本實用新型涉及城市污水處理廠污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域,它是一種有別于傳統(tǒng)的污泥處理處置和利用方式,充分利用污泥資源化提取貴金屬的新技術(shù)。
背景技術(shù):
貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)等8種金屬元素,由于具有獨特的物理、化學(xué)性質(zhì),除被用來制作裝飾珠寶和紀念品外,而且還有廣泛的工業(yè)用途,應(yīng)用于電氣、電子、通訊計算機、汽車、石油化工、宇航天航空工業(yè)等現(xiàn)代科技和工業(yè)領(lǐng)域,有著重要的不可代替的作用。但其在城市垃圾存在濃度非常低,并以超薄的細片存在,幾何形狀不均勻,大小分布不等,常規(guī)的分離提取方式的難度大。
城市污泥量將隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展而急劇增長,據(jù)估算,目前我國城市污水處理廠每年排放的污泥量(干重)大約為130萬噸,而且年增長率大于10﹪。城市污泥的大量產(chǎn)生,已引起日益嚴峻的二次污染問題,致使不少大城市出現(xiàn)污泥圍城的現(xiàn)象,并開始向中小城市蔓延,給城市人民的生活工作和生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的影響。因此,城市污泥的處置和利用已成為全球各大城市面臨的重大環(huán)境問題之一。目前,對于城市污泥處理處置方式,我國大約45﹪作農(nóng)用、34﹪為土地填埋、污泥作綠化和焚燒各占⒊5﹪、還有14﹪的污泥未作任何處理處置。由此可見,目前我國城市鎮(zhèn)污泥處理處置方式是一種高成本(其成為各級政府的沉重負擔(dān))和資源化利用率低的現(xiàn)狀。且城市污泥中有汽車廢氣排氣管排出產(chǎn)生的貴金屬,人類糞便帶有的貴金屬,城市人民垃圾中帶有的貴金屬。因此,在全球能源短缺、資源緊張的大環(huán)境下,必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的污泥處理處置和利用方式,創(chuàng)新對污泥資源利用最大化的新技術(shù)。
為了實現(xiàn)對污泥資源利用最大化,本技術(shù)充分利用城市污水處理廠干化污泥資源,運用最新高端前沿新技術(shù),將污泥中含有的微量貴金屬微粒提取分離岀來。一是有利于為緩解我國貴金屬一直處于供不應(yīng)求和靠進口滿足需要的狀態(tài),探索出一條獲取貴金屬資源的新路子;二是有利于以污泥資源利用來解決污泥處理處置難題,提供新的扶持資金渠道;三是有利于促進污泥處理處置,盡可能兼顧經(jīng)濟效益、環(huán)境生態(tài)效益、社會效益的平衡。
此項專利申請不同于以往污泥資源化利用技術(shù),以前對污泥資源化的堆肥化技術(shù)、建材化技術(shù)、能源化技術(shù)方面研究較多,而對其材料化技術(shù)研究不多,特別是根據(jù)不同途徑,通過各種物理、化學(xué)、生物工藝,提取污泥中有效成份,將其分離、重組或轉(zhuǎn)化成其他材料形式,獲得再利用價值,并消除二次污染。據(jù)查污泥中含有金、鉑、銀、鈀、銠、鍺等鉑族元素金屬(也稱貴金屬)由于具有獨特優(yōu)異的化學(xué)、物理性質(zhì),被稱為“第一流的高技術(shù)金屬”,保持其重要的戰(zhàn)略地位。因此,運用此項污泥資源材料化新技術(shù),有利國利民的重要作用。加之應(yīng)用成熟的介電電泳法無污染提取貴金屬的高效連續(xù)新工藝,并且分離處理后殘留干化污泥按原渠道統(tǒng)一處理,殘留廢水可再次利用,無需另外處置,避免二次污染,實現(xiàn)污水零排放,封閉式生產(chǎn)。三者完美結(jié)合,達到95%以上的利用率。并且,獲取的商品貴金屬銷售市場旺盛。形成比以往污泥資源化利用技術(shù)更加不同的有益效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服針對污泥資源化利用率低、以及經(jīng)濟效益不高、不利于城市污水處理廠的良性運行的現(xiàn)狀,提供一種將污泥資源材料化的資源化利用方式,即污水處理廠干化污泥提取貴金屬資源化利用新方案。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種利用城鎮(zhèn)污水處理廠干化污泥提取貴金屬的系統(tǒng),包括混料箱、干化污泥、第一收集箱、第二收集箱、脫水室、鑄煉室。所述干化污泥與水在混料箱進行充分攪拌混合之后形成混合液,所述混合液經(jīng)第一收集箱和第二收集箱分離收集后得到不同種類的貴金屬顆粒,所述貴金屬顆粒經(jīng)熔鑄室熔鑄成型得到貴金屬成品。
