申请日2018.09.06
公开(公告)日2019.02.01
IPC分类号C02F11/122; C02F9/08
摘要
本发明公开一种污泥重金属回收系统，碱洗室、反洗室I、中水处理系统、板框压滤机、离子交换系统、烘干室，碱洗室与离子交换系统连接，碱洗沉降后的含重金属的上层碱洗废液送入离子交换系统，碱洗室反应沉降后的废渣送入反洗室I;反洗室I通过循环的管路系统与中水处理系统连接，反洗室I内反洗沉降后的废渣送入板框压滤机;板框压滤机通过管路与中水处理系统连接，压滤后的滤液进入中水处理系统，滤饼送入烘干室;中水处理系统还与离子交换系统连接，经中水处理系统处理后的再生水进入离子交换系统，经离子交换系统后获得更为洁净的水。本发明还公开了一种污泥重金属回方法。本发明结构简单，成本低，重金属回收率高。
权利要求书
1.一种污泥重金属回收系统，包括碱洗室(1)、反洗室I(2)、中水处理系统(3)、板框压滤机(4)、离子交换系统(5)、烘干室(6)，其特征在于：
所述的碱洗室(1)内设有搅拌器I(7)，碱洗室(1)通过管路与离子交换系统(5)连接，用于输送碱洗沉降后的含重金属的上层碱洗废液至离子交换系统(5)，碱洗室(1)反应沉降后的废渣送入反洗室I(2);
所述的反洗室I(2)内设有搅拌器II(8)，反洗室I(2)通过循环的管路系统与中水处理系统(3)连接，将反洗废水输送至中水处理系统(3)的入口，接收中水处理系统(3)处理后的水继续作为反洗水循环利用，反洗室I(2)内反洗沉降后的废渣经过传送装置I送入板框压滤机(4);
所述的板框压滤机(4)通过管路与中水处理系统(3)的入口连接，压滤后的滤液进入中水处理系统(3)，滤饼经过传送装置II送入烘干室(6);
所述的中水处理系统(3)还通过管路与离子交换系统(5)连接，经中水处理系统(3)处理后的再生水进入离子交换系统(5)，经离子交换系统(5)后获得更为洁净的水;
所述的各个管路上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的污泥 重金属回收系统，其特征在于：
所述的碱洗室(1)侧壁上沿竖直方向间隔设置多个带有阀门的排液管，各个排液管分别与碱洗废液输送管连通，所述的碱洗废液输送管与离子交换系统(5)连接的入口连接，用于输送碱洗沉降后的含重金属的上层碱洗废液至离子交换系统(5)。
3.根据权利要求1所述的污泥重金属回收系统，其特征在于：所述的中水处理系统(3)包括离心泵(31)、储水罐(32)、沙滤过滤罐(33)、紫外杀菌系统(34)，所述的离心泵(31)与储水罐(32)的入口连接;所述的沙滤过滤罐(33)并列设有一组以上，各组沙滤过滤罐(33)的入口分别通过管路与储水罐(32)的出口连接，各组沙滤过滤罐(33)的出口分别通过管路与紫外杀菌系统(34)的入口连接;所述的紫外杀菌系统(34)的出口分别通过管路与反洗室I(2)和沙滤过滤罐(33)、离子交换系统(5)连接;所述的中水处理系统(3)中的各个管路上分别设有阀门;
所述的沙滤过滤罐(33)中还设有反冲洗系统;所述的紫外杀菌系统(34)内设有环流形紫外灯。
4.根据权利要求2所述的污泥重金属回收系统，其特征在于：所述的反冲洗系统包括反洗室II(35)和搅拌器III(36)，所述的反洗室II(35)内设有搅拌器III(36)，反洗室II(35)通过反洗管路和加压泵与紫外杀菌系统(34)连接，反洗管路的进口与紫外杀菌系统(34)的出口连接。
