專(zhuān)利名稱(chēng):一種固相法去除活性污泥重金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種固相法去除重金屬的方法,更具體地說(shuō),涉 及一種固相法去除活性污泥中重金屬的方法。
背景技術(shù):
目前,我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)日益重視,城市污水工廠(chǎng)普遍在建 設(shè)或已投入運(yùn)轉(zhuǎn)之中,污水處理工廠(chǎng)的附產(chǎn)物大量活性污泥的綜合利用, 成為緊迫的課題而還沒(méi)有得到妥善的解決,其難點(diǎn)是呈粘稠狀的活性污泥, 除五分之四的水以外,大部分是具有活性的微生物菌體,它既含有氮磷鉀等 肥料元素,又含有致病菌和鉻、鎘、鉛、砷、汞等葶金屬,因此,活性污泥 的綜合利用,必須解決好殺菌消毒除臭、脫水干化、除重金屬這三大難題, 其中比較難解決的是除重金屬問(wèn)題,因?yàn)樗蟛糠峙c有機(jī)體呈絡(luò)合物結(jié)構(gòu)形 態(tài)存在;如果活性污泥中的重金屬能大部分的去除,污泥農(nóng)用就是一個(gè)很好 的出路,因?yàn)榈搅?010年,我國(guó)污水廠(chǎng)排出的活性污泥,每年將超過(guò)七千 萬(wàn)噸,它含有40 ~ 45 %左右的有機(jī)質(zhì),拿去填埋或焚燒掉,對(duì)于我們這 個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),顯然是不符合國(guó)情的處理辦法。因此,我們應(yīng)該花大力氣去研 究,尋找出符合國(guó)情的出路,將這每年幾千萬(wàn)噸的有機(jī)質(zhì)利用起來(lái),做成有 機(jī)肥料,其意義和影響是深遠(yuǎn)的,前景應(yīng)該非??春?。只是目前,我們還處 于起步研究階段,我們應(yīng)建立活性污泥去除重金屬的工業(yè)化生產(chǎn)的工廠(chǎng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用固相法去除活性污泥重金 屬的方法,即首先將活性污泥菌體破解,然后酸化處理,使重金屬生成鹽類(lèi) 物質(zhì)后,利用太陽(yáng)能脫水干化,然后進(jìn)行超微粉碎,再用固相渦輪分級(jí),使 比重較大的重金屬分離出來(lái),從而達(dá)到去除重金屬的目的。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一、 將活性污泥進(jìn)行微波破解,即用微波爐的磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波
能,使微波爐的爐腔內(nèi)的活性污泥菌體細(xì)胞壁破解;
二、 破解后的活性污泥,進(jìn)行酸化處理,在攪拌條件下,加入乙二胺四 乙酸粉末,使活性污泥中的重金屬轉(zhuǎn)化成鹽類(lèi)物質(zhì);
三、 將活性污泥進(jìn)行太陽(yáng)能棚內(nèi)脫水干化,去除污泥中的大部分水份;
四、 將干化后的活性污泥進(jìn)行一級(jí)粉碎,即用葉片式粉碎機(jī)粉碎污泥;
五、 將一級(jí)粉碎后的活性污泥再進(jìn)行二級(jí)粉碎,即用超微粉碎機(jī)進(jìn)行超 微粉碎;
六、 活性污泥經(jīng)超微粉碎后,加入潤(rùn)滑助劑,進(jìn)行兩次渦輪分級(jí),第一 級(jí)的重組分進(jìn)入第二級(jí),輕組分即為除去重金屬的干凈污泥,第二級(jí)的重組 分為重金屬,輕組分則返回第一級(jí)作返料使用。
本發(fā)明固相法去除活性污泥重金屬的方法,包括破解、酸化、干化、一 級(jí)粉碎、二級(jí)粉碎、 一級(jí)分級(jí)、二級(jí)分級(jí)去除重金屬。其具體操作過(guò)程為
