申請(qǐng)日2017.11.01

　　公開(kāi)(公告)日2018.01.26

　　IPC分類號(hào)C02F11/14; C02F11/12; C02F101/22

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種化學(xué)預(yù)處理‑固化穩(wěn)定化‑壓濾處理制革污泥的方法，包括如下步驟：1、化學(xué)預(yù)處理;2、固化穩(wěn)定化處理;3、壓濾處理。該方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可以有效解決制革污泥浸出毒性高和處理困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)制革污泥無(wú)害化處理和資源化利用。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于包括如下步驟：

　　1.1、化學(xué)預(yù)處理：

　　將制革污泥在污泥濃縮池中濃縮后加入污泥調(diào)理池中，首先向污泥調(diào)理池中加入H2SO4溶液，調(diào)節(jié)pH值6.5-8，接著向污泥調(diào)理池中加入助凝劑粉煤灰，粉煤灰的加入量為0.5～1.5/10g制革污泥，攪拌均勻，緊接著向污泥調(diào)理池中加入硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與制革污泥的質(zhì)量比為0.5～1.5/10000，攪拌均勻，然后向污泥調(diào)理池中加入硫酸鐵，硫酸亞鐵與制革污泥的質(zhì)量比為2.5～3.5/1000，攪拌均勻，再向污泥調(diào)理池中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的質(zhì)量為硫酸亞鐵和硫酸鐵兩者質(zhì)量的0.5～1.5/100，攪拌均勻，得到預(yù)處理污泥;

　　1.2、固化穩(wěn)定化處理：

　　將經(jīng)步驟1.1所得的預(yù)處理污泥加入污泥固化池中，向污泥固化池中加入改性劑，改性劑加入的質(zhì)量為制革污泥的3-7%，攪拌均勻至無(wú)團(tuán)聚物，使改性劑均勻分散于預(yù)處理污泥中，得到改性污泥;

　　1.3、壓濾處理：

　　將步驟1.2所得的改性污泥加入壓濾機(jī)中，將改性污泥壓至含水率為35%，得到泥餅。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：將步驟1.3所得的泥餅養(yǎng)護(hù)7-20天，再做工程回填土或者直接填埋。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：步驟1.1中，加入助凝劑粉煤灰后，控制攪拌時(shí)間為5min，攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min;加入硫酸亞鐵后，控制攪拌時(shí)間為2min，攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min;加入硫酸鐵后，先在100轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下激烈攪拌2min，再在40轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下緩慢攪拌5min;加入高分子絮凝劑后，控制攪拌時(shí)間為5min，攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：所述的H2SO4溶液的濃度為25wt%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：所述的粉煤灰的粒徑為0.01mm。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：所述的高分子絮凝劑為CPAM。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，其特征在于：將步驟1.3壓濾處理的壓濾水回流入污泥濃縮池中進(jìn)行回收利用。

　　說(shuō)明書

　　一種化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法。

　　背景技術(shù)

　　制革行業(yè)每年約產(chǎn)生100萬(wàn)噸污泥，約占全國(guó)污泥總量的1/10。制革污泥的成分包括：大量的水分、蛋白質(zhì)和油脂等高濃度有機(jī)物、鉻、鈣、鈉的氯化物、硫化物、硫酸鹽及少量的重金屬鹽等，其中主要污染物是重金屬鉻，鉻(Ⅲ)的濃度為10-40g/kg，鉻(Ⅵ) 小于1mg/kg(干重)。鞣制使用的鉻鹽僅有60%與原料皮發(fā)生了反應(yīng)，其余的鉻殘留在鞣液中，制革污泥中的三價(jià)鉻主要來(lái)自于鉻鞣過(guò)程中排出的廢鉻液。三價(jià)鉻是一種具有低毒性的化合物，難溶于水，不易被植物吸收，雖然沒(méi)有六價(jià)鉻的毒性大，但它在自然界很可能由于各種原因氧化成六價(jià)鉻。六價(jià)鉻具有高毒性且能溶于水，是一種致癌物質(zhì)，能夠通過(guò)吸入、攝取和皮膚接觸進(jìn)入人體。

　　安全填埋是污泥的一種處理方式，但是必須經(jīng)過(guò)有效預(yù)處理后才能送往填埋場(chǎng)填埋。影響污泥填埋的主要技術(shù)指標(biāo)為抗壓強(qiáng)度、含水率、浸出液濃度(主要指重金屬)。污泥中水分按狀態(tài)分有四種，分別為間隙水(70%左右)、毛細(xì)水(20%左右)、吸附水、結(jié)合水，經(jīng)過(guò)機(jī)械壓濾后的制革污泥含水率往往高達(dá)80%以上，力學(xué)性質(zhì)差，不能直接填埋。污泥的滲透性非常低，很難通過(guò)固結(jié)或晾曬降低其含水量來(lái)提高強(qiáng)度。

　　現(xiàn)今處理辦法主要是通過(guò)簡(jiǎn)單化學(xué)預(yù)處理后板框壓濾脫水，脫水率較低，對(duì)污泥中重金屬Cr的固定穩(wěn)定化未有合理處理，具有較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，該方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可以有效解決制革污泥浸出毒性高和處理困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)制革污泥無(wú)害化處理和資源化利用。

