一种生化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法技术

本发明专利技术涉及一种生化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法，其包括如下步骤：(1)水解酸化：城市污泥首先进入水解酸化池，进行初步水解酸化；(2)硫酸盐还原：将经过上述步骤(1)处理的城市污泥由水解酸化池污泥重力流入厌氧池，以硫酸盐还原菌为菌种，将所述城市污泥中的硫酸盐还原成硫化氢；(3)热水解：将经过上述步骤(2)处理的城市污泥由厌氧池进入消解罐进行热水解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。本发明专利技术所述的是一种不投加重金属稳定剂的情况下，利用厌氧反应将污泥内自身存在的硫化物和重金属等各类污染物进行反应，提高污泥中重金属稳定形态的比例将污泥中重金属稳定化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，其包括如下步骤：(1)水解酸化：城市污泥首先进入水解酸化池，进行初步水解酸化；(2)硫酸盐还原：将经过上述步骤(1)处理的城市污泥由水解酸化池污泥重力流入厌氧池，以硫酸盐还原菌为菌种，将所述城市污泥中的硫酸盐还原成硫化氢；(3)热水解：将经过上述步骤(2)处理的城市污泥由厌氧池进入消解罐进行热水解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。本专利技术所述的是一种不投加重金属稳定剂的情况下，利用厌氧反应将污泥内自身存在的硫化物和重金属等各类污染物进行反应，提高污泥中重金属稳定形态的比例将污泥中重金属稳定化。【专利说明】-种生化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方 法
本专利技术涉及一种固体废物无害化的处理方法，特别地涉及一种采用生化-物化结 合的处理工艺对城市污泥进行重金属稳定化的方法。
技术介绍
城市污泥是一种处理污水时进行生物降解过程中所形成的产物，其产量随着我国 城镇生活污水集中处理能力的增强与日俱增，截至2010年底，我国污泥产量达到6万吨湿 污泥/日（含水率80%)，按照《"十二五"全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》， 2015年全国将产生的污泥量为10. 4万吨湿污泥/日（含水率80% )，由此可见，污泥产量 将在今后依旧快速增长。 城市污泥不仅含有丰富的植物所需的氮、磷、氨基酸和微量元素等资源，而且含有 大量有益于疏松土壤保水保肥的有机质，将污泥进行无害化处理后可为农作物所利用，而 污泥中所含的重金属是污泥资源化利用的一种主要限制因素。重金属污染对人体、动植物、 水体、土壤生态系统都有极其严重、持久的危害。 目前，去除污泥中重金属的方法有化学法、生物滤淋法、稳定法等。其中化学法与 一般的稳定法均需要消耗大量的化学药剂，而生物滤淋法的有效性完全依仗氧化亚铁硫杆 菌和氧化硫硫杆菌等菌种的作用，因此处理效果受环境影响较大。 因而，针对包括以上所述的一些不足之处，人们研发了多种处理污泥中重金属的 技术，例如： CN1061012A公开了一种清除污水/污泥中重金属的方法，是将污泥与催化剂氧化 齐?、再生氧化剂及酸进行混合，形成活性泥浆，然后分离。 CN1273946A公开了分解污泥中有害化学物质和重金属的方法，是利用环糊精和天 然微生物混合液来进行处理，其中天然微生物在分解消化环糊精的同时，可氧化环糊精所 粘附的重金属离子。 W00109045A公开了使用化学生物复合方法来净化城市污泥的方法，将污泥与酸性 浙滤液混合，以使得污泥的pH值足够低并足以溶解大部分重金属，然后施加氧化还原电位 以实现固-液分离。 CN1436734A公开了一种重金属污泥的结晶处理方法，主要使用电化学氧化还原以 及结晶原理，将重金属污泥通过溶提、浓缩、结晶等步骤，实现重金属结晶体的回收和利用。 CN1544366A公开了一种处理污泥重金属的方法，是采用硫化物和石灰作为固定 剂，实现重金属的稳定化，降低了其浸出率。 CN1631940A公开了用于重金属污泥的高分子重金属螯合剂，使用该螯合剂可使得 污泥中的重金属实现稳定化。 W02005035149A公开了一种从污泥中分离重金属的方法，是将包含重金属的污泥 供给给反应槽的阴极区中，在还原性气氛和强酸或强碱氛围气体的存在下，使重金属溶出 并电解析在阴极表面上。 CN101265007A公开了采用电动修复技术去除城市污泥中重金属的方法，其中使用 聚环氧琥珀酸作为络合剂来增强重金属的电迁移能力，对重金属的去除率达到60 %以上。 