5.根据权利要求1所述的污泥重金属回收系统，其特征在于：所述的离子交换系统(5)包括罐体(51)、碱洗液入口(52)、再生水入口(53)、离子交换柱(54)、分流管(55)、出口管(56);所述的分流管(55)设于罐体(51)上部，分流管(55)的上端设有碱洗液入口(56)，通过碱洗液入口(52)与碱洗室(1)的底部管路连通，分流管(55)的侧壁设有再生水入口(53)，通过再生水入口(53)和管路与中水处理系统(3)出口连通;所述的碱洗液入口(52)比再生水入口(53)高50cm以上;所述的离子交换柱(54)设有一组以上，位于罐体(51)中部，离子交换柱(54)的入口分别通过管路与分流管(55)的底部连通，离子交换柱(54)的出口分别与出口管(56)连通;所述的出口管(56)设于罐体(51)的底部;所述的离子交换柱(54)的入口设有阀门，用于切换离子交换柱(54)入口的开启和关闭。
6.一种污泥重金属回收方法，运用了如权利要求1所述的污泥重金属回收系统，其特征在于，包括以下步骤：
A、将污泥送入碱洗室(1)中，投加碱液，搅拌混合反应1小时以上，停止搅拌，静置使得固液分离，上层含重金属的碱洗废液输送至离子交换系统(5)中;洗提后剩余的污泥送入反洗室I(2);
B、向反洗室I(2)中加入反洗水，搅拌混合反应1-2小时，停止搅拌，静置使得固液分离，然后上层废液送入中水处理系统(3)中，反洗后的污泥送入板框压滤机(4)，板框压滤机(4)的滤液被收集，同样送入中水处理系统(3);板框压滤机(4)的滤饼被回收至烘干室(6)，进行烘干，烘干后的污泥进行回收利用;
C、中水处理系统(3)将来自反洗室I(2)的上清液和来自板框压滤机(4)的滤液进行处理，得到的再生水，返回反洗室I(2)进行重复利用;
D、再生水和碱洗液进入离子交换系统(5)后，进行离子交换，交换后的金属滤液进行回收。
7.根据权利要求6所述的污泥重金属回收方法，其特征在于：所述的中水处理系统(3)包括离心泵(31)、储水罐(32)、沙滤过滤罐(33)、紫外杀菌系统(34)，所述的沙滤过滤罐(33)中设有反冲洗系统;所述的紫外杀菌系统(34)内设有环流形紫外灯;
所述的离心泵将来自反洗室I(2)的上清液和来自板框压滤机(4)的滤液泵入储水罐(32)中，形成混合液，混合液通过管路进入沙滤过滤罐(33)，进行过滤，滤液再通过管路进入紫外杀菌系统(34)进行杀菌;所述的杀菌后的再生水在进行污泥处理时，返回反洗室I(2)进行重复利用，在设备进行清洗时，送至反冲洗系统对沙滤过滤罐(33)反洗操作，在准备停机时，将再生水送入离子交换系统(5)中进行进一步处理。
8.根据权利要求7所述的污泥重金属回收系统，其特征在于：所述的反洗系统包括反洗室II(35)和搅拌器III(36)，所述的反洗室II(35)内设有搅拌器III(36)，反洗室II(35)通过反洗管路和加压泵与紫外杀菌系统(34)连接，反洗管路的进口与紫外杀菌系统(34)的出口连接。
9.根据权利要求6所述的污泥重金属回收方法，其特征在于：所述的离子交换系统(5)包括罐体(51)、碱洗液入口(52)、再生水入口(53)、离子交换柱(54)、分流管(55)、出口管(56);所述的分流管(55)设于罐体(51)上部，分流管(55)的上端设有碱洗液入口(56)，通过碱洗液入口(52)与碱洗室(1)的底部管路连通，分流管(55)的侧壁设有再生水入口(53)，通过再生水入口(53)和管路与中水处理系统(3)出口连通;所述的碱洗液入口(52)比再生水入口(53)高50cm以上;所述的离子交换柱(54)设有一组以上，位于罐体(51)中部，离子交换柱(54)的入口分别通过管路与分流管(55)的底部连通，离子交换柱(54)的出口分别与出口管(56)连通;所述的出口管(56)设于罐体(51)的底部;所述的离子交换柱(54)的入口设有阀门，用于切换离子交换柱(54)入口的开启和关闭，从而控制离子交换柱(54)交替工作。
