申请日2019.03.27
公开(公告)日2019.05.28
IPC分类号C02F11/00; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种含重金属污泥处理处置集成方法，重金属浓度高于500mg/kg的采用淋洗、还原、固化稳定化修复，重金属浓度低于500mg/kg的采用固化稳定化修复。本发明的处理实现减量化、无害化、稳定化的目标。本发明方法简单，使用方便，适用性强，有利于多种条件重金属污染土壤的治理。
权利要求书
1.一种含重金属污泥处理处置集成方法，其特征在于，重金属浓度高于500mg/kg的采用淋洗、还原、固化稳定化修复，重金属浓度低于500mg/kg的采用固化稳定化修复;
重金属浓度高于500mg/kg的污泥处理具体包括以下步骤：
1)处置场地、处置后污泥堆放场地准备：对提前选定的处置区域进行地面平整，并做好防护设施;
2)含重金属污泥挖掘：按照选定的污泥堆放坑，进行挖掘与装车;
3)含重金属污泥转移：含重金属污泥使用自卸车装车，车顶覆盖防雨布覆盖材料，对装车的含重金属污泥进行覆盖;
4)淋洗处理：将污泥放入淋洗搅拌系统中，进行淋洗处理，相关工艺参数：添加淋洗剂，污泥和淋洗剂的体积比为1:5，淋洗产生的废液经物化处理去除污染物后，回用或达标排放，污泥经脱水后直接进入下一环节的还原处理;
5)化学还原处理：还原剂为硫酸亚铁，按污泥重量3-5%的比例投加，药剂添加时污泥和药剂进行均匀搅拌;
6)养护：还原处理后，静置养护3-10天;
7)固化稳定化处理：选用氧化钙，按泥重量10-25%的比例投加，药剂添加时污泥和药剂进行均匀搅拌;
8)养护：固化稳定化处理后，静置养护3-10天;
9)采样检测：在养护7-14天后采样检测，判断污泥的处置效果;
重金属浓度低于500mg/kg的污泥处理具体包括以下步骤：
10)处置场地、处置后污泥堆放场地准备：对提前选定的处置区域进行地面平整，并做好防护设施;
11)含重金属污泥挖掘：按照选定的污泥堆放坑，进行挖掘与装车;
12)含重金属污泥转移：含重金属污泥使用自卸车装车，车顶覆盖防雨布覆盖材料，对装车的含重金属污泥进行覆盖;
13)固化稳定化处理：选用氧化钙，按污泥质量5-15%的比例投加，药剂添加时污泥和药剂进行均匀搅拌;
14)养护：固化稳定化处理后，静置7-14天;
15)采样检测：在养护7天后采样检测，判断污泥的处置效果。
2.根据权利要求1所述的一种含重金属污泥处理处置集成方法，其特征在于，步骤(4)所用的淋洗剂为柠檬酸溶液，淋洗剂的浓度为0.5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种含重金属污泥处理处置集成方法，其特征在于，步骤(7)和步骤(13)所用的固化稳定化药剂为氧化钙，重金属浓度高于500mg/kg的投加比例为污泥重量的25%，重金属浓度低于500mg/kg的投加比例为污泥重量的15%。
4.根据权利要求1所述的一种含重金属污泥处理处置集成方法，其特征在于，所述重金属为六价铬金属。
5.根据权利要求1所述的一种含重金属污泥处理处置集成方法，其特征在于，步骤(4)所用的淋洗处理150-200r·min-1速度恒温25℃±2℃振荡淋洗4-6h。
说明书
一种含重金属污泥处理处置集成方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含重金属污泥处理处置集成方法。
背景技术
随着社会的进步、经济的发展以及人口增加，中国的钢铁、制革以及金属加工企业迅速崛起，导致含铬废水增加。含铬污泥是含铬废水处理后的派生的一种固体废弃物。自21世纪以来，媒体曝光了各种含铬污泥偷排和不恰当处置而引起的污染事件，但实际上被曝光的只是极少的一部分。据统计，目前我国含铬污泥堆积量已超过4×106吨，并以105吨/年的速度增长，直接威胁到人类健康以及生态环境。
京津冀地区制革、电镀及钢铁等企业数量较多，在我国占据着重要的地位，其中，仅辛集就拥有皮革企业1000多家，年产羊皮服装革3000万张，约占全国同类产品的50%，占世界同类产品的15%。此外，电镀企业数量占到了全国的1/15，钢铁产量占到了全国的31.37%，这些企业产生的含铬污泥数量十分庞大，并给京津冀地区带来了严重的污染。
