公布日：2022.12.30
申請日：2021.06.28
分類號：C02F11/00(2006.01)I;B01J20/22(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;B01F27/90(2022.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了凈化重金屬污泥的方法，包括以下步驟：1）通過污泥收集池收集重金屬污泥；2）通過第一渣漿泵將重金屬污泥以及凈化藥劑一同輸送至攪拌混合器中攪拌混勻5-24小時，所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)交替的方式進(jìn)行攪拌；3）將攪拌混勻后的重金屬污泥輸送至鈍化池中，維持溫度為35-60℃、水分為30-60%的條件，鈍化處理120-200小時。本發(fā)明的凈化重金屬污泥的方法操作簡單、成本低，能夠高效凈化污泥中的重金屬污染物和有機(jī)污染物，可實現(xiàn)污泥的回收利用，利用環(huán)境保護(hù)；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)凈化藥劑與污泥的多重攪拌混合，從而可提高藥劑與污泥的混勻效果，最終改善污泥的凈化效果。
權(quán)利要求書
1.一種凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）通過污泥收集池收集重金屬污泥；2）通過第一渣漿泵將重金屬污泥以及凈化藥劑一同輸送至攪拌混合器中攪拌混勻5-24小時，所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)交替的方式進(jìn)行攪拌；3）將攪拌混勻后的重金屬污泥輸送至鈍化池中，維持溫度為35-60℃、水分為30-60%的條件，鈍化處理120-200小時；其中，所述凈化藥劑包括生石灰和改性沸石，且生石灰：改性沸石的質(zhì)量比為1:1.5-5；所述凈化藥劑通過第一加藥裝置添加至所述第一渣漿泵的輸入端，通過所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:6-15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述攪拌混合器包括支架、攪拌桶和第一攪拌機(jī)，所述攪拌桶設(shè)置在所述支架上，所述第一攪拌機(jī)包括伸入所述攪拌桶內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、連接在所述轉(zhuǎn)軸上且處于所述攪拌桶內(nèi)的下部的攪拌槳以及用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的電機(jī)；所述攪拌槳為中心對稱結(jié)構(gòu)，其包括用于與所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接的軸套以及連接在所述軸套上的兩塊月牙形的葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述葉片的內(nèi)端與所述軸套連接，從所述葉片的內(nèi)端朝所述葉片的外端方向，所述葉片的寬度和高度均逐漸減小；所述葉片的外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面均具有光順曲面，從所述葉片的外側(cè)面朝葉片的內(nèi)側(cè)面方向，所述葉片的上表面的高度逐漸減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述攪拌混合器上還設(shè)置有布料器，所述布料器包括進(jìn)料主管、與所述進(jìn)料主管連通的第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管、設(shè)置在所述第一進(jìn)料支管上的第一電磁閥以及設(shè)置在所述第二進(jìn)料支管上的第二電磁閥；所述第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管對稱設(shè)置，且所述第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管的末端均與所述攪拌桶的桶壁切向連通；所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)方式進(jìn)行攪拌時，所述第一電磁閥關(guān)閉、所述第二電磁閥打開閉，所有重金屬污泥均經(jīng)所述第二進(jìn)料支管沿切向進(jìn)入所述攪拌桶，此時，切向進(jìn)入的重金屬污泥形成的旋流方向與所述攪拌混合器的正轉(zhuǎn)方向相同；所述攪拌混合器采用反轉(zhuǎn)方式進(jìn)行攪拌時，所述第二電磁閥關(guān)閉、所述第一電磁閥打開閉，所有重金屬污泥均經(jīng)所述第一進(jìn)料支管沿切向進(jìn)入所述攪拌桶，此時，切向進(jìn)入的重金屬污泥形成的旋流方向與所述攪拌混合器的反轉(zhuǎn)方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述攪拌混合器上還設(shè)置有用于補(bǔ)加所述凈化藥劑的第二加藥裝置，通過所述第二加藥裝置補(bǔ)充添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:12-30。