申请日2018.11.15
公开(公告)日2019.02.12
IPC分类号C02F11/121; C02F11/00; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，该方法步骤主要为首先进行污泥预处理;其次污泥中重金属的稳定。本发明具有如下的优势:(1)污泥中96%以上重金属稳定在污泥中，污泥中的重金属离子浸出浓度低于危险废弃物浸出标准《GB 5085.3‑2007》，稳定处理后污泥中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的酸可交换态、可还原态和可氧化态显著下降，残渣态含量大幅增加，污泥的浸出毒性大大降低，为燃煤电厂脱硫废水污泥大规模农用和资源化利用提供技术支撑;(2)使用微波耦合Na2S稳定剂，处理速度快，工艺简单，稳定效果好，尤其对Hg，与污泥的Hg结合成一种难溶、低毒性、非常稳定的化合物HgS，从而降低Hg的浸出毒性。
权利要求书
1.一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)污泥预处理:取燃煤电厂脱硫废水污泥，自然风干，研磨后过滤;
2)污泥中重金属的微波稳定处理：
(1)取10g预处理后的污泥置于100mL烧杯中，添加稳定剂，控制污泥含水率为30%，加入去离子水，机械搅拌均匀后瓶口封膜;
(2)在不同微波功率和微波时间下进行处理;
(3)浸出毒性检测：研磨污泥样品，根据《固体废弃物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》(HJ/T299-2007)进行浸出毒性检测。
2.根据权利要求1所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述步骤2)-(1)中的稳定剂添加比例为0.1%-5%。
3.根据权利要求1所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述步骤2)中污泥中重金属包括As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn。
4.根据权利要求1所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述步骤2)-(2)中的实验条件为：室温机械搅拌，微波功率为0W-1000W，微波时间为0.5min-20min。
5.根据权利要求1所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述步骤2)-(1)中的稳定剂为Na2S、CaO、FeCl3、CaSO4、高岭土(2SiO2﹒Al2O3﹒2H2O)稳定剂一种或者他们的组合。
6.根据权利要求5所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述稳定剂的组合形式至少包含CaO+Na2S，CaO+FeCl3，Na2S+FeCl3，高岭土+CaO和高岭土FeCl3按质量比1：1组合。
7.根据权利要求1所述的一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，其特征在于，所述步骤1)中的污泥为燃煤电厂脱硫废水经机械脱水处理后的风干污泥，含水率8.14%-10.85%。
说明书
一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体地，涉及一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法。
背景技术
燃煤电厂所排放的烟气中含有大量的SO2和粉尘，对环境造成了严重污染。目前，我国安装脱硫设施的煤电机组已达到8.9亿千瓦，石灰石-石膏湿法脱硫是我国燃煤电厂重点推广使用的脱硫技术，具有脱硫效率超过95%、对煤质含硫量变化适应性大、脱硫吸收剂的利用率高、运行可靠等优点，使我国烟气SO2排放情况得到极大改善。但是，石灰石-石膏湿法脱硫技术的广泛使用，导致脱硫废水污泥也日益增加。脱硫废水污泥中含有大量煤燃烧过程中烟气携带的重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)，长期积累在污泥中，导致脱硫废水污泥浸出毒性超过危险废弃物浸出标准《GB 5085.3-2007》。如果直接排放，污泥中的重金属会有再次浸出的危险，对环境产生严重的二次污染。因此，开展脱硫污泥重金属稳定的针对性研究，研究出一种高效、快速，绿色的降低浸出毒性的方法具有显著意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法。
本发明为解决背景技术中的技术问题，采用的技术方案是：一种微波耦合稳定剂稳定脱硫污泥重金属的方法，包括如下步骤：
1)污泥预处理:取燃煤电厂脱硫废水污泥，自然风干，研磨后过滤;
2)污泥中重金属的微波稳定处理：
(1)取10g预处理后的污泥置于100mL烧杯中，添加稳定剂，控制污泥含水率为30%，加入去离子水，机械搅拌均匀后瓶口封膜;
(2)在不同微波功率和微波时间下进行处理;
(3)浸出毒性检测：研磨污泥样品，根据《固体废弃物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行浸出毒性检测。
所述步骤2)-(1)中的稳定剂添加比例为0.1%-5%。
所述步骤2)中污泥中重金属包括As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn。
所述步骤2)-(2)中的实验条件为：室温机械搅拌，微波功率为0W-1000W，微波时间为0.5min-20min。
所述步骤2)-(1)中的稳定剂为Na2S、CaO、FeCl3、CaSO4、高岭土(2SiO2·Al2O3·2H2O)稳定剂一种或者他们的组合。
所述稳定剂的组合形式至少包含CaO+Na2S，CaO+FeCl3，Na2S+FeCl3，高岭土+CaO和高岭土FeCl3按质量比1：1组合。
所述步骤1)中的污泥为燃煤电厂脱硫废水经机械脱水处理后的风干污泥，含水率8.14%-10.85%。
本发明有益效果：经本发明处理后的污泥，根据《固体废弃物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行浸出毒性检测，发现污泥中的重金属浸出浓度降低，通过BCR形态分析发现，不易浸出的残渣态增加最多，易浸出的酸可交换态和可还原态均减少，稳定效率提高，浸出能力降低，从而实现降低污泥中重金属的浸出毒性的目的，
1、本发明实现污泥中的重金属96%以上得到稳定，有利于实现污泥的资源化利用，解决燃煤电厂脱硫废水污泥的高成本处理。
2、本发明采用微波技术耦合Na2S、CaO、FeCl3、高岭土进行脱硫污泥重金属稳定成本低，稳定时间短，工艺简单，稳定效率高，处理速度快，浸出毒性小，重金属生物毒性大大降低，成本低，处理后的污泥可按农用和园林污泥利用、卫生安全填埋和资源化利用。
3、本发明通过两种稳定剂的复配使用，不仅获得很好的稳定重金属效果，又对污泥的pH影响较小，有利于污泥后续处理。
4、相比传统稳定方法，采用微波稳定处理，大大缩短稳定时间，一般缩短时间5d-20d左右。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作一步说明。本发明的实施例是为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
