申请日2015.03.25
公开(公告)日2015.06.17
IPC分类号C02F11/06; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种无污染污泥处理方法，以解决传统污泥处理方法存在的处理后的污泥干燥度低的问题。它包括如下步骤：稀释、吸附，以凹凸棒石粉末作为吸附剂均匀混合到待处理的稀释好的污泥中，并且进行充分搅拌，曝气，沉淀，沉淀后将上层的清水排除，剩余物进行晾干或者晒干，成为一种低热值的煤炭。本发明在凹凸棒石粉末吸附和臭氧的强氧化作用下对污泥中的多种有毒有害物质和多种有害有毒细菌进行杀灭和降解，并且通过臭氧的强氧化作用对COD(化学需氧量)进行大幅度的降解，使处理后沉淀的清水中COD指标大幅度下降，排放后对环境的影响降到最低，在分解的同时消除污泥产生的臭气，达到污泥后期利用的方便和完全消除有毒有害的物质。
权利要求书
1.一种无污染污泥处理方法，其特征在于它包括如下步骤：
稀释：将待处理的污泥加入水稀释成高浓度液体，
吸附：以凹凸棒石粉末作为吸附剂均匀混合到待处理的稀释好的污泥中，并且进行充分搅拌，
曝气：再将臭氧气体以曝气方式对其进行曝气，
沉淀：曝气停止后进行沉淀，沉淀后将上层的清水排除，剩余物进行晾干或者晒干。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述吸附剂的加入量占未加清水的污泥体积的5-30%。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述吸附剂凹凸棒石粉末为产自甘肃省白银地区和临泽地区的土红色凹凸棒矿石经过粉碎、筛选的原矿石粉末，颗粒度为20-60目。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤A稀释过程采用在待处理的污泥加入1-2倍的清水或中水。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤B搅拌过程为，使用低压离心式污泥泵通过变频控制器调节，泵的输出水量调节范围为每小时30-300立方米。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述变频控制器为四级电动机，转速为100-1500 r/min。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤C曝气方法是在曝气设备的前端通过臭氧发生器输出臭氧气体，曝气时间为4-12小时。
说明书
一种无污染污泥处理方法
技术领域
本发明属于污泥处理领域，具体涉及一种污泥处理方法。
背景技术
近期我国污泥围城情况越来越严重，2010年全国污泥生产量约为2199万立方米，每天平均产生6万立方米，2015年估计总量达到2615万立方米，每天大于7万立方米，而这些污泥绝大部分是使用传统的化学絮凝剂如，聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等进行水处理后的沉淀污泥，这种沉淀污泥当干燥到含水量80%左右时就不能再自行干燥了，由于这些化学絮凝剂的原因，此时污泥的表面呈现一种胶质体，致使污泥成为一种半流质的物质，即不易填埋又不易利用，如果将这样的污泥直接利用，一是很不方便运输，装卸困难，运输中随地流淌，二是即便加入到锅炉中与煤炭混合燃烧也是因为含水量太大致使炉膛温度低燃烧不充分，致使燃烧后排放的气体中有毒有害物质含量高、危害大，三是此类污泥呈现不干燥的像沥青一样状态的半流体，即含有多种细菌又臭气熏天，最远到5-10公里远的地方都受影响，使周围居民怨声载道。四是不方便填埋，填埋后不能自行分解呈继续污染环境状态;又不方便晾晒，在晾晒时不能迅速干燥。
这种污泥以前的传统办法是利用另外施加高温的办法，强行进行高温烘干，耗费能源巨大，成本极高。但是不进行高温烘干又不能自行干燥，给后期处理和利用带来极大困难，是一大难题。
