申请日2017.04.20
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C10L1/32; C10L1/24; C02F11/08; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法：①污泥用碱性印染废水调pH值为10.0‑14.0，然后在污泥中加入过氧化氢进行搅拌混合;②混合后的污泥进入微波高压加热反应器进行处理，条件为微波功率300‑800w，压力20‑50MPa，时间5‑15min;③将通过微波处理的污泥和碱性印染废水、煤、分散剂混合，通过球磨机磨矿10‑20min制备污泥水煤浆。污泥水煤浆的成分为：以重量份计，污泥15‑30份，过氧化氢0.05‑0.1份，碱性印染废水15‑45份，分散剂0.005‑0.01份，煤粉40‑60份。本发明的污泥处理方法可有效将污泥中的聚丙烯酰胺高分子降解为小分子，提高在水煤浆制备时的污泥掺入量，提高了污泥的处理能力，同时利用碱性印染废水，减少了废水的排放，为污泥的资源化、减量化、无害化处理提供了有效的技术途径。
权利要求书
1.一种污泥水煤浆，其特征在于：按重量份计，该水煤浆成分包括，污泥15-30份，过氧化氢0.05-0.1份，碱性印染废水15-45份，分散剂0.005-0.01份，煤粉40-60份。
2.根据权利要求1所述的一种污泥水煤浆，其特征在于：所述污泥为市政污泥，污泥含水率为：80-85%。
3.根据权利要求1所述的一种污泥水煤浆，其特征在于：所述碱性印染废水，pH为9.0-14.0。
4.根据权利要求1所述的一种污泥水煤浆，其特征在于：所述分散剂为萘系磺酸盐、木质素磺酸盐中的一种或者两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种污泥水煤浆，其特征在于：所述煤粉为烟煤粉、无烟煤粉中的一种或者两种的混合物。
6.一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、原料准备：以重量份计，污泥15-30份，过氧化氢0.05-0.1份，碱性印染废水15-45份，分散剂0.005-0.01份，煤粉40-60份;
b、预处理：污泥用碱性印染废水调节pH值至10.0-14.0，然后在污泥中加入过氧化氢搅拌均匀;
c、微波处理：将搅拌均匀的污泥经过微波高压加热反应器进行处理;
d、球磨机磨矿：将经过微波高压加热反应器处理好的污泥和剩余碱性印染废水、分散剂以及煤粉在球磨机内混合，混合后进行球磨得到水煤浆。
7.根据权利要求6所述一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b所述碱性印染废水，pH值为9.0-14.0。
8.根据权利要求6所述一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b所述加入过氧化氢的量为0.05-0.1份。
9.根据权利要求6所述一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤c所述微波高压加热反应器处理的条件为微波功率300-800w，压力20-50MPa，时间5-15min。
10.根据权利要求6所述一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤d所述分散剂为萘系磺酸盐，所述煤粉为烟煤粉，所述球磨机磨矿时温度为80-100℃，磨矿时间为10-20min。
说明书
一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理领域，具体是指一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法。
背景技术
随着我国城市化的快速发展，工业发展越来越快，各行各业均产生大量的废水和污泥，目前污水处理厂排放的干污泥产量约600万吨/年，且每年以超过10%的速度增加，环境污染日益严重。工业废水及污泥由于水分、灰分含量高，成分复杂，难以处置和利用。但它们都含有一定量的有机可燃物，具有一定的热值，也是一种有价值的资源。可用废水和污泥制取水煤浆，得以高效燃烧，不仅可以为废水、及污泥的资源化、减量化和无害化处理提供一个新的途径，还可以节约用煤、节约用水，从而降低水煤浆制浆成本。水煤浆是一种新型煤基燃料，是20世纪70年代世界石油危机发展起来的，具有运输方便、燃烧效率高、污染物排放量低等优点，可代替燃料油用于电站锅炉、工业锅炉及工业窑炉。目前我国已经广泛应用，取得了较好的经济效益和环境效益。截止2016年底，全国各类制浆厂设计生产能力已超过1亿吨/年，然而，水煤浆技术在发展过程中存在着制浆煤种局限、污泥掺入量较少、水煤浆价格偏高等问题，制约着水煤浆技术产业化的进一步发展。随着社会对环保要求的不断提高，水煤浆技术必须在现有的基础上不断创新并取得突破，使其能适应当今社会对经济效益和环境保护的要求。
