一种含氟底泥处理方法技术

本发明专利技术中提供一种含氟底泥处理方法，该方法包括以下步骤：(1)将含氟底泥进行筛分、洗选，再进行酸浸、氧化，以将所述含氟底泥中的结合态氟浸提出来，转化为游离态氟；(2)再对步骤(1)处理过的含氟底泥进行吸附，以去除底泥中的游离态氟；(3)再将步骤(2)得到的含氟底泥进行离心脱水，堆肥处理，以实现对含氟底泥的处理。本发明专利技术通过酸浸、氧化和吸附除氟工艺，可有效浸提出底泥中的铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟至液相中并吸附富集至吸附填料中，经吸附除氟后的底泥完成堆肥，可产出绿化种植土，进而有效阻断了氟污染迁移扩散。进而有效阻断了氟污染迁移扩散。进而有效阻断了氟污染迁移扩散。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟底泥处理方法


[0001]本专利技术涉及环境保护底泥处理
，特别是涉及一种含氟底泥处理方法。

技术介绍

[0002]底泥系江河湖海等湿地系统的沉积物，是自然水域的重要组成部分。当湿地受到污染后，部分污染物通过沉淀或者颗粒物吸附作用蓄存在底泥中。在适当条件下，底泥中的污染物可能会释放出来，成为二次污染源。氟是一种强氧化性物质，是生命不可缺少又不能过多的微量元素之一。氟在人体内含量较高时对牙齿和骨骼都有害，可以形成斑釉齿和氟骨症以及引起贫血、白血球减少等症状。我国部分高氟地区的湿地水体底泥中富集了大量的氟，如不进行妥善处置，可能造成氟污染迁移扩散，通过食物链富集到人体内，造成地方性氟中毒。
[0003]底泥好氧堆肥技术是一种底泥生物修复的衍生方法，在堆肥过程中利用微生物的降解作用，使污染性有机物降解成为无机物。常规的好氧堆肥技术对含氟底泥中的氟尚无针对性的处置方法，含氟底泥直接进行好氧堆肥不仅会导致堆肥产物中氟含量超标，而且可能影响堆肥过程中微生物生长和污染物降解效率，因此，亟需针对含氟底泥开发出一种绿色、高效的含氟底泥堆肥预处理工艺，以降低底泥堆肥中的全氟质量分数，抑制氟污染迁移扩散。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对含氟底泥好氧堆肥过程中全氟质量分数过高的问题，提供一种绿色、高效的含氟底泥处理方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006](1)将含氟底泥进行筛分、洗选，再进行酸浸、氧化，以将所述含氟底泥中的结合态氟浸提出来，转化为游离态氟；
[0007](2)再对步骤(1)处理过的含氟底泥进行吸附，以去除底泥中的游离态氟；
[0008](3)再将步骤(2)得到的含氟底泥进行离心脱水，堆肥处理，以实现对含氟底泥的处理。
[0009]进一步地，所述步骤(1)中，进行酸浸、氧化的具体步骤包括：
[0010]将经过筛分、洗选后的含氟底泥加入复合氧化剂进行酸浸、氧化，将底泥固相中的铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟浸提出来，转化为液相中的游离态氟；所述复合氧化剂的加入量为底泥体积的3
‑
5％；所述酸浸、氧化的处理时间为1
‑0‑4‑
分钟；
[0011]复合氧化剂进行酸浸、氧化的主要作用是：通过复分解反应和氧化还原反应将底泥中的结合态氟从固相中提取出来成为液相中的游离态氟离子。铁锰氧化物结合态氟是以铁锰氧化物颗粒为核心通过吸附作用结合的氟，通过向底泥中投加25％稀盐酸，与铁锰氧化物颗粒发生复分解反应，破坏铁锰氧化物颗粒的固相结构，从而使其吸附捕获的氟以离子形态重新溶解到液相中；有机结合态氟是以底泥中腐殖质和有机质颗粒为核心通过吸附
作用结合的氟，通过向底泥中投加20％过氧化氢，与腐殖质和有机质颗粒发生氧化还原反应，可有效破坏其分子结构，从而降低对氟的吸附作用，使氟以离子形态重新溶解至液相中。
[0012]所述复合氧化剂由酸和氧化剂复配而成，所述酸与氧化剂的体积比为1～3:1；所述酸的质量分数为10
‑
30％，所述氧化剂的质量分数为10
‑
30％。
[0013]进一步地，所述酸包括稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸或醋酸；所述氧化剂包括过氧化氢水溶液、次氯酸钠或高锰酸钾。
[0014]进一步地，所述复合氧化剂由稀盐酸与双氧水复配而成；盐酸的质量分数为25％，双氧水的质量分数为20％，所述盐酸与双氧水按照体积比2:1复配而成；25％质量分数稀盐酸和20％质量分数双氧水，该浓度下的药剂挥发性较弱，稳定性较强，易于保存；以2:1比例复配得到的复合氧化剂中，盐酸浓度约为16.7％，过氧化氢浓度约为6.7％，在该浓度条件下，两种物质相互之间不会发生氧化还原反应或分解反应，同时，在该比例及浓度条件下，盐酸有助于提升过氧化氢对底泥中有机质的氧化反应效率；同时稀盐酸与双氧水复配的复合氧化剂无色、无刺激性气味、使用安全性高、酸浸氧化效率高、且不引入氮、硫等难去除污染物。
[0015]进一步地，将经过筛分、洗选后的含氟底泥加入复合氧化剂置于酸浸氧化装置中进行酸浸、氧化；