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，經(jīng)所述攪拌混合器混勻后的重金屬污泥通過第二渣漿泵輸送至所述鈍化池中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述改性沸石的制備方法包括以下步驟：1）將天然沸石加入到無機(jī)酸和無機(jī)鹽的混合物進(jìn)行浸泡2）過濾，棄濾液，得到的浸泡后的天然沸石用去離子水清洗；3）步驟2）處理后的天然沸石再用氯化鈰溶液浸泡，控制溫度為50-80℃，過濾，棄濾液，干燥得到改性沸石前驅(qū)體；4）將改性沸石前驅(qū)體在100-200℃下干燥；5）將干燥后的改性沸石前驅(qū)體與三甲基氯硅烷加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌反應(yīng)2-5小時，清洗，烘干得到改性沸石。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述步驟1）具體包括：將天然沸石加入到鹽酸、氯化鈣、氯化鐵的混合液中，浸泡4-8小時；其中，天然沸石為絲光沸石；所述混合液中，鹽酸的濃度為1-3mol/L，氯化鈣的濃度為0.2-0.8mol/L，氯化鐵的濃度為0.4-1.6mol/L；所述步驟3）的氯化鈰溶液的濃度為0.01-0.2mol/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，所述步驟5）具體包括：將干燥后的改性沸石前驅(qū)體和含有濃度為10-50g/L的三甲基氯硅烷的乙醚加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌反應(yīng)3小時，反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，用丙酮清洗，在100-120℃下烘干，得到改性沸石。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任意一項所述的凈化重金屬污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）通過污泥收集池收集重金屬污泥；2）通過第一渣漿泵將重金屬污泥以及由所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑一同輸送至攪拌混合器中，通過第二加藥裝置補(bǔ)充添加凈化藥劑，攪拌混勻6小時，所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)1小時、反轉(zhuǎn)0.5小時的循環(huán)交替的方式進(jìn)行攪拌；其中，凈化藥劑中的生石灰：改性沸石的質(zhì)量比為1:3；通過所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:8，通過所述第二加藥裝置補(bǔ)充添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:16；3）將攪拌混勻后的重金屬污泥輸送至鈍化池中，維持溫度在40℃、水分為40%的條件，鈍化處理144小時。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種凈化重金屬污泥的方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種凈化重金屬污泥的方法，包括以下步驟：1）通過污泥收集池收集重金屬污泥；2）通過第一渣漿泵將重金屬污泥以及凈化藥劑一同輸送至攪拌混合器中攪拌混勻5-24小時，所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)交替的方式進(jìn)行攪拌；3）將攪拌混勻后的重金屬污泥輸送至鈍化池中，維持溫度為35-60℃、水分為30-60%的條件，鈍化處理120-200小時；其中，所述凈化藥劑包括生石灰和改性沸石，且生石灰：改性沸石的質(zhì)量比為1:1.5-5；所述凈化藥劑通過第一加藥裝置添加至所述第一渣漿泵的輸入端，通過所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:6-15。
優(yōu)選的是，所述攪拌混合器包括支架、攪拌桶和第一攪拌機(jī)，所述攪拌桶設(shè)置在所述支架上，所述第一攪拌機(jī)包括伸入所述攪拌桶內(nèi)的轉(zhuǎn)軸、連接在所述轉(zhuǎn)軸上且處于所述攪拌桶內(nèi)的下部的攪拌槳以及用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的電機(jī)；所述攪拌槳為中心對稱結(jié)構(gòu)，其包括用于與所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接的軸套以及連接在所述軸套上的兩塊月牙形的葉片。
