The invention discloses a method of sludge thickening and simultaneous removal of heavy metals by electrocoagulation coupled with electrodeposition, that is, sludge with high moisture content and heavy metals is concentrated and removed through the action of electrodeposition and electrocoagulation. Under the action of cathode electrode and anode electrode, heavy metals are electrodeposited on cathode electrode under the action of electric field in the process of electrodeposition, and electrocoagulation is over During the process, the anode electrode materials lose electrons and produce flocculation groups with flocculation effect in the anode area, and then coagulate and precipitate with sludge under the action of adsorption and bridging, so as to realize better separation of water and sludge. At the same time, the cathode area conducts electrolytic hydrogen production, collects hydrogen and supplies it to fuel cell for power generation. Finally, the sludge with low water content and harmless treatment is obtained Well realize its resource utilization.
【技术实现步骤摘要】
电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法和装置
本专利技术涉及污泥处理
,尤其涉及一种电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法和装置。
技术介绍
污泥的处置和利用越来越引起人们的关注,因为污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质等,可作为良好的植物养分原料和土壤物理性状改良剂,农业以及园林绿化利用污泥是一种最为经济可行和最有前景的处置方法,深受世界各国重视。但目前世界各国污泥的利用率不高,一方面是因为污泥中的重金属含量超标,另一方面是因为污泥含水率太高。我国污水处理厂产生的污泥中重金属含量较高,特别是污泥中铅、锌、铜、锰等重金属元素常常超标;统计结果表明:我国城市污泥重金属污染主要以Zn和Cu为主,其它重金属含量较低;经过净化处理后的污泥含水率为97~99%。因此,解决污泥中的重金属,使污泥中的重金属含量不超标、无害化和资源化,已成为我国乃至全世界环境界广泛关注的课题之一。重金属的不同存在形态决定了其迁移能力和生物可利用率,从而表现出不同的生物活性与毒性。对于重金属形态,目前还没有统一的定义及分类方法。一般来说,污泥中重金属的存在形态可分为:①可交换态;②碳酸盐结合态;③铁锰氧化物结合态;④硫化物及有机结合态;⑤残渣态等。可交换态属于有效的且容易被作物吸收利用,称为可利用态;碳酸盐结合态是指与碳酸盐结合的重金属;铁锰结合态是指与铁锰结合的重金属离子,它们之间有很强的结合能力;硫化物及有机结合态是指与硫结合的重金属和与有机物形成络合物的重金属离子;残渣态是指已提取上述四个组分后以层状 ...
【技术保护点】
1.一种电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:/n(1)电沉积过程:将含水率97~99%及含重金属的污泥通入反应器,在搅拌、pH3~4.5条件下,通过电极对污泥施加电场,污泥中重金属在电场作用下往阴电极迁移,并沉积在阴电极上;经处理后污泥中锌、铜总的去除率达到90%以上;/n(2)电絮凝及电解制氢过程:电沉积处理后的污泥输入到电絮凝池中,在搅拌、pH3~4.5条件下,通过电极对污泥施加电场,阳电极失去电子并且在阳极区域产生带有絮凝作用的絮凝基团,进而在吸附架桥等作用下与带负电且往阳极区域迁移的污泥凝聚成更大的基团并沉淀,实现水与污泥的分离,在电絮凝进行的同时阴极区域进行电解制氢,将氢收集并供给燃料电池发电。/n
【技术特征摘要】
1.一种电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)电沉积过程:将含水率97~99%及含重金属的污泥通入反应器,在搅拌、pH3~4.5条件下,通过电极对污泥施加电场,污泥中重金属在电场作用下往阴电极迁移,并沉积在阴电极上;经处理后污泥中锌、铜总的去除率达到90%以上;
(2)电絮凝及电解制氢过程:电沉积处理后的污泥输入到电絮凝池中,在搅拌、pH3~4.5条件下,通过电极对污泥施加电场,阳电极失去电子并且在阳极区域产生带有絮凝作用的絮凝基团,进而在吸附架桥等作用下与带负电且往阳极区域迁移的污泥凝聚成更大的基团并沉淀,实现水与污泥的分离,在电絮凝进行的同时阴极区域进行电解制氢,将氢收集并供给燃料电池发电。
2.根据权利要求1所述的电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法,其特征在于:电沉积中直流电压为1~15V,阳电极、阴电极均为高纯石墨电极,电极之间的间距为10~40cm。
3.根据权利要求1所述的电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法,其特征在于:电絮凝及电解制氢过程中直流电压为15~30V,阴电极材为高纯石墨电极,阳电极为铁或铝电极;电极极距为30~60cm。
4.根据权利要求1所述的电絮凝耦合电沉积强化污泥浓缩并同步脱除重金属的方法,其特征在于:搅拌为间歇式搅拌,转速为0.1cm/s~2cm/s...
【专利技术属性】
技术研发人员:瞿广飞,李江松,徐艺碧,宁平,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南;53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。