[發明專利]城市污水處理廠污泥的固化/穩定化方法

無效

• 申請號: 201310204257.4
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103304114A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李依麗;楊珊珊;尹晶;李利平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及污泥處理屬于環境資源領域，是一種對污水處理廠的污水污泥進行固化/穩定化時所使用的固化劑。

背景技術

近年來，大部分城市的污水處理廠采用生化方式處理污水，污水處理能力及處理率增長迅速，同時在處理過程中產生大量的污泥。截至2011年9月底，全國城鎮污水處理量達到1.36億立方米/天，濕污泥(含水率80%)年產生量突破3480萬噸。目前我國污泥處理費用已占污水處理廠總運行費用的20%～50%，甚至高達70%。由于認識不足和技術設備的不成熟，我國污水處理廠所產生的污泥，大部分未進行規范化的處理處置，污泥隨意堆放所造成的污染與再污染問題已日益突出，引起了社會各界的廣泛關注。

目前污泥的處理處置方式主要有衛生填埋、焚燒處理、堆肥處理和土地利用等。焚燒處理是較徹底的處理方法，其產物為無菌、無臭的無機殘渣，但焚燒過程中會產生二氧化硫、二噁英等污染氣體，且污泥焚燒的一次性投資和處理成本都高于一般污泥處理方法；堆肥處理一般需要較大專用場址，并需要較高的運輸和處理費用，在我國土地資源相對匱乏的條件下，堆肥場開發難度大，也不利于可持續發展；衛生填埋和土地利用是較傳統的污泥處置技術，但這種由于污泥本身含水率高吸水后呈流體狀物質，承載力低且污泥中有毒有害物質會通過雨水浸蝕和滲透作用污染地下水，沒有最終減少環境污染，近些年來很多國家都在減少衛生填埋這種處置方式。

固化/穩定化技術可以改善污泥的理化性質，增強凝聚力，提高污泥的脫水性能，使其減容，減少運輸和后續的處理費用，節省管理成本。同時降低有毒物質的濾出率，而且它的費用相對于其他有毒廢物處理便宜。因為通常用來做固化劑的材料是石灰，膠凝材料和水泥，并且技術簡單，和普通混凝土差不多，所以出于經濟效益考慮固化后填埋或資源化利用都十分符合我國的國情。

發明內容

本發明的目的是提供一種城市污水處理廠污水污泥的固化/穩定化處理方法，該方法利用某些工業廢料對污水污泥進行固化，從而提高污泥的力學性質，降低污泥的含水率，同時減小浸出液中重金屬的濃度。經固化的污泥不僅可以達到衛生填埋的標準，還可以用來制作陶粒，燒制輕質磚等進行資源化利用。

本發明所述的污水污泥固化/穩定化方法，其特征在于，包括如下幾個步驟：

（1）該固化材料是由聚合氯化鋁（PAC）和工業廢料電爐磷渣、赤泥（聯合法赤泥）、廢石膏以一定的質量配比組成，其質量百分比為：聚合氯化鋁15%～25%、工業廢料電爐磷渣25%～40%、赤泥20%～40%、廢石膏20%～30%。

（2）將污泥加水稀釋到含水率為88-92%，優選90%。

（3）把稀釋后的污泥打入到攪拌罐，然后以稀釋后的污泥為基準，以一定的比例先添加聚合氯化鋁攪拌20min，再添加固化材料的其他成分，其中固化材料的質量為稀釋后的污泥質量的8%～10%；混勻,將得到的固化污泥送入板框壓濾機中壓濾；

（4）將固化壓濾后的污泥露天養護3～5d。

所述PAC，它是介于AlCl₃和Al（OH）₃之間的一種水溶性無機高分子聚合物，其顏色呈黃色，深褐色，深灰色樹脂狀固體，PAC有較強的吸附性能，在水解過程中伴隨絮凝、吸附和沉淀等物理化學過程。

所述的工業廢料電爐磷渣是電爐法制取黃磷時，每生產1噸黃磷，副產8～10噸的磷渣。其化學成份為：CaO47～52%、SiO₂40～43%、P₂O₅0.8～2.5%、Al₂O₃2～5%、Fe₂O₃0.8～3.0%、F2.5～3%，潛在礦物相為假硅灰石、槍晶石及少量的磷灰石。其結構90%左右為玻璃體。

所述的赤泥是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。鋁土礦中鋁含量低的,用燒結法和拜爾法聯合煉鋁，成為聯合法赤泥。其主要組分的含量為CaO43.7～46.8%、SiO₂20～20.5%、Al₂O₃5.4～7.5%、Na₂O2.8～3.0%、Fe₂O₃6.1～7.5%。顆粒直徑0.088～0.25毫米。