專(zhuān)利名稱(chēng)：有毒污泥同步脫水脫毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域中污泥處理范疇，特別是一種適用于化工行業(yè)的有毒污泥的 同步脫水脫毒方法。
背景技術(shù)：
城市污水處理產(chǎn)生的污泥，由于其含水率高、體積大，通常經(jīng)濃縮后，采用堆肥或 填埋處理。而化工行業(yè)的污泥不僅體積龐大，且有機(jī)毒物含量高，顆粒細(xì)，呈絮狀膠體結(jié)構(gòu)， 具有高親水性。我國(guó)現(xiàn)有大小化工園區(qū)1000余個(gè)，擁有大小化工企業(yè)10萬(wàn)余家。這些化 工企業(yè)每天產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)噸的有毒污泥，污泥的含水率高達(dá)95%以上，且含有各種有機(jī)毒物。 按照我國(guó)最新頒布的《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》規(guī)定，化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等行業(yè)廢水處理過(guò)程中 產(chǎn)生的剩余污泥為危險(xiǎn)固體廢棄物，須送有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處置中心集中處理。我國(guó)化工 污泥焚燒處理費(fèi)用高，許多化工企業(yè)轉(zhuǎn)而采用填埋或堆肥處理有毒污泥，由于污泥中含有 大量有機(jī)毒物，填埋或堆肥易產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染，危害生態(tài)環(huán)境，且堆肥占用了大量的農(nóng) 田。研發(fā)針對(duì)毒性污泥的經(jīng)濟(jì)、高效處理技術(shù)，已成為當(dāng)今世界各國(guó)關(guān)注的研究課題。目前，國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的污泥處理技術(shù)主要有填埋、焚燒、消化、堆肥等。焚燒易產(chǎn)生強(qiáng) 烈致癌作用的二噁英污染，且焚燒費(fèi)用高，企業(yè)難以承受。新興的污泥處理技術(shù)主要有熱干 燥法、濕式氧化和超聲波法等。污泥熱干燥法能夠大幅減少了污泥的體積，但初期投資和運(yùn) 行費(fèi)用過(guò)高。濕式氧化法須在高溫、高壓條件下操作，能耗高、投資大，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。超 聲波處理技術(shù)可大幅度降低污泥體積，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型技術(shù)。但單一超聲技 術(shù)處理有毒污泥存在著投資大、能耗高的缺點(diǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)將多種新型催化技術(shù)優(yōu)化組合，開(kāi)發(fā)了基于高能震蕩輻射技 術(shù)的有毒污泥同步脫水脫毒方法，通過(guò)將多種新型催化技術(shù)優(yōu)化組合與高效協(xié)同，在低能 耗下產(chǎn)生高能粒子群，這些高能粒子能在有毒污泥大幅脫水同時(shí)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)毒物的高效降 解。使化工行業(yè)有毒污泥同步減量化和無(wú)害化，達(dá)到變廢為寶的目的。本發(fā)明將為我國(guó)化工行業(yè)有毒污泥高效、經(jīng)濟(jì)地處理發(fā)揮了重要的引領(lǐng)和示范作 用，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障飲用水安全、維護(hù)社會(huì)的和諧與穩(wěn)定具有十分重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)處理有毒污泥存在著投資大、能耗高的缺點(diǎn)而 提供了一種有毒污泥同步脫水脫毒方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為眾多化工企業(yè)污水處理產(chǎn)生的有毒污泥，由于其含水率高、 體積大，同時(shí)還含有大量有害物質(zhì)，直接填埋會(huì)造成土地的巨大浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)對(duì)土壤、水 環(huán)境造成二次環(huán)境污染，存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明針對(duì)目前國(guó)內(nèi)化工廠污水處理產(chǎn)生 的污泥通常采用脫水減量、委外焚燒處理，而無(wú)脫毒減害的技術(shù)，發(fā)明了借助化學(xué)氧化劑， 通過(guò)電能和超聲能的協(xié)同作用，在低能耗下，產(chǎn)生強(qiáng)壓力脈沖，并于周?chē)奈⑿】臻g內(nèi)形成 局部高溫、高壓、大量的高能粒子流和大量的氧化性自由基，這些高能粒子和自由基作用于有毒污泥，使得污泥內(nèi)有機(jī)毒物被礦化，并對(duì)此類(lèi)污泥進(jìn)行同步脫水。本發(fā)明的具體技術(shù)方案為一種有毒污泥同步脫水脫毒方法，其具體步驟如下 首先向有毒污泥中投加化學(xué)氧化劑進(jìn)行攪拌，然后再經(jīng)超聲波和電能的協(xié)同作用，對(duì)有毒 污泥進(jìn)行同步脫水脫毒。對(duì)污泥的含水率可從95%以上降至65 70%，污泥中的有機(jī)毒 物可被大幅降解，其生物毒性大幅降低。優(yōu)選所述超聲波的頻率為20 80KHz，超聲強(qiáng)度控制為0. 5 lW/cm2。所述的電能采用穩(wěn)壓電源進(jìn)行電解處理，水平電場(chǎng)兩極板間施加的電壓為 110 220V,電流為0. 1 0. 5A，兩極板間距離為10 20cm。