说明书
一种污泥重金属回收系统及方法
技术领域
本发明涉及重金属回收技术领域，具体为一种污泥重金属回收系统及方法。
背景技术
活性污泥作为水污染防治中主要的水污染因子的降解介质，由于其源源不断的产出，导致了其处置渠道的紧张。例如，目前大部分的污水处理厂只能把污泥中的水分脱至60%左右，加之污泥中可能含有较高的重金属成分，这些因素都限制了污泥的进一步的资源化和再利用。
如果能对污泥中的重金属加以较好的控制，就能够把污泥转化成为相应的资源。目前已经有了为了加快污泥的无害化利用，需要对污泥中的重金属进行去除或控制的研究，但是成本高，回收率低，所以急需开发一种新技术来固定或去除污泥中的重金属。
发明内容
本发明提供一种污泥重金属回收系统及方法，通过碱性固定技术和离子交换技术，将污泥中的重金属回收，本发明结构简单，成本低，重金属回收率高。
本发明的技术方案如下：
本发明的污泥重金属回收系统，包括碱洗室、反洗室I、中水处理系统、板框压滤机、离子交换系统、烘干室，所述的碱洗室内设有搅拌器I，碱洗室通过管路与离子交换系统连接，用于输送碱洗沉降后的含重金属的上层碱洗废液至离子交换系统，碱洗室反应沉降后的废渣送入反洗室I;
所述的反洗室I内设有搅拌器II，反洗室I通过循环的管路系统与中水处理系统连接，将反洗废水输送至中水处理系统的入口，接收中水处理系统处理后的水继续作为反洗水循环利用，反洗室I内反洗沉降后的废渣经过传送装置I送入板框压滤机;
所述的板框压滤机通过管路与中水处理系统的入口连接，压滤后的滤液进入中水处理系统，滤饼经过传送装置II送入烘干室;
所述的中水处理系统还通过管路与离子交换系统连接，经中水处理系统处理后的再生水进入离子交换系统，经离子交换系统后获得更为洁净的水;
所述的各个管路上均设有阀门。
进一步，所述的碱洗室侧壁上沿竖直方向间隔设置多个带有阀门的排液管，各个排液管分别与碱洗废液输送管连通，所述的碱洗废液输送管与离子交换系统连接的入口连接，用于输送碱洗沉降后的含重金属的上层碱洗废液至离子交换系统。
进一步，所述的中水处理系统包括离心泵、储水罐、沙滤过滤罐、紫外杀菌系统，所述的离心泵与储水罐的入口连接;所述的沙滤过滤罐并列设有一组以上，各组沙滤过滤罐的入口分别通过管路与储水罐的出口连接，各组沙滤过滤罐的出口分别通过管路与紫外杀菌系统的入口连接;所述的紫外杀菌系统的出口分别通过管路与反洗室I和沙滤过滤罐、离子交换系统连接;所述的中水处理系统中的各个管路上分别设有阀门;
所述的沙滤过滤罐中还设有反冲洗系统;所述的紫外杀菌系统内设有环流形紫外灯。
进一步，所述的反冲洗系统包括反洗室II和搅拌器III，所述的反洗室II内设有搅拌器III，反洗室II通过反洗管路和加压泵与紫外杀菌系统的连接，反洗管路的进口与紫外杀菌系统的出口连接。反冲后静置，通过沙滤过滤罐底部设置的管路打开阀门以后排出。
