一種利用Fenton污泥對市政污泥原位脫水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于資源環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用Fenton污泥對市政污泥 原位脫水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，全國累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3622座，污水處理能力達到1. 53億m3/d。截 至2015年，全國全年城鎮(zhèn)污水處理廠濕污泥（含水率80% )產(chǎn)生量將達到3359萬t。由 于我國很多污水處理廠的規(guī)劃設(shè)計存在"重水輕泥"的現(xiàn)象，對污泥處理處置的資金投入遠 遠跟不上對污水處理的資金投入，成千上萬噸的污泥常常得不到妥善處理，這導(dǎo)致了非法 偷排污泥的案例在全國各地層出不窮。
[0003] 我國城市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀是有相當一部分污泥沒有經(jīng)過穩(wěn)定化、無害 化處理，就通過多渠道偷排到農(nóng)田、林地以及湖泊河流中，未經(jīng)處理的污泥對植物的生長有 一定的抑制作用，嚴重時會導(dǎo)致植物死亡，造成嚴重的短期環(huán)境危害和長期潛在風險。對偷 排污泥來說，由于其隱蔽性而造成的危害更大，處理難度也更大。污泥隨意排放，自然發(fā)酵 產(chǎn)生惡臭，污染水源，影響空氣質(zhì)量，增加大規(guī)模傳染病的發(fā)生概率，嚴重影響人類的生命 健康。同時，由于污泥運出污水處理廠時其含水率一般在80%左右，在運輸過程中污泥的泄 露會對道路和周邊環(huán)境造成影響。有些污水處理廠將污泥處置業(yè)務(wù)外包，不管承包商有沒 有相關(guān)資質(zhì)，只要能把污泥拉走，怎么處置并無追蹤監(jiān)管。偷倒污泥事件頻發(fā)，對污泥傾倒 點周邊環(huán)境造成嚴重污染，影響當?shù)鼐用竦纳?，并造成巨大?jīng)濟損失。如果這類事件得不 到遏制，那么再高標準的污水處理效果對環(huán)境保護來說也只是徒勞無功。
[0004] 在提標改造之前，大多工業(yè)污水處理廠采用傳統(tǒng)芬頓（Fenton)氧化法對廢水進 行深度處理，但是芬頓氧化法在處理過程中會產(chǎn)生一定量的化學污泥，如果不妥善處理會 產(chǎn)生危害，比如：占用大量土地；污泥堆放經(jīng)過風吹雨淋會產(chǎn)生高溫或者其他的化學反應(yīng)， 會破壞土壤的結(jié)構(gòu)；直接排放游積河床、嚴重污染水體；污泥被微生物氧化分解后釋放出 有害氣體、塵埃等，會加重大氣的污染。
[0005] 在本發(fā)明作出之前，我國污泥處理總體是處于起步階段，缺少成熟的處理路線，沒 能從根本上解決污泥無害化處理問題。污泥處理的運行和處置成本高，以及對污泥處理的 認識不足和相關(guān)政策的缺失，嚴重制約了污泥處理的發(fā)展。
[0006] 污泥中含有很多有用的物質(zhì)，例如：污泥中含有豐富的磷，可以用酸和堿回收污泥 中的磷。Fenton氧化法處理污水和混凝法處理廢水沉淀池底泥一般都含有較多的氫氧化鐵 沉淀物，氫氧化鐵的存在往往給污泥脫水帶來困難。在含有鐵鹽沉淀污泥中加入一定量的 酸，使污泥的pH值降低，此時污泥中的氧氧化鐵會溶解在水中?？梢杂盟峄A化等方法回 收污泥中的混凝劑。
[0007] 污泥的資源化處理才是最佳的處理方法，其主流方向就是減量化、無害化、穩(wěn)定化 處理。如何妥善地處置污水廠處理后的污泥，特別是相當一部分棄置的污泥，并將其變廢為 寶，已成為污水廠和相關(guān)部門提高技術(shù)水平和管理水平的重要因素，也是全球共同關(guān)注的 課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，研制一種利用Fenton污泥對市政污泥原位 脫水的方法。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0010] 一種利用Fenton泥對市政污泥原位脫水的方法，其主要技術(shù)在于步驟如下：（1) 將Fenton氧化深度處理工業(yè)廢水后產(chǎn)生的含大量鐵元素的污泥經(jīng)過污水處理廠壓濾后， 再經(jīng)自然風干或機械脫水后，加入硫酸活化，使其中的鐵元素以離子形態(tài)存在于污泥中；