(1)將活性污泥送入微波爐內(nèi),采用微波爐的磁控管以2450MHZ的頻率發(fā) 射微波能量,使活性污泥菌體細(xì)胞壁內(nèi)的水分子以每秒種24.5億千次的變 化頻率進(jìn)行振蕩,活性污泥的進(jìn)料厚度為4. 5 5. 0厘米,微波破解時(shí)間為 2~3分鐘,使污泥菌體細(xì)胞壁實(shí)現(xiàn)破解;(2)活性污泥破解后進(jìn)入酸化罐, 在連續(xù)攪拌及常溫常壓下,加入乙二胺四乙酸粉末,加入量為活性污泥量的 0.1 0.3 % (重量百分比,以下同),繼續(xù)攪拌20 30分鐘,使污泥中的 重金屬組分生成鹽類(lèi)物質(zhì);(3)將酸化后的活性污泥送入太陽(yáng)能干化棚內(nèi)脫 水干化,干化棚采用進(jìn)口加厚太陽(yáng)能專(zhuān)用的防老化高透光塑料膜,將活性污 泥含水降到IO ~ 13 %; (4)干化污泥進(jìn)行一級(jí)粉碎,采用葉片式粉碎機(jī), 粉碎機(jī)轉(zhuǎn)速約1450轉(zhuǎn)/分鐘,粉碎細(xì)度為10 20目;(5)將一級(jí)粉碎后的活性污泥干粉送去二級(jí)超微粉碎,采用機(jī)械式超微粉碎設(shè)備,主機(jī)為沖擊磨,
它具有研磨、沖擊、剪切和打散功能,將活性污泥干粉粉碎至1300 1500 目;(6)經(jīng)超微粉碎后的污泥干粉,加入滑石粉,加入量為活性污泥量的0. 5 ~ 0.8 %。然后,污泥干粉進(jìn)入立式高精渦輪分級(jí)機(jī),第一次分級(jí)出來(lái)的輕 組分,即為去除了重金屬的干凈污泥干粉,重組分進(jìn)入第二次分級(jí)機(jī),出來(lái) 的輕組分返回第一次分級(jí)機(jī)作返料使用,第二次的重組分即為重金屬送水泥 廠(chǎng)作原料使用。
在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中,活性污泥為含水75 ~ 82 %的污水廠(chǎng)污泥; 向污泥中加入的乙二胺四乙酸(EDTA)為工業(yè)級(jí)合格品,外觀(guān)為白色結(jié)晶粉 末,分子式UH^208,分子量292.2,熔點(diǎn)24(TC,質(zhì)量指標(biāo)為含乙二胺四 乙酸》99.0%,含氯化物(Cl)《0.01%,含硫酸(S04)《0.1%, PH=2.8~ 3.0,其它可不作要求,它能與重金屬起化合反應(yīng),使污泥中的重金屬?gòu)木?體有機(jī)相中脫離出來(lái),為下一步的固相粉碎寸離創(chuàng)造了條件;向污泥中加入 的滑石粉為塑料級(jí)合格品,化學(xué)式為Mg3S:U (OH) 2,白度>80%,含二氧化 硅55. 0%,含氧化鎂》27. 0%,含三氧化二鐵《.1. 5%,含三氧化二鋁《3. 00%, 含氧化鈣《4.5%, 100(TC灼燒失重《9.0(F。,含水分《1.0%,它的細(xì)度要求 為1300 ~ 1500目,因此需經(jīng)過(guò)超微粉碎后才能使用,它可起活性污泥顆粒 間的固相助潤(rùn)滑作用,使兩級(jí)粉碎后的污泥中的重金屬組分容易從渦輪分級(jí) 機(jī)中分離出來(lái)。本發(fā)明采用兩級(jí)超微粉碎和兩級(jí)渦輪分級(jí)再添加超微滑石粉 作助潤(rùn)滑功能,使重金屬?gòu)幕钚晕勰嘀蟹蛛x出來(lái),是本發(fā)明的主要特點(diǎn)。
在實(shí)施本發(fā)明過(guò)程中,必須掌握分離重金屬的深度,控制四大因素來(lái)控 制分離重金屬的深度(1)污泥菌體破解程度、(2)酸化量、(3)污泥干粉 粉碎細(xì)度、(4)滑石粉加入量。破解越深、酸化量越大、粉碎越細(xì)、滑石粉加入越多,均可使重金屬分離越徹底,但同時(shí)電耗及輔助原料用量也越大,