目前处理污泥的方法大部分仍然是加入许多化学物质和化学药品，或者采用高温高压的处理方式，并且处理后的剩余物也不能全部予以利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无污染污泥处理方法，以解决传统污泥处理方法存在的处理后的污泥干燥度低的问题。
一种无污染污泥处理方法，它包括如下步骤：
A、稀释：将待处理的污泥加入水稀释成高浓度液体，
B、吸附：以凹凸棒石粉末作为吸附剂均匀混合到待处理的稀释好的污泥中，并且进行充分搅拌，
C、曝气：再将臭氧气体以曝气方式对其进行曝气，
D、沉淀：曝气停止后进行沉淀，沉淀后将上层的清水排除，剩余物进行晾干或者晒干。
优选地，所述吸附剂的加入量占未加清水的污泥体积的5-30%。
优选地，所述吸附剂凹凸棒石粉末为产自甘肃省白银地区和临泽地区的土红色凹凸棒矿石经过粉碎、筛选的原矿石粉末，颗粒度为20-60目。采用凹凸棒粉末作为吸附剂可以解决使用传统化学絮凝剂后污泥不能自行干燥的问题，可以使处理后的污泥自行干燥到含水量很低状态，形成干燥的固体很方便进行运输，并且成为一种低热值的煤炭使用。
优选地，所述步骤A稀释过程采用在待处理的污泥加入1-2倍的清水或中水(再生水)。
优选地，所述步骤B搅拌过程为，使用低压离心式污泥泵通过变频控制器调节，泵的输出水量调节范围为每小时30-300立方米。这是按照沉淀池容积为300-1000立方米设计的，大型沉淀池按照比例放大。也可以在污水处理的后期在污泥呈高浓度可以流动状态时(此时就不用加入清水了)直接加入凹凸棒粉末。如果变频控制器选用四级电动机，则转速为100-1500 r/min。
优选地，所述步骤C曝气方法是使用普通的曝气设备与臭氧发生器串联形式使用，在曝气设备的前端通过臭氧发生器输出臭氧气体，臭氧的制造来源可以使用普通空气，也可以使用纯氧制造，以臭氧气体方式进行曝气，曝气时间为4-12小时，其作用是大幅度的杀灭多种细菌进行消毒并且强氧化污泥中的多种物质降低COD的指标，分解化学絮凝剂，同时大幅度的消除污泥的臭气，使污泥最终达到对环境无污染状态，以便二次利用。
本发明利用甘肃省产的凹凸棒石作为吸附剂，将原来污泥中影响最大的化学絮凝剂的胶体进行吸附，并且通过臭氧曝气的方式对混合了凹凸棒粉末的污泥进行强氧化的分解，在凹凸棒石粉末吸附和臭氧的强氧化作用下对污泥中的多种有毒有害物质和多种有害有毒细菌进行杀灭和降解，并且通过臭氧的强氧化作用对COD (化学需氧量)进行大幅度的降解，使处理后沉淀的清水中COD指标大幅度下降，排放后对环境的影响降到最低，在分解的同时消除污泥产生的臭气，达到污泥后期利用的方便和完全消除有毒有害的物质。
本发明处理方法为全程绿色方法，是指包括在处理污泥时所加入的材料和采用的技术方案及处理的全过程，都是对环境无任何污染的天然物质和会自动消失的气体物质臭氧，处理过程中采用的臭氧曝气方式不受环境温度和污泥数量大小的影响，仅仅是在原有的沉淀池里面进行，在处理完成后污泥中的有毒有害物质、细菌病毒和臭气完全消除，经过处理的污泥可以自动的晒干或者是晾干呈干燥的含水量在50%以下的固体物，随着时间的推移其含水量可以自动降到更低的状态，形成特别干燥的固体物，此固体物中含有大量的可以燃烧的物质，可以视为一种低热值的煤炭，相似于褐煤，解决了传统的污泥因为使用化学絮凝剂的原因不能自行干燥的难题，并且使用的臭氧本身是在空气中能够自动分解的特性(人工利用高压电制造的臭氧在空气中经过半小时时间可以自动又转变成普通氧气)，并且干燥后的剩余物已经完全消除了臭气，即方便运输也方便使用，更方便存放，因为含水量很低，放在锅炉中与煤炭混合燃烧时不会使炉温降低，也易于高温分解。实现了从加入吸附剂到处理过程后的消毒灭菌、降低COD、消除臭气，到剩余物全部利用的全过程都是环保绿色的。