国内对污泥制浆的研究较多，有的是将污泥直接和煤进行配比制备煤浆，有的是在污泥中加入固体化工原料进行改性后再制备煤浆，这些方法都存在污泥添加量少(10%以下)、煤浆浓度低(热值小于4000kcal/kg)、污泥不能流动，只能在磨矿之后与成品煤浆搅拌成污泥煤浆或必须使用制浆通用量的添加剂。尤其是废水在处理过程中会加入聚丙烯酰胺，由于聚丙烯酰胺大分子的存在导致污泥的掺入量受到极大程度的限制，如何将聚丙烯酰胺大分子降解为小分子是制约煤浆中掺入污泥量的一个关键因素，目前国内的好多制备水煤浆的专利都没有涉及到聚丙烯酰胺大分子降解问题的处理，因此均不同程度的存在污泥添加量低，分散剂、稳定剂添加量过多，造成制浆成本增加，污泥处理能力较小。
发明内容
本发明提供的一种污泥资源化制备水煤浆的方法，不像普通方法中将污泥掺入煤粉或煤浆中，添加量较低，同时需要较多的分散剂，生产成本较高，影响着污泥的使用。本发明通过对污泥进行微波处理，一方面利用微波的热效应和非热效应对污泥里边的聚丙烯酰胺进行降解，另外一方面利用微波和过氧化氢的协同效应，进一步诱发过氧化氢氧化降解聚丙烯酰胺，同时利用微波也可以对污泥起到杀菌的作用。通过将污泥中的聚丙烯酰胺大分子降解为小分子，一方面提高了污泥在水煤浆中的掺量，另一方面由于聚丙烯酰胺本身也起到了稳定剂的作用，即减少了水煤浆中稳定剂的用量，不仅对污泥的资源化、减量化和无害化处理提供一个新的途径，还可以节约用煤、节约用水，节约用剂从而降低了水煤浆制浆成本。
一种污泥水煤浆：按重量份计，该水煤浆成分包括，污泥15-30份，过氧化氢0.05-0.1份，碱性印染废水15-45份，分散剂0.005-0.01份，煤粉40-60份。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，所述污泥为市政污泥，污泥含水率为：80-85%。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，所述碱性印染废水，pH为9.0-14.0。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，所述分散剂为萘系磺酸盐、木质素磺酸盐中的一种或者两种的混合物。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，所述煤粉为烟煤粉、无烟煤粉中的一种或者两种的混合物。
一种污泥资源化处理制备水煤浆的方法，包括以下步骤：
a、原料准备：以重量份计，污泥15-30份，过氧化氢0.05-0.1份，碱性印染废水15-45份，分散剂0.005-0.01份，煤粉40-60份;
b、预处理：污泥用碱性印染废水调节pH值至10.0-14.0，然后在污泥中加入过氧化氢搅拌均匀;
c、微波处理：将搅拌均匀的污泥经过微波高压加热反应器进行处理;
d、球磨机磨矿：将经过微波高压加热反应器处理好的污泥和碱性印染废水、分散剂以及煤粉在球磨机内混合，混合后进行球磨得到水煤浆。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，步骤b所述碱性印染废水，pH值为9.0-14.0。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，步骤b所述加入过氧化氢的量为0.05-0.1份。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，步骤c所述微波高压加热反应器处理的条件为微波功率300-800w，压力20-50MPa，时间5-15min。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，步骤d所述分散剂为萘系磺酸盐。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，其特征在于，步骤d所述煤粉为烟煤粉。
为了更好的实现实现本发明，进一步的，步骤d所述球磨机磨矿时温度为80-100℃，磨矿时间为10-20min。
本发明的有益效果在于：按照本发明的方法对污泥进行微波高压加热处理，一方面利用微波的热效应和非热效应对污泥里边的聚丙烯酰胺进行降解，另外一方面利用微波和过氧化氢的协同效应，进一步诱发过氧化氢氧化降解聚丙烯酰胺，同时利用微波也可以对污泥起到杀菌的作用。通过将污泥中的聚丙烯酰胺大分子降解为小分子，提高了污泥在水煤浆中的掺量，减少了水煤浆中稳定剂的用量，不仅对污泥的资源化、减量化和无害化处理提供一个新的途径，还可以节约用煤、节约用水，节约用剂从而降低了水煤浆制浆成本。
可利用现有的水煤浆生产线前面增加一个污泥微波高压加热反应环节;制浆工艺简单，节约能源和制浆成本;污泥添加量高，污泥水煤浆成浆浓度可达60%，并具有较好的流动性、稳定性和流变性，在充分利用污泥的热值的同时，为污泥的资源化、减量化、无害化提供了有效的技术途径。