優(yōu)選的是，所述葉片的內(nèi)端與所述軸套連接，從所述葉片的內(nèi)端朝所述葉片的外端方向，所述葉片的寬度和高度均逐漸減��；所述葉片的外側(cè)面和內(nèi)側(cè)面均具有光順曲面，從所述葉片的外側(cè)面朝葉片的內(nèi)側(cè)面方向，所述葉片的上表面的高度逐漸減小。
優(yōu)選的是，所述攪拌混合器上還設(shè)置有布料器，所述布料器包括進(jìn)料主管、與所述進(jìn)料主管連通的第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管、設(shè)置在所述第一進(jìn)料支管上的第一電磁閥以及設(shè)置在所述第二進(jìn)料支管上的第二電磁閥；所述第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管對稱設(shè)置，且所述第一進(jìn)料支管和第二進(jìn)料支管的末端均與所述攪拌桶的桶壁切向連通；所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)方式進(jìn)行攪拌時，所述第一電磁閥關(guān)閉、所述第二電磁閥打開閉，所有重金屬污泥均經(jīng)所述第二進(jìn)料支管沿切向進(jìn)入所述攪拌桶，此時，切向進(jìn)入的重金屬污泥形成的旋流方向與所述攪拌混合器的正轉(zhuǎn)方向相同；所述攪拌混合器采用反轉(zhuǎn)方式進(jìn)行攪拌時，所述第二電磁閥關(guān)閉、所述第一電磁閥打開閉，所有重金屬污泥均經(jīng)所述第一進(jìn)料支管沿切向進(jìn)入所述攪拌桶，此時，切向進(jìn)入的重金屬污泥形成的旋流方向與所述攪拌混合器的反轉(zhuǎn)方向相同。
優(yōu)選的是，所述攪拌混合器上還設(shè)置有用于補(bǔ)加所述凈化藥劑的第二加藥裝置，通過所述第二加藥裝置補(bǔ)充添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:12-30。
優(yōu)選的是，經(jīng)所述攪拌混合器混勻后的重金屬污泥通過第二渣漿泵輸送至所述鈍化池中。
優(yōu)選的是，所述改性沸石的制備方法包括以下步驟：1）將天然沸石加入到無機(jī)酸和無機(jī)鹽的混合物進(jìn)行浸泡；2）過濾，棄濾液，得到的浸泡后的天然沸石用去離子水清洗；3）步驟2）處理后的天然沸石再用氯化鈰溶液浸泡，控制溫度為50-80℃，過濾，棄濾液，干燥得到改性沸石前驅(qū)體；4）將改性沸石前驅(qū)體在100-200℃下干燥；5）將干燥后的改性沸石前驅(qū)體與三甲基氯硅烷加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌反應(yīng)2-5小時，清洗，烘干得到改性沸石。
優(yōu)選的是，所述步驟1）具體包括：將天然沸石加入到鹽酸、氯化鈣、氯化鐵的混合液中，浸泡4-8小時；其中，天然沸石為絲光沸石；所述混合液中，鹽酸的濃度為1-3mol/L，氯化鈣的濃度為0.2-0.8mol/L，氯化鐵的濃度為0.4-1.6mol/L；所述步驟3）的氯化鈰溶液的濃度為0.01-0.2mol/L。
優(yōu)選的是，所述步驟5）具體包括：將干燥后的改性沸石前驅(qū)體和含有濃度為10-50g/L的三甲基氯硅烷的乙醚加入到反應(yīng)容器中，在室溫下攪拌反應(yīng)3小時，反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗，抽濾，用丙酮清洗，在100-120℃下烘干，得到改性沸石。
優(yōu)選的是，該凈化重金屬污泥的方法包括以下步驟：1）通過污泥收集池收集重金屬污泥；2）通過第一渣漿泵將重金屬污泥以及由所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑一同輸送至攪拌混合器中，通過第二加藥裝置補(bǔ)充添加凈化藥劑，攪拌混勻6小時，所述攪拌混合器采用正轉(zhuǎn)1小時、反轉(zhuǎn)0.5小時的循環(huán)交替的方式進(jìn)行攪拌；其中，凈化藥劑中的生石灰：改性沸石的質(zhì)量比為1:3；通過所述第一加藥裝置添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:8，通過所述第二加藥裝置補(bǔ)充添加的凈化藥劑：重金屬污泥的質(zhì)量比為1:16；3）將攪拌混勻后的重金屬污泥輸送至鈍化池中，維持溫度在40℃、水分為40%的條件，鈍化處理144小時。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的凈化重金屬污泥的方法操作簡單、成本低，能夠高效凈化污泥中的重金屬污染物和有機(jī)污染物，可實現(xiàn)污泥的回收利用，利用環(huán)境保護(hù)；本發(fā)明通過攪拌混合器、布料器以及第一渣漿泵、第二渣漿泵的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)凈化藥劑與污泥的多重攪拌混合，從而可提高藥劑與污泥的混勻效果，最終改善污泥的凈化效果；本發(fā)明通過改性沸石與生石灰配合使用，能夠極大提高污泥中的重金屬以及有機(jī)污染物的凈化效果。
（發(fā)明人：蓋祥娟;紀(jì)逸之;余進(jìn)）
