公布日：2022.12.30
申请日：2021.06.28
分类号：C02F11/00(2006.01)I;B01J20/22(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;B01F27/90(2022.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了净化重金属污泥的方法，包括以下步骤：1）通过污泥收集池收集重金属污泥；2）通过第一渣浆泵将重金属污泥以及净化药剂一同输送至搅拌混合器中搅拌混匀5-24小时，所述搅拌混合器采用正转、反转交替的方式进行搅拌；3）将搅拌混匀后的重金属污泥输送至钝化池中，维持温度为35-60℃、水分为30-60%的条件，钝化处理120-200小时。本发明的净化重金属污泥的方法操作简单、成本低，能够高效净化污泥中的重金属污染物和有机污染物，可实现污泥的回收利用，利用环境保护；本发明能够实现净化药剂与污泥的多重搅拌混合，从而可提高药剂与污泥的混匀效果，最终改善污泥的净化效果。
权利要求书
1.一种净化重金属污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）通过污泥收集池收集重金属污泥；2）通过第一渣浆泵将重金属污泥以及净化药剂一同输送至搅拌混合器中搅拌混匀5-24小时，所述搅拌混合器采用正转、反转交替的方式进行搅拌；3）将搅拌混匀后的重金属污泥输送至钝化池中，维持温度为35-60℃、水分为30-60%的条件，钝化处理120-200小时；其中，所述净化药剂包括生石灰和改性沸石，且生石灰：改性沸石的质量比为1:1.5-5；所述净化药剂通过第一加药装置添加至所述第一渣浆泵的输入端，通过所述第一加药装置添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:6-15。
2.根据权利要求1所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述搅拌混合器包括支架、搅拌桶和第一搅拌机，所述搅拌桶设置在所述支架上，所述第一搅拌机包括伸入所述搅拌桶内的转轴、连接在所述转轴上且处于所述搅拌桶内的下部的搅拌桨以及用于驱动所述转轴转动的电机；所述搅拌桨为中心对称结构，其包括用于与所述转轴驱动连接的轴套以及连接在所述轴套上的两块月牙形的叶片。
3.根据权利要求2所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述叶片的内端与所述轴套连接，从所述叶片的内端朝所述叶片的外端方向，所述叶片的宽度和高度均逐渐减小；所述叶片的外侧面和内侧面均具有光顺曲面，从所述叶片的外侧面朝叶片的内侧面方向，所述叶片的上表面的高度逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述搅拌混合器上还设置有布料器，所述布料器包括进料主管、与所述进料主管连通的第一进料支管和第二进料支管、设置在所述第一进料支管上的第一电磁阀以及设置在所述第二进料支管上的第二电磁阀；所述第一进料支管和第二进料支管对称设置，且所述第一进料支管和第二进料支管的末端均与所述搅拌桶的桶壁切向连通；所述搅拌混合器采用正转方式进行搅拌时，所述第一电磁阀关闭、所述第二电磁阀打开闭，所有重金属污泥均经所述第二进料支管沿切向进入所述搅拌桶，此时，切向进入的重金属污泥形成的旋流方向与所述搅拌混合器的正转方向相同；所述搅拌混合器采用反转方式进行搅拌时，所述第二电磁阀关闭、所述第一电磁阀打开闭，所有重金属污泥均经所述第一进料支管沿切向进入所述搅拌桶，此时，切向进入的重金属污泥形成的旋流方向与所述搅拌混合器的反转方向相同。
5.根据权利要求4所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述搅拌混合器上还设置有用于补加所述净化药剂的第二加药装置，通过所述第二加药装置补充添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:12-30。
6.根据权利要求5所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，经所述搅拌混合器混匀后的重金属污泥通过第二渣浆泵输送至所述钝化池中。
7.根据权利要求5所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述改性沸石的制备方法包括以下步骤：1）将天然沸石加入到无机酸和无机盐的混合物进行浸泡2）过滤，弃滤液，得到的浸泡后的天然沸石用去离子水清洗；3）步骤2）处理后的天然沸石再用氯化铈溶液浸泡，控制温度为50-80℃，过滤，弃滤液，干燥得到改性沸石前驱体；4）将改性沸石前驱体在100-200℃下干燥；5）将干燥后的改性沸石前驱体与三甲基氯硅烷加入到反应容器中，在室温下搅拌反应2-5小时，清洗，烘干得到改性沸石。
