污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于重金屬污染物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法。本發(fā)明采用煤粉將污泥中的高價重金屬在高溫條件下還原為無毒的低價重金屬并封存在最終產(chǎn)物玻璃體中，而且對外排的煙氣進行分離收集再處理，真正實現(xiàn)重金屬污泥的百分百環(huán)保處理，同時煤粉燃燒產(chǎn)生的熱量可以充當供暖鍋爐的熱源，實現(xiàn)能源的合理分配和綠色應(yīng)用。
【專利說明】
污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于重金屬污染物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)文明的快速發(fā)展，重金屬造成的污染在一步步的惡化，尤其是含重金屬的工業(yè)廢水對水源造成的污染，如皮革鞣制、印染等企業(yè)的排放污水。污水處理廠在對污水進行處理后，重金屬污染物一般都會混入污泥中，因此如何對污水處理廠的含重金屬污泥進行環(huán)保處理，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的重金屬污泥或土壤多采用工程修復(fù)措施、化學修復(fù)措施或生物修復(fù)措施。其中化學修復(fù)措施為向污泥或土壤中投放改性劑或活性劑，造成污泥或土壤的PH值、氧化還原條件或離子構(gòu)成情況產(chǎn)生變化，進而使得重金屬進行吸附、還原或沉淀，實現(xiàn)降低污泥或土壤中重金屬的含量。生物修復(fù)措施是利用特定的植物、動物或微生物來降低重金屬的毒性。但是這兩種方法耗時較長，不利于快速除去重金屬。工程修復(fù)措施是采用物理的方法，如將含有重金屬的污泥或土壤進行深層翻埋，或?qū)ζ鋰娏芟♂?，雖然降低了污泥或土壤中重金屬的濃度，但是重金屬的總含量并沒有減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，旨在快速解決重金屬污泥對環(huán)境造成的污染。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
設(shè)計一種污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，包括如下步驟:
(1)將干燥后的含重金屬污泥與原煤按1-3:8-10質(zhì)量比混合后，粉碎至物料細度為R90=16-20%；
(2)將粉碎后的混合物料輸送至旋風爐在1600-2000°C的條件下燃燒至熔融態(tài)，再將所得熔融態(tài)物質(zhì)與冷淬液接觸進行冷淬，生成無毒副作用的玻璃體狀物；
(3)將燃燒時生成的煙氣先后進行脫硝和靜電除塵處理，尾氣達標排放，同時收集得到粉煤灰和煙塵，并經(jīng)由壓縮空氣將兩者輸送至所述旋風爐內(nèi)繼續(xù)參與熔融反應(yīng)；
(4)冷淬后的冷淬液攜帶玻璃體狀物至沉渣池，經(jīng)沉淀過濾后，一部分冷淬液經(jīng)過冷卻后作為循環(huán)冷淬液再次回流參與冷淬，另一部分作為沖渣液循環(huán)使用。
[0006]物料細度R90是指用一個篩孔寬度為90微米的篩子來篩選混合物料，留在篩子上方的粒徑較大的物料所占總混合物料的百分率，即該百分率越小代表混合物料的粉碎細度越尚。
[0007]在所述步驟(I)中，干燥后的含重金屬污泥與原煤的質(zhì)量比為1:9。
[0008]在所述步驟(I)中，所述粉碎包括先后進行的粗粉碎和球磨粉碎。
[0009]在所述步驟(I)中，通過輸送皮帶將分別稱量的含重金屬污泥和原煤送至原煤倉混合，經(jīng)制粉系統(tǒng)粉碎后輸向煤粉倉儲存。
[0010]在所述步驟(2)中，給粉機將粉碎后的混合物料送入旋風爐內(nèi)在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)。
[0011]在所述步驟(3)中，燃燒生成的煙氣先經(jīng)過脫硝設(shè)備脫硝處理，再進行靜電除塵處理后得到粉煤灰和煙塵，通過空氣斜槽將兩者全部送入計量灰斗內(nèi)，并由螺旋輸灰栗送入旋風爐內(nèi)，在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)。
[0012]在所述步驟(2)中，所述冷淬液為20_28°C的水。
[0013]在所述步驟(4)中，過濾后的循環(huán)冷淬液由升壓栗栗入玻璃鋼冷卻塔中，經(jīng)過冷卻塔風機強制冷卻至25°C后，通過?；趸剌攨⑴c冷淬，并與玻璃體狀物一同排至沉渣池。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