[0011] (2)在大量堆放的市政污泥場中打入塑料排水板對市政污泥進行脫水預(yù)處理，降 下述步驟中產(chǎn)生的水分采用常規(guī)真空預(yù)壓排水法排出，使市政污泥預(yù)先減量化和穩(wěn)定化：
[0012] (3)將用硫酸活化過的Fenton污泥加入預(yù)處理后的市政污泥中，攪拌使其混合均 勻，其原理是使其水合后形成正電荷，以中和污泥顆粒的負電荷，使之深度絮凝，污泥中的 二價碳酸鹽也能與Fe3+形成氫氧化鐵，提供絮凝作用；
[0013] (4)投加生石灰，采用雙軸多葉片攪拌裝置進行攪拌，使污泥與氧化鈣迅速混合均 勻，目的是調(diào)節(jié)PH、除臭和消毒，此外可增強顆粒結(jié)構(gòu)，提供空隙，減少污泥的壓縮性，產(chǎn)生 的熱量也可將部分水分蒸發(fā)，達到深度脫水和穩(wěn)定化的目的。
[0014] 所述的Fenton污泥為污水處理廠采用Fenton氧化法深度處理產(chǎn)生的化學污泥， 其所含的重金屬濃度均小于GB4284-84中的要求。
[0015] 所述步驟（1)中，所用的Fenton污泥含水率為75 %~85 %，經(jīng)自然風干或機械脫 水后含固率大于40%，加入硫酸活化，硫酸投加量按摩爾&H2S04:Fe= 0. 25~1 : 1，優(yōu) 選為H2S04 :Fe= 0· 5 : 1。
[0016] 所述步驟（2)中，所用的市政污泥含水率為75%~85%，堆放后由于地表水作用 含水量升高為78 %~90 %，優(yōu)選含水量為78 %~85 %。
[0017] 所述步驟（3)中，由真空排水法排出的廢水經(jīng)簡單處理后返回城市污水處理廠進 行處理。
[0018] 所述步驟（4)中，攪拌方式可選擇機械攪拌或人工翻混的方式，投加的Fenton污 泥和市政污泥的質(zhì)量比為1 : 5~20,混合后的污泥中，鐵元素的質(zhì)量含量在1%~4%之 間，反應(yīng)時間不小于4小時；Fenton污泥和市政污泥的質(zhì)量比優(yōu)選為1 : 15,反應(yīng)時間優(yōu)選 為24小時。
[0019] 所述步驟（4)中，生石灰投加量以步驟（3)中濕污泥質(zhì)量的10%~40%進行投 加，養(yǎng)護時間不小于2天。生石灰的優(yōu)選投加量為20% ;污泥的養(yǎng)護時間優(yōu)選為7天。
[0020] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有的污泥處置方法相比，具有以下優(yōu)勢：
[0021] 1、本發(fā)明采用Fenton氧化法的產(chǎn)物含大量鐵元素的污泥作為市政污泥固化處理 的混凝劑，其活化后含有大量的Fe3+離子，高價鐵鹽可以作為浸出劑將污泥中的重金屬離 子浸出，脫除穩(wěn)定后的污泥中的重金屬，同時可與污泥中的二價碳酸鹽形成氫氧化鐵，對污 泥具有絮凝作用，高效脫除其中的水分；
[0022] 2、本發(fā)明采用Fenton污泥和市政污泥協(xié)同處置，可同時對兩種難處理的污泥進 行穩(wěn)定化處理，F(xiàn)enton污泥本身就是固體廢物，可以達到以廢治廢的目的；
[0023] 3、本發(fā)明采用Fenton污泥和石灰作為固化材料，來源廣泛，處理成本低，具有良 好的可操作性、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益；
[0024] 4、污泥原位處置修復(fù)技術(shù)無需對大面積棄置的污泥場地進行開挖運輸，避免了異 位處置時的臭氣和滲漏等污染問題的產(chǎn)生；
[0025] 5、處理后的污泥場地無需翻曬養(yǎng)護，內(nèi)部強度可逐漸提高，內(nèi)外均呈黃土狀態(tài)，無 臭味，遇水浸泡不會泥化，具有較好的土工性能，能充分滿足填埋或一般回填土的土工強度 要求，也可作為輕質(zhì)陶粒和路基混凝土骨料及地下管道的襯墊材料；
[0026] 6、對重金屬類污染物具有良好的穩(wěn)定作用，處理后的污泥中的重金屬多以穩(wěn)定態(tài) 存在，上部可進行復(fù)耕和生態(tài)修復(fù)，還原為綠化用地。
【具體實施方式】
[0027] 采用的Fenton污泥為污水處理廠采用Fenton氧化法深度處理工業(yè)廢水后產(chǎn)生的 含大量鐵元素的污泥，烘干后測得干泥中Fe203的含量在50% -65%之間，其性質(zhì)如表1和 表2所示。
[0028] 表1該污水廠Fenton污泥的基本性質(zhì)
[0029]
[0030]表2該污水