CN102701551A公开了一种工业污泥处理方法，是向污泥中加入非导体分散剂进行 调理，然后高温烘烤，粉碎研磨，通过风和静电进行重金属分离。 CN102408177A公开了一种用于污泥资源化的生物复合酶，通过该生物酶处理污泥 后，经脱水、与腐殖土混合造粒、干化后得到复合土壤，该土壤可将重金属固化。 CN102503059A公开了去除污泥中重金属的方法，是利用反复冻融的预处理工艺来 强化阴极液回流的电动处理过程，从而提高重金属的去除效率。 CN102583916A公开了去除污泥中重金属的方法，包括用柠檬酸和双氧水浸提重金 属、微波加热、固液分离、加氢氧化钠沉淀析出重金属，其中的柠檬酸溶液可循环使用。 王旌等人（王旌，付融冰，罗启仕，张长波，许延营，"亚铁盐对城市污泥中重金属的 稳定化作用研究"，《环境科学》，31卷第4期，P. 210-214, 2010年4月）中公开了联合使用 亚铁盐和氢氧化钙，可实现污泥中重金属的良好稳定化，同时可保持适当的pH值。 重金属的形态按BCR法可分为酸溶态、可还原态、可氧化态和残渣态，而所谓的稳 定性一般是指可氧化态与残渣态之和占重金属总含量的比例。稳定法正是通过增加可氧化 态和残渣态的比例来实现污泥中重金属稳定性的提高。另外稳定法与其他方法最大的不同 在于，其最终目的是降低污泥中可被生物利用而在环境系统中不断迁移的重金属含量，而 常常所述的化学法与生物滤淋法处理工艺中，重金属被转移进入水体中造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种生 化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法，不投加重金属稳定剂，有效提高污 泥中重金属稳定形态的比例将污泥中重金属稳定化。 本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为： -种生化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法，包括如下步骤： (1)水解酸化：城市污泥首先进入水解酸化池，进行初步水解酸化； (2)热水解：将经过上述步骤（1)处理的城市污泥由水解酸化池进入消解罐进行 热水解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。 本专利技术还提供了另， 包括如下步骤： (1)硫酸盐还原：城市污泥首先进入经硫酸盐还原菌为菌种接种驯化后的厌氧 池，将所述城市污泥中的硫酸盐还原成硫化氢； (2)热水解：将经过上述步骤（1)处理的城市污泥由厌氧池进入消解罐进行热水 解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。 本专利技术还提供了最佳的生化-物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法， 包括如下步骤： (1)水解酸化：城市污泥首先进入水解酸化池，进行初步水解酸化； (2)硫酸盐还原：将经过上述步骤（1)处理的城市污泥由水解酸化池污泥重力流 进入经硫酸盐还原菌为菌种接种驯化后的厌氧池，将所述城市污泥中的硫酸盐还原成硫化 氢； (3)热水解：将经过上述步骤（2)处理的城市污泥由厌氧池进入消解罐进行热水 解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。 按上述方案，所述水解酸化池内温度保持在20?35°C，城市污泥浓度保持在10? 20g/L，池内上升流速(λ 8?L 8m/h，调节pH为5?7,搅拌速度为80?100r/min，城市污 泥停留时间为2. 5?4. 5h。其中pH采用无机酸调节，本专利技术主要采用质量浓度50 %的硫 酸调节；通过搅拌以防止污泥沉降，更好地进行水解酸化反应。 按上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生化‑物化结合的实现城市污泥中重金属稳定化的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)水解酸化：城市污泥首先进入水解酸化池，进行初步水解酸化；(2)热水解：将经过上述步骤(1)处理的城市污泥由水解酸化池进入消解罐进行热水解，然后进入闪蒸罐降至室温常压，即得到实现重金属稳定化的城市污泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟，章蕾，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42