1)選擇優(yōu)化了原料配比及各步驟的工藝參數(shù)，將含有鉻的污染物與煤粉在適宜的高溫條件下進行燃燒，使其中六價鉻等高價重金屬離子被C完全還原成無毒的三價鉻狀態(tài)，并在冷淬作用下形成玻璃體狀物，且使低價態(tài)的三價鉻等重金屬離子被封存在玻璃體狀物中，實現(xiàn)與自然界生物體絕緣的環(huán)保處理，而且為了防止燃燒生成的煙氣中夾帶煤粉和鉻成分排至外界，對煙氣進行分離收集再處理，真正實現(xiàn)鉻渣污染物及其污染土壤的百分百環(huán)保處理；
2)用于冷淬的水源分為兩條線路處理并循環(huán)使用，形成完全封閉的環(huán)保作業(yè)線；
3)煤粉燃燒產(chǎn)生的熱量可以充當供暖鍋爐的熱源，實現(xiàn)能源的合理分配和綠色應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實施例1
污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，包括如下步驟:
通過輸送皮帶將分別稱量的原煤和干燥后的含重金屬污泥送至原煤倉混合，干燥后的含重金屬污泥與原煤的質(zhì)量比為1:8，然后由制粉系統(tǒng)先后進行粗粉碎和球磨粉碎至物料細度為R90=16-20%并輸向煤粉倉，給粉機根據(jù)供暖鍋爐的負荷調(diào)整轉(zhuǎn)速，將粉碎后的混合物料送入旋風爐內(nèi)在1600°C條件下燃燒至熔融態(tài)，并將所得的熔融態(tài)物質(zhì)與?；渲?0°C的水接觸進行冷淬，生成無毒副作用的玻璃體狀物，然后沖渣栗將加壓后的水噴出，將?；渲械牟Ａw狀物沖至渣溝并流向沉渣池，撈渣抓斗將沉渣池中的玻璃體狀物撈出并晾干，其中燃燒生成的煙氣先經(jīng)過脫硝設(shè)備脫硝處理，再進行靜電除塵處理后得到粉煤灰和煙塵，通過空氣斜槽將兩者全部送入計量灰斗內(nèi)，并由螺旋輸灰栗送入旋風爐內(nèi)，在1600°C條件下燃燒至熔融態(tài)。
[0017]沉渣池中的水經(jīng)過過濾網(wǎng)的過濾后，一部分水作為循環(huán)冷淬液，由升壓栗栗入玻璃鋼冷卻塔中，經(jīng)過冷卻塔風機強制冷卻至200C后，通過?；醮蛉肓；渲袇⑴c冷淬，并與玻璃體狀物一同排至沉渣池，另一部分水經(jīng)過沖渣栗加壓后推動玻璃體狀物結(jié)晶體外排。
[0018]以含鉻污泥處理后的玻璃體狀物為例，其化驗特性指標:六價鉻<0.007mg/L，總價< 0.015mg/L (參照中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/Y299，六價鉻彡0.5mg/L總價(1.5mg/L)，所以玻璃體狀物對環(huán)境及人畜非常安全，主要供水泥廠、制磚廠及鋪路使用。
[0019]實施例2
污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，包括如下步驟:
通過輸送皮帶將分別稱量的原煤和干燥后的含重金屬污泥送至原煤倉混合，干燥后的含重金屬污泥與原煤的質(zhì)量比為1:9，然后由制粉系統(tǒng)先后進行粗粉碎和球磨粉碎至物料細度為R90=16-20%并輸向煤粉倉，給粉機根據(jù)供暖鍋爐的負荷調(diào)整轉(zhuǎn)速，將粉碎后的混合物料送入旋風爐內(nèi)在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)，并將所得的熔融態(tài)物質(zhì)與?；渲?5°C的水接觸進行冷淬，生成無毒副作用的玻璃體狀物，然后沖渣栗將加壓后的水噴出，將?；渲械牟Ａw狀物沖至渣溝并流向沉渣池，撈渣抓斗將沉渣池中的玻璃體狀物撈出并晾干，其中燃燒生成的煙氣先經(jīng)過脫硝設(shè)備脫硝處理，再進行靜電除塵處理后得到粉煤灰和煙塵，通過空氣斜槽將兩者全部送入計量灰斗內(nèi)，并由螺旋輸灰栗送入旋風爐內(nèi)，在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)。
[0020]沉渣池中的水經(jīng)過過濾網(wǎng)的過濾后，一部分水作為循環(huán)冷淬液，由升壓栗栗入玻璃鋼冷卻塔中，經(jīng)過冷卻塔風機強制冷卻至250C后，通過?；醮蛉肓；渲袇⑴c冷淬，并與玻璃體狀物一同排至沉渣池，另一部分水經(jīng)過沖渣栗加壓后推動玻璃體狀物結(jié)晶體外排。
[0021 ]以含鉻污泥處理后的玻璃體狀物為例，其化驗特性指標:六價鉻<0.007mg/L，總價< 0.015mg/L (參照中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/Y299，六價鉻彡0.5mg/L總價(
1.5mg/L)，所以玻璃體狀物對環(huán)境及人畜非常安全，主要供水泥廠、制磚廠及鋪路使用。
[0022]實施例3
污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，包括如下步驟:
通過輸送皮帶將分別稱量的原煤和干燥后的含重金屬污泥送至原煤倉混合，干燥后的含重金屬污泥與原煤的質(zhì)量比為2:10，然后由制粉系統(tǒng)先后進行粗粉碎和球磨粉碎至物料細度為R90=16-20%并輸向煤粉倉，給粉機根據(jù)供暖鍋爐的負荷調(diào)整轉(zhuǎn)速，將粉碎后的混合物料送入旋風爐內(nèi)在2000°C條件下燃燒至熔融態(tài)，并將所得的熔融態(tài)物質(zhì)與?；渲?8°C的水接觸進行冷淬，生成無毒副作用的玻璃體狀物，然后沖渣栗將加壓后的水噴出，將粒化箱中的玻璃體狀物沖至渣溝并流向沉渣池，撈渣抓斗將沉渣池中的玻璃體狀物撈出并晾干，其中燃燒生成的煙氣先經(jīng)過脫硝設(shè)備脫硝處理，再進行靜電除塵處理后得到粉煤灰和煙塵，通過空氣斜槽將兩者全部送入計量灰斗內(nèi)，并由螺旋輸灰栗送入旋風爐內(nèi)，在2000°C條件下燃燒至熔融態(tài)。
[0023]沉渣池中的水經(jīng)過過濾網(wǎng)的過濾后，一部分水作為循環(huán)冷淬液，由升壓栗栗入玻璃鋼冷卻塔中，經(jīng)過冷卻塔風機強制冷卻至280C后，通過?；醮蛉肓；渲袇⑴c冷淬，并與玻璃體狀物一同排至沉渣池，另一部分水經(jīng)過沖渣栗加壓后推動玻璃體狀物結(jié)晶體外排。
[0024]以含鉻污泥處理后的玻璃體狀物為例，其化驗特性指標:六價鉻<0.007mg/L，總價< 0.015mg/L (參照中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準HJ/Y299，六價鉻彡0.5mg/L總價(
1.5mg/L)，所以玻璃體狀物對環(huán)境及人畜非常安全，主要供水泥廠、制磚廠及鋪路使用。
【主權(quán)項】
1.一種污水處理廠中含重金屬污泥的環(huán)保處理方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將干燥后的含重金屬污泥與原煤按1-3:8-10質(zhì)量比混合后，粉碎至物料細度為R90=16-20%； (2)將粉碎后的混合物料輸送至旋風爐在1600-2000°C的條件下燃燒至熔融態(tài)，再將所得熔融態(tài)物質(zhì)與冷淬液接觸進行冷淬，生成無毒副作用的玻璃體狀物； (3)將燃燒時生成的煙氣先后進行脫硝和靜電除塵處理，尾氣達標排放，同時收集得到粉煤灰和煙塵，并經(jīng)由壓縮空氣將兩者輸送至所述旋風爐內(nèi)繼續(xù)參與熔融反應(yīng)； (4)冷淬后的冷淬液攜帶玻璃體狀物至沉渣池，經(jīng)沉淀過濾后，一部分冷淬液經(jīng)過冷卻后作為循環(huán)冷淬液再次回流參與冷淬，另一部分作為沖渣液循環(huán)使用。2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，干燥后的含重金屬污泥與原煤的質(zhì)量比為1:9。3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，所述粉碎包括先后進行的粗粉碎和球磨粉碎。4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，通過輸送皮帶將分別稱量的含重金屬污泥和原煤送至原煤倉混合，經(jīng)制粉系統(tǒng)粉碎后輸向煤粉倉儲存。5.如權(quán)利要求4所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，給粉機將粉碎后的混合物料送入旋風爐內(nèi)在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)。6.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，燃燒生成的煙氣先經(jīng)過脫硝設(shè)備脫硝處理，再進行靜電除塵處理后得到粉煤灰和煙塵，通過空氣斜槽將兩者全部送入計量灰斗內(nèi)，并由螺旋輸灰栗送入旋風爐內(nèi)，在1800°C條件下燃燒至熔融態(tài)。7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，所述冷淬液為20-28 °C 的水。8.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保處理方法，其特征在于，在所述步驟(4)中，過濾后的循環(huán)冷淬液由升壓栗栗入玻璃鋼冷卻塔中，經(jīng)過冷卻塔風機強制冷卻至25°C后，通過?；趸剌攨⑴c冷淬，并與玻璃體狀物一同排至沉渣池。
【文檔編號】F23J15/02GK105964648SQ201610276663
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】王慧智
【申請人】義馬環(huán)保電力有限公司