据调查，京津冀地区地下水污染严重，2006-2012年通过河北省环境监测中心站监测发现子牙河水系、黑龙港运东水系、北三河水系和大清河水系铬的检出率常年较高，检出率常年在10%以上，其中北三河水系和大清河水系是北京市的主要地表水水源地。
而目前，我国含铬污泥处理方法以及处理设施还不完善，存在诸多问题。含铬污泥的主要处理方法有堆放或填埋、焚烧、建材、堆肥等。据调查，直接将污泥堆放或填埋处理的企业约占调查企业数量的86%，尚有8%企业通过简单堆制后作为肥料农用，另有不足6%的企业采用焚烧或制作建材等方式处理污泥，堆放或填埋污泥处置都对环境存在直接或潜在危险，属于消极的处理方法，既不能满足废物的资源化利用的要求，又导致了生态环境的污染。
发明内容
本发明提供一种减量化、稳定化、无害化、资源化的含重金属污泥处理处置集成方法。
本发明的技术方案：
一种含重金属污泥处理处置集成方法，重金属浓度高于500mg/kg的采用淋洗、还原、固化稳定化修复，重金属浓度低于500mg/kg的采用固化稳定化修复。重金属浓度高于500mg/kg的污泥处理具体包括以下步骤：
1)处置场地、处置后污泥堆放场地准备：对提前选定的处置区域进行地面平整，并做好防护设施;
2)含重金属污泥挖掘：按照选定的污泥堆放坑，进行挖掘与装车;
3)含重金属污泥转移：含重金属污泥使用自卸车装车，车顶覆盖防雨布覆盖材料，对装车的含重金属污泥进行覆盖，有效控制运输过程中的异味及污泥遗撒;
4)淋洗处理：将污泥放入淋洗搅拌系统中，进行淋洗处理，相关工艺参数：添加淋洗剂，污泥和淋洗剂的体积比为1:5，淋洗产生的废液经物化处理去除污染物后，回用或达标排放，污泥经脱水后直接进入下一环节的还原处理;
5)化学还原处理：还原剂选为硫酸亚铁，按污泥重量3-5%的比例投加，药剂添加时污泥和药剂进行均匀搅拌，使药剂与污泥中污染物充分接触;
6)养护：还原处理后，需静置养护3-10天，还原药剂与污泥中污染物进行充分的反应;
7)固化稳定化处理：选用氧化钙，按污泥质量10-25%的比例投加，药剂添加时需保证污泥和药剂进行均匀搅拌，使药剂与污泥中污染物充分接触。
8)养护：固化稳定化处理后，需静置养护一段时间，确保药剂与污泥中污染物进行充分的反应，达到最佳的修复效果。
9)采样检测：在养护7-14d后采样检测，判断污泥的处置效果。
重金属浓度低于500mg/kg的污泥处理具体包括以下步骤：
10)处置场地、处置后污泥堆放场地准备：对提前选定的处置区域进行地面平整，并做好防护设施;
11)含重金属污泥挖掘：按照选定的污泥堆放坑，进行挖掘与装车;
12)含重金属污泥转移：含重金属污泥使用自卸车装车，车顶覆盖防雨布覆盖材料，对装车的含重金属污泥进行覆盖，有效控制运输过程中的异味及污泥遗撒;
13)固化稳定化处理：选用氧化钙，按污泥质量5-15%的比例投加，药剂添加时需保证污泥和药剂进行均匀搅拌，使药剂与污泥中污染物充分接触;
14)养护：固化稳定化处理后，需静置7-14天，药剂与污泥中污染物进行充分的反应;
15)采样检测：在养护7d后采样检测，判断污泥的处置效果。
进一步的，步骤(4)所用的淋洗技术，能使污泥中重金属含量降低，实现污泥污染物减量的目的。
进一步的，步骤(4)所用的淋洗剂为柠檬酸溶液，淋洗剂的浓度为0.5mol/L。
进一步的，步骤(7)和步骤(13)所用的固化稳定化药剂为氧化钙，重金属浓度高于500mg/kg的投加比例为污泥重量的25%，重金属浓度低于500mg/kg的投加比例为污泥重量的15%。
进一步的，所述重金属为六价铬金属。
进一步的，步骤(4)所用的淋洗处理150-200r·min-1速度恒温25℃±2℃振荡淋洗4-6h。
本发明的有益效果：
本发明的处理实现减量化、无害化、稳定化的目标。本发明方法简单，使用方便，适用性强，有利于多种条件重金属污染土壤的治理。
淋洗技术工艺简单、修复效率高，在国外已有成功的工程应用，有学者也做了不少的研究，选择或开发具有针对性的淋洗剂是淋洗技术的关键。固化/稳定化技术能够提高污泥的强度，并实现对污染物的稳定和封闭作用，处理后的污泥能够实现安全填埋，也可以作为土材料进行进一步资源化利用，是目前较为符合我国国情的一种污泥处理处置技术。本发明将淋洗、化学还原、固化稳定化结合起来，综合运用，成本低，经济效益好。