[0016]所述酸浸氧化装置包括第一壳体、依次设置于第一壳体上的第一进料口、设置于壳体内的第一聚四氟乙烯内衬、文丘里射流加药器、第一支脚、第一出料口、第一进气口、第一加药口、第一桨叶、第一转轴、第一人孔和第一旋转电机；通过文丘里射流加药装置向酸浸氧化装置中的含氟底泥投加复合氧化剂，同时，文丘里射流加药装置产生的高速流体剪切力实现复合氧化剂与底泥的充分混合，通过搅拌装置进一步搅拌混匀。
[0017]进一步地，所述步骤(2)进行吸附的具体步骤包括：
[0018]将经过酸浸、氧化后的含氟底泥置于吸附除氟装置中进行吸附除氟，反应时间30
‑
50分钟；
[0019]所述吸附除氟装置包括碳钢壳体、依次设置于碳钢壳体上的第二进料口、设置于碳钢壳体内的第二聚四氟乙烯内衬、第二支脚、第二出料口、第二人孔、第二旋转电机、与第二旋转电机连接的第二转轴、与第二转轴连接的组件连接装置、与组件连接装置连接的组件固定装置以及与组件固定装置连接的吸附组件；
[0020]所述吸附组件为吸附袋，所述吸附袋由内层、中层和外层袋体复合而成，所述内层袋体内填充吸附填料。
[0021]进一步地，所述吸附填料由氯化钙、粉煤灰和5～10mm粒径的煤矸石颗粒按照质量比1～1:2～5:5～8复配制成；所述袋体由孔径2
‑
3μm的熔喷无纺布编织而成。
[0022]进一步地，所述步骤(1)中，进行筛分、洗选的具体步骤包括：
[0023]将含氟底泥通过格网或机械格栅筛分出动植物残体及塑料、布料杂物；可降解的动植物残体留存，与水生植物混合并破碎后，作为堆肥辅料备用；难降解的塑料、布料杂物脱水后交垃圾处理单位处置；
[0024]经机械格栅初步筛分后的含氟底泥输送至振动筛中，进一步筛分出大颗粒的碎石、沙砾，碎石、沙砾，留存作为建筑材料的制备原料备用；经过振动筛筛分后的含氟底泥输
送至洗砂机中，进一步分离出小粒径的细砂，细砂留存作为建筑材料的制备原料备用。
[0025]进一步地，再将步骤(2)得到的含氟底泥进行离心脱水的具体步骤包括：
[0026]将经吸附除氟后的底泥输送至泥水分离装置，经浓缩、压滤后，得到含水率55％～65％的湿泥饼与滤液，所述滤液经污水处理装置处理后排放。
[0027]进一步地，再将步骤(2)得到的含氟底泥进行堆肥处理的具体步骤包括：
[0028]将所述含水率55％～65％的湿泥饼与城市生活污泥、辅料以及生物菌剂混合，进行好氧堆肥处理，得到绿化种植土；所述绿化种植土中全氟质量分数小于10mg/kg。
[0029]本专利技术所产生的有益效果为：
[0030](1)底泥高效除氟：本专利技术针对全氟质量分数高达500mg/kg以上的含氟底泥，通过酸浸、氧化和吸附除氟工艺，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟底泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含氟底泥进行筛分、洗选，再进行酸浸、氧化，以将所述含氟底泥中的结合态氟浸提出来，转化为游离态氟；(2)再对步骤(1)处理过的含氟底泥进行吸附，以去除底泥中的游离态氟；(3)再将步骤(2)得到的含氟底泥进行离心脱水，堆肥处理，以实现对含氟底泥的处理。2.根据权利要求1所述的含氟底泥处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，进行酸浸、氧化的具体步骤包括：将经过筛分、洗选后的含氟底泥加入复合氧化剂进行酸浸、氧化，将底泥固相中的铁锰氧化物结合态氟和有机结合态氟浸提出来，转化为液相中的游离态氟；所述复合氧化剂的加入量为底泥体积的3
‑
5％；所述酸浸、氧化的处理时间为1
‑0‑4‑
分钟；所述复合氧化剂由酸和氧化剂复配而成，所述酸与氧化剂的体积比为1～3:1；所述酸的质量分数为10
‑
30％，所述氧化剂的质量分数为10
‑
30％。3.根据权利要求2所述的含氟底泥处理方法，其特征在于，所述酸包括稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸或醋酸；所述氧化剂包括过氧化氢水溶液、次氯酸钠或高锰酸钾。4.根据权利要求2或3所述的含氟底泥处理方法，其特征在于，将经过筛分、洗选后的含氟底泥加入复合氧化剂置于酸浸氧化装置中进行酸浸、氧化；所述酸浸氧化装置包括第一壳体、依次设置于第一壳体上的第一进料口、设置于壳体内的第一聚四氟乙烯内衬、文丘里射流加药器、第一支脚、第一出料口、第一进气口、第一加药口、第一桨叶、第一转轴、第一人孔和第一旋转电机。5.根据权利要求1所述的含氟底泥处理方法，其特征在于，所述步骤(2)进行吸附的具体步骤包括：将经过酸浸、氧化后的含氟底泥置于吸附除氟装置中进行吸附除氟，反应时间30
‑
50分钟；所述吸附除氟装置包括碳钢壳体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文洋，张益臻，王东伟，刘智彬，张思洋，
申请(专利权)人：中关村至臻环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：