一、本发明采用的甘肃产凹凸棒矿石的分析研究如下：
1.凹凸棒石(Attapulgite)又名坡缕石或坡缕缟石(Palygorskite)，是指以凹凸棒石(attapulgite )为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石在矿物学分类上隶属于海泡石族，为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物。是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。
其理想分子式为：(Mg，Al，Fe)5Si8O20(HO)2(OH2)4.4H2O，理论化学成分为：SiO2占56.96%;(Mg，Al，Fe)O 占23.83%;H2O 占19.21%。
凹凸棒石粘土(别称凹土、漂白土、白土、山软木等)具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体和吸附性能，具有广泛的应用领域，有“千土之王”、“万用之土”等美誉，产自于甘肃省的凹凸棒矿物呈土红色，可以直接作为治腹泻的药物直接食用，有别于其它地区的凹凸棒矿物，已探明的储量占全球总储量的79%(十亿吨以上)，因此特别的廉价，并且矿物埋藏浅很多都是露出地表的露天矿物，特别容易开采，粉碎和筛选特别容易，很方便运输，因此使用成本极低。
2.凸棒石的用途：凹凸棒石的用途有两千种以上，主要用于植物油脂精炼、分子筛载体、节能建材、石油钻井抗盐、抗高温的泥浆原料。
凹凸棒土素有千土之王的称号，在工业和其它多种行业上具有特种用途。 脱色及水处理：加工后的凹凸棒石粘土制品是较为理想的吸附剂、食品加工助
剂和食品添加剂，可取代活性炭。它不仅能脱色，还可除臭除味，除重金属离子和致癌物质，还具有一定的选择性，这就为生产提供了便利，它可作冰箱除臭剂、污水处理剂、家用净水器、油脂精炼脱色剂，效果极为明显，在医药上可作药物的填料、载体、添加剂、粘结剂，我们使用这种产自于甘肃省的凹凸棒石粉末作为吸附剂处理污泥，正是利用了这种凹凸棒石的特点，使用在污泥处理领域取得了良好的效果。
二、曝气和臭氧曝气分析如下：
2.1普通曝气法是污水处理中常用的方法，是使用加压的空气，通过有许多小孔的曝气头向水体加入大量的空气，以空气中的氧气分解水体中的有毒有害物质，然而空气中的氧气含量较少，理论上只有21%，所以氧化效果较差。
2.2我们是将普通的污水曝气方法应用到污泥处理领域，将污泥首先稀释呈流体状态，就是为曝气法创造条件，使这种曝气法可以在稀释后的污泥液体中喷出细小的空气泡，我们使用人工制造的臭氧，此种臭氧具有极强的氧化还原反应能力，可以快速杀灭液体中的多种细菌，同时分解水体中的多种有毒有害物质，降低COD的指标，也能够迅速的消除臭气，臭氧发生器已经是成熟的技术，有多种产品可供选择。
2.3根据不同的污泥性质可以使用空气制造的臭氧，也可以使用纯氧来制造臭氧，本发明使用纯氧制造的臭氧是在臭氧发生器的进气端输入纯氧制造臭氧，此种臭氧含量极高达到百分之百，所以杀菌、除臭降解COD效果极好，在处理中会有一些微量的臭氧气体逸出到大气中，但是这种人工电力法制造的臭氧不同于汽车尾气产生的臭氧，人工制造的臭氧很快会自分解成普通的氧气，最长滞留时间不超过30分钟就自行分解成普通氧气了，而汽车尾气中的臭氧是污染环境的气体，轻易不能自动消除，两种臭氧性质不同。
2.4通过上述简单的工艺，可以大幅度的降低污泥处理的成本，并且在处理后的污泥不仅没有细菌和有毒有害物质，而且没有臭气污染环境，经过这样的处理后，污泥的性质也发生了极大变化，在自行干燥时不会在表面形式一种胶体而不能干燥的问题，可以自行干燥到含水量低于50%，甚至更低，既方便运输又方便二次利用，同时凹凸棒粉末价格极低，又数量巨大，为普及推广此项技术奠定了基础。适用于工业污泥、城市污泥、化工污泥及自来水厂的水处理后的污泥。
