污水处理厂剩余污泥的处理方法技术

本发明专利技术提供的污水处理厂剩余污泥的处理方法，包括如下步骤：(1)将污泥和含铬污水搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，并向混合泥浆中加入处理剂A，搅拌使处理剂A充分分散到混合泥浆中，之后调整混合泥浆的pH为3.0‑3.5，调整超声波强度为0.40‑0.45W/mL,超声处理2.5‑3.5min，之后再搅拌处理；(2)向处理后的混合泥浆中加入处理剂B，搅拌处理，之后将混合泥浆泵入板框压滤机中进行脱水处理；(3)向脱水后的泥浆中加入流化床灰，搅拌混匀得到泥饼；(4)将所得的泥饼进行熔炼处理，得到金属合金和料渣。本发明专利技术实现了“以废治废”的目的，能够高效去除污泥中的有机污染物，实现重金属离子的回收。

【技术实现步骤摘要】
污水处理厂剩余污泥的处理方法
本专利技术涉及污泥处理领域，具体涉及一种污水处理厂剩余污泥的处理方法。
技术介绍
污水处理厂剩余污泥是污水处理中所产生的废弃物，剩余污泥中含有大量的有机物、重金属以及微生物等，目前，国内对污水处理厂剩余污泥的处理方法主要包括：干化焚烧、固化填埋修路、焦化处理、溶剂萃取、地耕法、堆肥法等。现有的污泥处理工艺虽然一定程度上可以实现对污泥的处理，但同时这些方法又存在一些局限性，比如，干化焚烧的过程中可能会产生二噁英等有毒有害气体，而且不能彻底解决污泥中所含的重金属等有害物质的污染问题；填埋容易造成严重的环境污染问题；焦化处理容易影响焦化工艺运行、影响焦化产品质量；溶剂萃取的处理成本高，萃取过程复杂；地耕法处理效率低，且存在引起环境污染的风险；以污泥产生的肥料中，有可能存在重金属等污染物，限制了其应用，且存在引起环境污染和食物链污染的风险。此外，污泥中所具有的多种重金属离子，其实也属于一种具有潜在开发价值的资源。因此，开发一种既能够降低处理成本，又能够实现环保效率最大化，安全环保的污泥处理方法是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种污水处理厂剩余污泥的处理方法，不仅能够降低处理成本，而且能够实现环保效率最大化，达到“以废治废”的目的。本专利技术提供的污水处理厂剩余污泥的处理方法，包括如下步骤：(1)将污泥和含铬污水按体积比为1:0.5-0.6搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，并向混合泥浆中加入处理剂A，搅拌使处理剂A充分分散到混合泥浆中，之后调整混合泥浆的pH为3.0-3.5，打开超声波发生器，调整超声波强度为0.40-0.45W/mL,超声处理2.5-3.5min，之后再搅拌处理50-60min；所述处理剂A按质量百分比包括：8-10％氧化铈和90-92％亚硫酸铁；超声波发生器探头的布置密度为每2m2设置一个探头，探头深度范围为曝气池有效水深的50％；在特定的pH条件下，加入的含铬污水与处理剂A中的亚硫酸铁、氧化铈混合后，能够产生大量具有强氧化性的SO4˙-自由基，结合超声过程所产生的大量·OH自由基，能够高效的氧化污泥中所含有的苯系物、酚类等有机污染物，氧化铈具有储放氧功能，作为处理剂A的原料加入到混合泥浆中后，能够释放氧气，增加溶解氧的含量，有利于SO4˙-自由基的形成，超声过程还可以产生振动剪切力，达到破坏微生物细胞壁的目的，释放胞内水，有利于提高后续过程中污泥的脱水效率；通过超声与含铬污水-处理剂A体系的相互配合，相互协同，不仅能够解决单纯用超声所存在的能耗高的问题，而且能够实现“以废治废”，降低处理成本，提高经济效益；(2)向处理后的混合泥浆中加入处理剂B，搅拌处理60-75min，之后将混合泥浆泵入板框压滤机中进行脱水处理；在1.5Mpa压力下脱水45min，所述处理剂B的原料组分包括沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼，其中：沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼的质量比为3:1.5:3:1:0.5:0.3:0.3:0.4；通过将处理剂B充分分散到混合泥浆中，沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、伊利石能够相互协同，实现对重金属离子的高效吸附，有利于将重金属离子稳定到泥饼中，避免压滤时，重金属离子进入压滤废水中；还能够吸附固定未完全反应的有机污染物，降低压滤产生的废水的处理难度；同时，处理剂B中采用的原料组分成本低，容易获取，能够降低处理成本；(3)按质量比为2:1向脱水后的泥浆中加入流化床灰，搅拌混匀得到泥饼；通过添加具有高吸水性的流化床灰来降低泥饼含水率，实现了以废治废，变废为宝，提高了流化床灰的经济效益和环境效益，大大降低了处理成本；同时，利用流化床灰渣中含有的大量二氧化硅、炭等有效成分与泥饼中分散的生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼的相互配合，能够降低泥饼熔炼过程的熔融温度，提高污泥的熔融能力和还原能力，氧化镁等还能够抑制二噁英的形成；(4)将所得的泥饼在1000-1100℃温度下进行熔炼处理，得到熔融态物质，然后利用比重的不同分离冷却，得到金属合金和料渣。进一步，收集步骤(1)-(4)中产生的废水和废气进行处理，处理达标后，才进行排放。进一步，所述步骤(1)中，加入的含铬污水中六价铬的浓度不超过100mg/L，所述处理剂A的加入量为混合泥浆质量的3-3.5％。需要严格控制亚硫酸铁、氧化铈以及含铬污水中六价铬的量，采用合适的用量，才能够促进SO4˙-自由基的产生。进一步，所述步骤(2)中，所述处理剂B的加入量为混合泥浆质量的6-8％。能够实现高效率的吸附。进一步，处理剂B中，所述改性玉米芯颗粒的制备方法包括如下步骤：a、将玉米芯颗粒浸入质量浓度为20％的NaOH水溶液中，搅拌1h，滤出并水洗至中性；b、将所得的玉米芯颗粒浸泡于水中，调节pH为4.0，浸泡12h后取出，按质量体积比为3g:0.184g:70mL:17.5mL将取出的玉米芯颗粒、硫酸亚铁、水和甲基丙烯酸混合，搅拌30min后，通入氮气，并升温至60℃，之后再按混合物总体积的4％加入体积浓度为30％的H2O2溶液，反应2h；c、收集反应后所得的固体物料，并用无水乙醇清洗至少5次，再依次抽滤、洗涤、真空干燥，即可制得改性玉米芯颗粒。通过对玉米芯颗粒的改性，在玉米芯纤维素上引入了大量羧基官能团，能够提高玉米芯颗粒对于重金属离子的吸附能力。采用玉米芯颗粒作为吸附材料，实现了废物利用，降低了处理成本。进一步，处理剂B中，所述生物碳为玉米芯生物碳，其制备方法包括如下步骤：将玉米芯粉碎、过40目筛后，放置于坩埚内，在300℃的马弗炉中加热炭化6h，之后取出，待冷却后，先用1mol/L的盐酸洗涤5次，再用蒸馏水清洗至pH为5～6，最后烘干，即制得玉米芯生物碳。进一步，处理剂B中，所述沸石的粒径为0.5-1mm，所述钢渣、焦宝石和伊利石的粒径均为2-3mm。进一步，所述步骤(3)中，加入流化床灰的粒度为800-1000目。本专利技术的有益效果：本专利技术在处理污泥时，采用了含铬废水、流化床灰等废弃物，实现了“以废治废”的目的，通过将含铬废水、流化床灰等废弃物，与合适的处理工艺和处理剂进行协同，不仅能够高效去除污泥中的有机污染物，降低污泥含水率，实现重金属离子的有效回收等，还能够降低处理成本，提高经济效益。处理过程中：通过超声工艺与含铬污水-处理剂A体系的相互配合，相互协同，克服了单纯使用超声所存在的能耗高的问题，实现了“以废治废”的目的，能够产生大量具有强氧化性的SO4˙-自由基和·OH自由基，进而能够实现对污泥中苯系物、酚类等有机污染物的高效去除，超声过程还可以产生振动剪切力，达到破坏微生物细胞壁的目的，释放胞内水，有利于提高后续过程中污泥的脱水率；通过采用特制的处理剂B，实现了对重金属离子的高效吸附，有利于将重金属离子稳定到泥饼中，避免压滤时，重金属离子进入压滤废水中，还能够吸附固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理厂剩余污泥的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)将污泥和含铬污水按体积比为1:0.5-0.6搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，并向混合泥浆中加入处理剂A，搅拌使处理剂A充分分散到混合泥浆中，之后调整混合泥浆的pH为3.0-3.5，打开超声波发生器，调整超声波强度为0.40-0.45W/mL,超声处理2.5-3.5min，之后再搅拌处理50-60min；所述处理剂A按质量百分比包括：8-10％氧化铈和90-92％亚硫酸铁；/n(2)向处理后的混合泥浆中加入处理剂B，搅拌处理60-75min，之后将混合泥浆泵入板框压滤机中进行脱水处理；所述处理剂B的原料组分包括沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼，其中：沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼的质量比为3:1.5:3:1:0.5:0.3:0.3:0.4；/n(3)按质量比为2:1向脱水后的泥浆中加入流化床灰，搅拌混匀得到泥饼；/n(4)将所得的泥饼在1000-1100℃温度下进行熔炼处理，得到熔融态物质，然后利用比重的不同分离冷却，得到金属合金和料渣。/n...