進一步說明:所述干化污泥的含水量為9%~12%。
進一步說明:所述混合液經(jīng)混料箱混合后通過介電電泳(“簡稱DEP”技術(shù))方法對其進行分離,由于任何材質(zhì)的微粒都有一定的介電特性,即使本身不帶電的中性微粒在外界電場作用下,也會受到不同程度的“推力”和“拉力”,因此,這些微粒會被移動到更強或更弱的電場強度方向,如果外加電場的空間分布是不均勻的,中性微粒就會產(chǎn)生不同程度的漂移運動。
進一步說明:所述混合液通過介電電泳分離法分離后進入第一收集箱進行不同貴金屬分類收集,在收集箱內(nèi)對應(yīng)絕緣電線電極下端分別安裝有對應(yīng)的收集漏斗,漏斗外連接輸出管至熔鑄室,剩余混合液通過循環(huán)出口進行二次介電電泳法分離。
進一步說明:分離后的混合液進入第二收集箱進行收集,通過收集漏斗收集到的貴金屬顆粒送交至熔鑄室,對不同貴金屬顆粒分別進行熔鑄成商品型的鑄塊。
進一步說明:剩余混合液通過管道輸送至脫水室,通過脫水后的泥餅集中送交污水處理廠內(nèi)的干化污泥處置渠道統(tǒng)一處理,通過脫水室處理后的廢水送至混料箱二次利用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本技術(shù)是促進污泥資源化利用率的最大化,利用物理介電電泳原理從污泥中所含微量貴金屬的無害化提取,有效防止傳統(tǒng)氰化提取工藝造成的環(huán)境污染,解離后貴金屬提取率95﹪以上。并且,污泥、水等材料封閉式循環(huán)利用,分離處理后殘留物由污水處理廠按原渠道統(tǒng)一處理,無需另外處置,既不需要新增棄渣處置場地,又消除二次污染。具有低成本、零污染、高效率的特點??梢哉嬲龑崿F(xiàn)國家增加稀缺貴金屬來源、污泥資源化利用成效高、政府對污水處理補貼減輕、污水處理廠增收減負、參與企業(yè)興旺發(fā)展,一舉多得。
附圖說明
圖1為本實用新型的流程圖。
其中:混料箱-2、干化污泥-1、第一收集箱-3、第二收集箱-4、脫水室-5、鑄煉室-6。
具體實施方式
一種利用城鎮(zhèn)污水處理廠干化污泥提取貴金屬的系統(tǒng),包括混料箱2、干化污泥1、第一收集箱3、第二收集箱4、脫水室5、鑄煉室6。所述干化污泥1與水在混料箱2進行充分攪拌混合之后形成混合液,所述混合液經(jīng)第一收集箱3和第二收集箱4分離收集后得到不同種類的貴金屬顆粒,所述貴金屬顆粒經(jīng)鑄煉室6熔鑄成型得到貴金屬成品。
具體地,所述干化污泥1的含水量為9%~12%。
具體地,所述混合液經(jīng)混料箱2混合后通過介電電泳(“簡稱DEP”技術(shù))方法對其進行分離,由于任何材質(zhì)的微粒都有一定的介電特性,即使本身不帶電的中性微粒在外界電場作用下,也會受到不同程度的“推力”和“拉力”,因此,這些微粒會被移動到更強或更弱的電場強度方向,如果外加電場的空間分布是不均勻的,中性微粒就會產(chǎn)生不同程度的漂移運動。
具體地,所述混合液通過介電電泳分離法分離后進入第一收集箱3進行不同貴金屬分類收集,在第一收集箱3內(nèi)對應(yīng)絕緣電線電極下端分別安裝有對應(yīng)的收集漏斗,漏斗外連接輸出管至熔鑄室,剩余混合液通過循環(huán)出口進行二次介電電泳法分離。
具體地,分離后的混合液進入第二收集箱4進行收集,通過收集漏斗收集到的貴金屬顆粒送交至熔鑄室,對不同貴金屬顆粒分別進行熔鑄成商品型的鑄塊。
具體地,剩余混合液通過管道輸送至脫水室,通過脫水后的泥餅集中送交污水處理廠內(nèi)的干化污泥1處置渠道統(tǒng)一處理,通過脫水室5處理后的廢水送至混料箱2二次利用。
本實用新型相較于以往采用尾礦提取技術(shù)相比,采用城市污水處理廠干化污泥作為提取貴金屬的新礦源,達到封閉式生產(chǎn),零排放的效果。用廢水作為稀釋干化污泥的介質(zhì),減少廢水污染,節(jié)約水資源。采用介電電泳專利技術(shù),成本低,提高經(jīng)濟效益。整個工藝流程布局合理、簡潔、緊湊,是一種提取率高,改變單一品種提取,可一道工序同時將多種貴金屬分類獲取收集,效益疊加的方法更加可以減少貴金屬對環(huán)境的污染,減少水體污染,促進干化污泥的處置處理,實現(xiàn)資源化利用。
由技術(shù)常識可知,本實用新型可以通過其它的不脫離等方面實現(xiàn),就本文所述,僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型設(shè)計理念之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。