　　實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采取的技術(shù)方案為：

　　一種化學(xué)預(yù)處理-固化穩(wěn)定化-壓濾處理制革污泥的方法，包括如下步驟：

　　1、化學(xué)預(yù)處理：

　　將制革污泥在污泥濃縮池中濃縮后加入污泥調(diào)理池中，首先向污泥調(diào)理池中加入H2SO4溶液，調(diào)節(jié)pH值6.5-8，接著向污泥調(diào)理池中加入助凝劑粉煤灰，粉煤灰的加入量為0.5～1.5/10g制革污泥，攪拌均勻，緊接著向污泥調(diào)理池中加入硫酸亞鐵，硫酸亞鐵與制革污泥的質(zhì)量比為0.5～1.5/10000，攪拌均勻，然后向污泥調(diào)理池中加入硫酸鐵，硫酸亞鐵與制革污泥的質(zhì)量比為2.5～3.5/1000，攪拌均勻，再向污泥調(diào)理池中加入高分子絮凝劑，高分子絮凝劑的質(zhì)量為硫酸亞鐵和硫酸鐵兩者質(zhì)量的0.5～1.5/100，攪拌均勻，得到預(yù)處理污泥;

　　2、固化穩(wěn)定化處理：

　　將經(jīng)步驟1.1所得的預(yù)處理污泥加入污泥固化池中，向污泥固化池中加入改性劑，改性劑加入的質(zhì)量為制革污泥質(zhì)量的3-7%，攪拌均勻至無(wú)團(tuán)聚物，使改性劑均勻分散于預(yù)處理污泥中，得到改性污泥;

　　3、壓濾處理：

　　將步驟1.2所得的改性污泥加入壓濾機(jī)中，將改性污泥壓至含水率為35%，得到泥餅。

　　進(jìn)一步，將步驟3所得的泥餅養(yǎng)護(hù)7-20天，再做工程回填土或者直接填埋。

　　進(jìn)一步，步驟1中，加入助凝劑粉煤灰后，控制攪拌時(shí)間為5min，攪拌轉(zhuǎn)速為40 轉(zhuǎn)/min;加入硫酸亞鐵后，控制攪拌時(shí)間為2min，攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min;加入硫酸鐵后，先在100轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下激烈攪拌2min，再在40轉(zhuǎn)/min轉(zhuǎn)速下緩慢攪拌5min;加入高分子絮凝劑后，控制攪拌時(shí)間為5min，攪拌轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/min。

　　進(jìn)一步，所述的H2SO4溶液的濃度為25wt%。

　　進(jìn)一步，所述的粉煤灰的粒徑為0.01mm。

　　進(jìn)一步，所述的高分子絮凝劑為CPAM。

　　進(jìn)一步，將步驟3壓濾處理的壓濾水回流入污泥濃縮池中進(jìn)行回收利用。

　　該制革污泥的處理原理如下：

　　通過(guò)化學(xué)組合處理方法可以改變制革污泥的表面電荷特性，促進(jìn)了污泥絮體間的絮凝，使胞外聚合物發(fā)生水解，降低了絮體對(duì)水的親和力，從而提高了污泥的可脫水程度，使革泥形成多孔餅層的剛性顆粒，改造濾餅滲透性，降低其流體阻力，同時(shí)發(fā)生金屬離子水解和聚合反應(yīng)，使水中膠粒強(qiáng)烈吸附水解與聚合反應(yīng)的各種產(chǎn)物，被吸附的帶正電荷的多核絡(luò)離子壓縮雙電層、降低ζ電位，使膠粒間最大排斥勢(shì)能降低，從而使膠粒脫穩(wěn)凝聚，使一個(gè)多核聚合物被兩個(gè)或兩個(gè)以上的膠粒所共同吸附，形成架橋，絮凝作用擴(kuò)大逐步形成絮凝體，加入的高分子絮凝劑CPAM和無(wú)機(jī)絮凝劑，起到加強(qiáng)架橋作用，無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑結(jié)合使用降低藥劑加入量，節(jié)省了成本，然后加入改性劑通過(guò)水合作用產(chǎn)生Ca(OH)2、凝膠和鈣礬石及絡(luò)合物，通過(guò)離子替代固定外來(lái)離子，使Cr3+取代硅鋁酸鹽中的Al3+進(jìn)入晶格固定化，同時(shí)由改性劑水化產(chǎn)物及和污泥發(fā)生反應(yīng)，彼此消耗對(duì)方較多的溶出離子，促進(jìn)彼此水化，產(chǎn)生超疊加效應(yīng)，使得固化體強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，此過(guò)程同時(shí)降低了污泥比阻，擴(kuò)大污泥滲水通道，最后施加壓濾外力對(duì)經(jīng)過(guò)化學(xué)預(yù)處理和改性劑處理后的污泥進(jìn)行物理擠壓，使泥漿中的水在短時(shí)間內(nèi)大量外排，降低泥漿的含水量，使污泥達(dá)到強(qiáng)度要求，進(jìn)行填埋或做工程回填土，實(shí)現(xiàn)制革污泥的無(wú)害化處理和資源化利用。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：

　　1、該方法將預(yù)處理工藝和固化/穩(wěn)定化工藝進(jìn)行耦合，使預(yù)處理后的重金屬產(chǎn)物與改性劑改性能力協(xié)同，確保改性劑可以快速高效的將預(yù)處理后的重金屬鉻固定，將浸出毒性降到最低。

　　2、該方法將制革污泥預(yù)處理和改性劑二級(jí)處理的藥劑使用量配合，有效提高污泥脫水性能，經(jīng)過(guò)物理壓濾降低含水率。

　　3、該方法操作簡(jiǎn)單，成本低，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)于推動(dòng)皮革行業(yè)清潔生產(chǎn)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。