进一步，所述的离子交换系统包括罐体、碱洗液入口、再生水入口、离子交换柱、分流管、出口管;所述的分流管设于罐体上部，分流管的上端设有碱洗液入口，通过碱洗液入口与碱洗室的底部管路连通，分流管的侧壁设有再生水入口，通过再生水入口和管路与中水处理系统出口连通;所述的碱洗液入口比再生水入口高50cm以上;所述的离子交换柱设有一组以上，位于罐体中部，离子交换柱的入口分别通过管路与分流管的底部连通，离子交换柱的出口分别与出口管连通;所述的出口管设于罐体的底部;所述的离子交换柱的入口设有阀门，用于切换离子交换柱入口的开启和关闭。
进一步，本发明的污泥重金属回收方法，运用了所述的污泥重金属回收系统，包括以下步骤：
A、将污泥送入碱洗室中，投加碱液，搅拌混合反应1小时以上，停止搅拌，静置使得固液分离，上层含重金属的碱洗废液输送至离子交换系统中;洗提后剩余的污泥送入反洗室I;
B、向反洗室I中加入反洗水，搅拌混合反应1-2小时，停止搅拌，静置使得固液分离，然后上层废液送入中水处理系统中，反洗后的污泥送入板框压滤机，板框压滤机的滤液被收集，同样送入中水处理系统;板框压滤机的滤饼被回收至烘干室，进行烘干，烘干后的污泥进行回收利用;
C、中水处理系统将来自反洗室I的上清液和来自板框压滤机的滤液进行处理，得到的再生水，返回反洗室I进行重复利用;
D、再生水和碱洗液进入离子交换系统后，进行离子交换，交换后的金属滤液进行回收。
进一步，所述的中水处理系统包括离心泵、储水罐、沙滤过滤罐、紫外杀菌系统，所述的沙滤过滤罐中设有反冲洗系统，所述的紫外杀菌系统内设有环流形紫外灯;所述的离心泵将来自反洗室I的上清液和来自板框压滤机的滤液泵入储水罐中，形成混合液，混合液通过管路进入沙滤过滤罐，进行过滤，滤液再通过管路进入紫外杀菌系统进行杀菌;所述的杀菌后的再生水在进行污泥处理时，返回反洗室I进行重复利用，在设备进行清洗时，送至反冲洗系统对沙滤过滤罐反冲洗操作，在准备停机时，将再生水送入离子交换系统。
进一步，所述的反洗系统包括反洗室II和搅拌器III，所述的反洗室II内设有搅拌器III，反洗室II通过反洗管路和加压泵与紫外杀菌系统连接，反洗管路的进口与紫外杀菌系统的出口连接。
进一步，所述的离子交换系统包括罐体、碱洗液入口、再生水入口、离子交换柱、分流管、出口管;所述的分流管设于罐体上部，分流管的上端设有碱洗液入口，通过碱洗液入口与碱洗室的底部管路连通，分流管的侧壁设有再生水入口，通过再生水入口和管路与中水处理系统出口连通;所述的碱洗液入口比再生水入口高50cm以上;所述的离子交换柱设有一组以上，位于罐体中部，离子交换柱的入口分别通过管路与分流管的底部连通，离子交换柱的出口分别与出口管连通;所述的出口管设于罐体的底部;所述的离子交换柱的入口设有阀门，用于切换离子交换柱入口的开启和关闭，从而控制离子交换柱交替工作。
本发明的有益效果为：
本发明的设置了碱洗室，通过投加碱液，调节pH值，能降低重金属的溶解性，将其转化为稳定形态，又能杀灭病原菌;反洗室I和板框压滤机、烘干室对剩余污泥进行了处理，由于污泥中重金属的含量大大降低，可以被多渠道的进行回收利用，如制成环保材料等;中水处理系统对污泥处理过程中的水进行了回收和循环利用，节省了水资源，多个沙滤过滤罐间歇式运作，沙滤过滤罐中设有反洗系统，可以对再生水进行反洗，沙滤过滤罐反洗后的水进入紫外杀菌系统，去除水中的微生物，防止其对管路的污染;离子交换系统中，进水口设于再生水入口之上，可以防止再生水污染进水口;设置了多组离子交换柱，可以交替工作，实现系统的长期运转。
本发明设计独特，结构简单，科学合理，能好少，成本低，能够实现污泥中重金属的回收，减少环境污染，促进污泥无害化，使得污泥得到进一步的资源化和再利用。
