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