所述的化學(xué)氧化劑優(yōu)選為過(guò)氧乙酸、液氧或雙氧水中的一種或幾種組合；每升有 毒污泥中化學(xué)氧化劑的投加量為0. 2 IOmL ；所述投加氧化劑后的攪拌時(shí)間為0. 5 lmin。所述的超聲波和電場(chǎng)同時(shí)施加，且兩種能量的作用時(shí)間為2 8min。本發(fā)明的流程圖如圖1所示，包括如下方法步驟①、投加化學(xué)氧化劑，并快速攪 拌；②、引入超聲波和電能；③、脫水、脫毒后的污泥變廢為寶，為進(jìn)一步資源化利用做準(zhǔn)備。有益效果與傳統(tǒng)污泥處理方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、適用范圍廣本發(fā)明適用于化工(農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等)及印染等行業(yè)有毒污泥 的減量化、無(wú)害化處理。2、處理周期短本方法處理周期只需IOmin左右，傳統(tǒng)的穩(wěn)定過(guò)程需20 30d。3、本發(fā)明處理化工行業(yè)有毒污泥的費(fèi)用約100元/噸，而傳統(tǒng)污泥脫水減量、委 外焚燒的方法，每噸污泥的平均處理費(fèi)用在2000元以上，本發(fā)明可直接節(jié)省了處理費(fèi)用約 1900元/噸，是一種經(jīng)濟(jì)的有毒污泥治理方法。4、含水率為95%以上的污泥，經(jīng)本方法處理后，下降到65 70%，該方法的脫水 率比現(xiàn)行技術(shù)提高了 15% 20%，污泥的體積大幅縮小。5、經(jīng)本方法處理，可大幅降低了污泥的生物毒性。6、有毒污泥同步脫水脫毒在常壓(IOOKPa)條件下進(jìn)行。


圖1為本發(fā)明所述污泥同步脫水脫毒新方法的工藝路線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1所示，取500mL含水率為98. 3%,EC50(% )為23. 7%的某石化廠有毒污泥， 向有毒污泥中投加2mL液氧，經(jīng)0. 5min快速攪拌后，在40KHz，強(qiáng)度為0. 8ff/cm2的超聲波輻 射和陰陽(yáng)兩極板間距為20cm，電壓為160V，電流為0. 5A，兩種能量協(xié)同作用6min后，污泥的 含水率降為 65. 1%, EC50(% )為 88.4%。實(shí)施例2 如圖1所示，取500mL含水率為96. 8%、硝基苯濃度為4mg/kg的某化工企業(yè)有毒污泥，先向有毒污泥中投加1. 2mL雙氧水(30wt% )，經(jīng)0. 9min快速攪拌后，在50KHz，強(qiáng)度 為0. 5ff/cm2的超聲波探頭輻射和陰陽(yáng)兩極板間距為10cm，電壓為110V，電流為0. 2A，兩種 能量協(xié)同作用4min后，污泥的含水率降為69. 3%，硝基苯濃度降為0. 17mg/kg。實(shí)施例3 如圖1所示，取500mL含水率為97. 5%、揮發(fā)性懸浮固體濃度(VSS)為63. 1%、 EC50(% )為19. 的某農(nóng)藥廠的有毒污泥，先向有毒污泥中投加1.5mL過(guò)氧乙酸 (35wt% )，經(jīng)0. 7min快速攪拌后，在20KHz，強(qiáng)度為lW/cm2的超聲波探頭輻射和陰陽(yáng)兩極 板間距為18cm，電壓為220V，電流為0. 1A，兩種能量協(xié)同作用7min后，污泥的含水率降為 67. 3%, VSS % 13. 3%，處理后的 EC5tl)為 89.2%。
權(quán)利要求
一種有毒污泥同步脫水脫毒方法，其具體步驟如下首先向有毒污泥中投加化學(xué)氧化劑進(jìn)行攪拌，然后再經(jīng)超聲波和電能的協(xié)同作用，對(duì)有毒污泥進(jìn)行同步脫水脫毒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述超聲波的頻率為20 80KHz，超聲強(qiáng) 度控制為0. 5 Iff/cm2ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的電能采用穩(wěn)壓電源進(jìn)行電解處理， 水平電場(chǎng)兩極板間施加的電壓為110 220V，電流為0. 1 0. 5A，兩極板間距離為10 20cmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的化學(xué)氧化劑為過(guò)氧乙酸、液氧或雙 氧水中的任意一種或幾種組合；每升有毒污泥中化學(xué)氧化劑的投加量為0. 2 IOmL ；所述 投加氧化劑后的攪拌時(shí)間為0. 5 lmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的超聲波和電場(chǎng)同時(shí)施加，且兩種能 量的作用時(shí)間為2 8min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有毒污泥同步脫水脫毒方法，將電能、超聲能優(yōu)化組合產(chǎn)生高能震蕩輻射，并在化學(xué)氧化劑的高效協(xié)同下，對(duì)有毒污泥進(jìn)行同步脫水脫毒，有毒污泥的含水率從95％以上，下降到65～70％，本方法的脫水率比傳統(tǒng)方法提高了15％～20％。經(jīng)同步處理后，污泥的生物毒性大幅降低，實(shí)現(xiàn)了有毒污泥的同步脫水脫毒，對(duì)污泥后期的資源化利用奠定了基礎(chǔ)。本方法具有工藝簡(jiǎn)單，投資少、運(yùn)行管理方便、運(yùn)行成本低、工業(yè)化生產(chǎn)程度高，能顯著的脫水和脫毒效果，節(jié)能、快速且安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因而有較好的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)C02F11/12GK101973686SQ201010503500
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者徐炎華, 李娜, 胡俊, 趙浩 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)