高溫高壓處理，礦化度高、殘渣重金屬溶出率大為降低；(4)由于水熱運行溫度遠(yuǎn)低于焚燒法(850°C以上)，建設(shè)費及運行費遠(yuǎn)低于焚燒法，并且可通過熱量交換進(jìn)一步降低本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
電鍍污泥水熱處理方法，其特征是先將電鍍污泥與0.2～0.5倍體積水混合，形成電鍍污泥流體；再用進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜，達(dá)到固定的容量后停止進(jìn)料；打開連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜的升溫裝置，將連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度升高至200～300℃，壓力為5～8MPa進(jìn)行水熱處理1～10分鐘；水熱處理完畢后，打開出料通道，排出反應(yīng)后的重金屬污泥水熱渣，與此同時開啟進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜至固定容量；排出的重金屬污泥水熱渣經(jīng)壓濾后得到固相水熱渣和液相水熱水；固相水熱渣按照150mL/100g的標(biāo)準(zhǔn)用重量百分比濃度為20％的硫酸浸洗1～3次，每次酸洗后壓濾得到酸洗液和水熱渣沉淀，合并各次酸洗后的水熱渣沉淀在105±2℃下烘干，研磨，篩分成粒徑小于3mm的顆粒，裝袋待用；合并各次酸洗液與液相水熱水均勻混合后利用化學(xué)共沉淀法制得鐵氧體。

【技術(shù)特征摘要】
1.電鍍污泥水熱處理方法，其特征是先將電鍍污泥與O.2 O. 5倍體積水混合，形成電鍍污泥流體；再用進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜，達(dá)到固定的容量后停止進(jìn)料；打開連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜的升溫裝置，將連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度升高至200 300°C，壓力為5 8MPa進(jìn)行水熱處理I 10分鐘；水熱處理完畢后，打開出料通道，排出反應(yīng)后的重金屬污泥水熱渣，與此同時開啟進(jìn)料泵將所述電鍍污泥流體打入連續(xù)化高溫高壓反應(yīng)釜至固定容量；排出的重金屬污泥水熱渣經(jīng)壓濾后得到固相水熱渣和液相水熱水；固相水熱渣按照150mL/100g的標(biāo)準(zhǔn)用重量百分比濃度為20%的硫酸浸洗I 3次，每次酸洗后壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏前勇，申哲民，劉誠晨，
申請(專利權(quán))人：上海集祥環(huán)保科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：