【技术特征摘要】
1.一种污水处理厂剩余污泥的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将污泥和含铬污水按体积比为1:0.5-0.6搅拌混匀，制得混合泥浆，然后将所得混合泥浆导入设置有超声波发生器探头的曝气池中，并向混合泥浆中加入处理剂A，搅拌使处理剂A充分分散到混合泥浆中，之后调整混合泥浆的pH为3.0-3.5，打开超声波发生器，调整超声波强度为0.40-0.45W/mL,超声处理2.5-3.5min，之后再搅拌处理50-60min；所述处理剂A按质量百分比包括：8-10％氧化铈和90-92％亚硫酸铁；
(2)向处理后的混合泥浆中加入处理剂B，搅拌处理60-75min，之后将混合泥浆泵入板框压滤机中进行脱水处理；所述处理剂B的原料组分包括沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼，其中：沸石、钢渣、改性玉米芯颗粒、生物碳、焦宝石、伊利石、氧化镁和氧化硼的质量比为3:1.5:3:1:0.5:0.3:0.3:0.4；
(3)按质量比为2:1向脱水后的泥浆中加入流化床灰，搅拌混匀得到泥饼；
(4)将所得的泥饼在1000-1100℃温度下进行熔炼处理，得到熔融态物质，然后利用比重的不同分离冷却，得到金属合金和料渣。


2.根据权利要求1所述的污水处理厂剩余污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，加入的含铬污水中六价铬的浓度不超过100mg/L，所述处理剂A的加入量为混合泥浆质量的3-3.5％。


3.根据权利要求2所述的污水处理厂剩余污泥的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹玲玲，彭馨仪，王金霞，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50