會(huì)出現(xiàn)成本過(guò)高的結(jié)果;反之,則情況正相反;因此,應(yīng)適當(dāng)控制分離的深 度,做到既達(dá)到目的又節(jié)約原材料及能源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)采用固相法去除活性污 泥重金屬的方法,基本上可以實(shí)現(xiàn)清潔型生產(chǎn),能夠解決活性污泥去除重金 屬的難題,所得的干凈污泥可作優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,為活性污泥 無(wú)害化資源化開(kāi)辟一條新的解決辦法。
以下是本發(fā)明固相法去除活性污泥重金屬的處理流程示意 圖;圖中明確表示了自活性污泥至除去重金屬的全過(guò)程。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述-
參照?qǐng)Dl,將活性污泥送入微波爐內(nèi),磁控管以2450MHZ的頻率發(fā)射微 波,活性污泥的進(jìn)料厚度為4 .8厘米,微波破解2分鐘,使活性污泥的菌 體發(fā)生破解,然后進(jìn)入帶攪拌器的酸化處理罐內(nèi),在常溫常壓下邊攪拌邊加 入乙二胺四乙酸粉末,加入量為活性污泥量的0.2% (重量百分比,以下同) 繼續(xù)攪拌25分鐘,使重金屬生成鹽類(lèi)物質(zhì),然后污泥進(jìn)入太陽(yáng)能棚脫水干 化,活性污泥含水量降至11%,然后污泥進(jìn)入葉片式粉碎機(jī),轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/ 分鐘,污泥粉碎至15目,后送去沖擊磨超微粉碎機(jī),使活性污泥粉碎至1400 目,后加入0.6%的細(xì)度為1500目的滑石粉,混合均勻后,污泥進(jìn)入渦輪分 級(jí)機(jī),分離出來(lái)的輕組分,即為去除了重金屬的干凈活性污泥成品,可作農(nóng) 用的有機(jī)肥料原料使用,分離出來(lái)的重組分,再進(jìn)行第二次的渦輪分級(jí)機(jī)分 級(jí),所得輕組分返回第一級(jí)渦輪分級(jí)機(jī)中作為返料使用,第二次分出的重組 分,即為重金屬組分,送去水泥工廠(chǎng)作原料使用。
權(quán)利要求
1,一種固相法去除活性污泥重金屬的方法,包括活性污泥菌體細(xì)胞壁破解、酸化、干化、一級(jí)粉碎、二級(jí)粉碎、一級(jí)分級(jí)、二級(jí)分級(jí)去除重金屬,其特征在于活性污泥菌體細(xì)胞壁用微波破解后加入乙二胺四乙酸粉末,使活性污泥中的重金屬轉(zhuǎn)化成鹽類(lèi)物質(zhì),將活性污泥含水降到10~13%,進(jìn)行兩級(jí)粉碎至1300~1500目,再加入滑石粉,然后進(jìn)行兩級(jí)分級(jí)去除重金屬。
2,根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除活性污泥重金屬的方法,特征在于滑石粉的加入量為活性污泥量的0. 5 ~ 0.8 % (重量百分比)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種固相法去除活性污泥重金屬的方法,即首先將活性污泥菌體破解,然后酸化處理,使重金屬生成鹽類(lèi)物質(zhì)后,利用太陽(yáng)能脫水干化,然后進(jìn)行超微粉碎,再加入本發(fā)明的助劑進(jìn)行固相渦輪分級(jí),使比重較大的重金屬分離出來(lái),從而達(dá)到去除重金屬的目的;解決了活性污泥固相法去除重金屬的問(wèn)題;具有變廢為寶、可以實(shí)現(xiàn)清潔型生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn);為活性污泥無(wú)害化資源化提供了一條新的解決辦法。廣泛適用于活性污泥去除重金屬中使用。
文檔編號(hào)C02F11/00GK101671100SQ20091019009
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者羅健泉 申請(qǐng)人:羅健泉