8.根据权利要求7所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述步骤1）具体包括：将天然沸石加入到盐酸、氯化钙、氯化铁的混合液中，浸泡4-8小时；其中，天然沸石为丝光沸石；所述混合液中，盐酸的浓度为1-3mol/L，氯化钙的浓度为0.2-0.8mol/L，氯化铁的浓度为0.4-1.6mol/L；所述步骤3）的氯化铈溶液的浓度为0.01-0.2mol/L。
9.根据权利要求8所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，所述步骤5）具体包括：将干燥后的改性沸石前驱体和含有浓度为10-50g/L的三甲基氯硅烷的乙醚加入到反应容器中，在室温下搅拌反应3小时，反应产物转移至砂芯漏斗，抽滤，用丙酮清洗，在100-120℃下烘干，得到改性沸石。
10.根据权利要求5-9中任意一项所述的净化重金属污泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）通过污泥收集池收集重金属污泥；2）通过第一渣浆泵将重金属污泥以及由所述第一加药装置添加的净化药剂一同输送至搅拌混合器中，通过第二加药装置补充添加净化药剂，搅拌混匀6小时，所述搅拌混合器采用正转1小时、反转0.5小时的循环交替的方式进行搅拌；其中，净化药剂中的生石灰：改性沸石的质量比为1:3；通过所述第一加药装置添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:8，通过所述第二加药装置补充添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:16；3）将搅拌混匀后的重金属污泥输送至钝化池中，维持温度在40℃、水分为40%的条件，钝化处理144小时。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种净化重金属污泥的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种净化重金属污泥的方法，包括以下步骤：1）通过污泥收集池收集重金属污泥；2）通过第一渣浆泵将重金属污泥以及净化药剂一同输送至搅拌混合器中搅拌混匀5-24小时，所述搅拌混合器采用正转、反转交替的方式进行搅拌；3）将搅拌混匀后的重金属污泥输送至钝化池中，维持温度为35-60℃、水分为30-60%的条件，钝化处理120-200小时；其中，所述净化药剂包括生石灰和改性沸石，且生石灰：改性沸石的质量比为1:1.5-5；所述净化药剂通过第一加药装置添加至所述第一渣浆泵的输入端，通过所述第一加药装置添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:6-15。
优选的是，所述搅拌混合器包括支架、搅拌桶和第一搅拌机，所述搅拌桶设置在所述支架上，所述第一搅拌机包括伸入所述搅拌桶内的转轴、连接在所述转轴上且处于所述搅拌桶内的下部的搅拌桨以及用于驱动所述转轴转动的电机；所述搅拌桨为中心对称结构，其包括用于与所述转轴驱动连接的轴套以及连接在所述轴套上的两块月牙形的叶片。
优选的是，所述叶片的内端与所述轴套连接，从所述叶片的内端朝所述叶片的外端方向，所述叶片的宽度和高度均逐渐减小；所述叶片的外侧面和内侧面均具有光顺曲面，从所述叶片的外侧面朝叶片的内侧面方向，所述叶片的上表面的高度逐渐减小。
优选的是，所述搅拌混合器上还设置有布料器，所述布料器包括进料主管、与所述进料主管连通的第一进料支管和第二进料支管、设置在所述第一进料支管上的第一电磁阀以及设置在所述第二进料支管上的第二电磁阀；所述第一进料支管和第二进料支管对称设置，且所述第一进料支管和第二进料支管的末端均与所述搅拌桶的桶壁切向连通；所述搅拌混合器采用正转方式进行搅拌时，所述第一电磁阀关闭、所述第二电磁阀打开闭，所有重金属污泥均经所述第二进料支管沿切向进入所述搅拌桶，此时，切向进入的重金属污泥形成的旋流方向与所述搅拌混合器的正转方向相同；所述搅拌混合器采用反转方式进行搅拌时，所述第二电磁阀关闭、所述第一电磁阀打开闭，所有重金属污泥均经所述第一进料支管沿切向进入所述搅拌桶，此时，切向进入的重金属污泥形成的旋流方向与所述搅拌混合器的反转方向相同。
优选的是，所述搅拌混合器上还设置有用于补加所述净化药剂的第二加药装置，通过所述第二加药装置补充添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:12-30。
优选的是，经所述搅拌混合器混匀后的重金属污泥通过第二渣浆泵输送至所述钝化池中。
优选的是，所述改性沸石的制备方法包括以下步骤：1）将天然沸石加入到无机酸和无机盐的混合物进行浸泡；2）过滤，弃滤液，得到的浸泡后的天然沸石用去离子水清洗；3）步骤2）处理后的天然沸石再用氯化铈溶液浸泡，控制温度为50-80℃，过滤，弃滤液，干燥得到改性沸石前驱体；4）将改性沸石前驱体在100-200℃下干燥；5）将干燥后的改性沸石前驱体与三甲基氯硅烷加入到反应容器中，在室温下搅拌反应2-5小时，清洗，烘干得到改性沸石。
优选的是，所述步骤1）具体包括：将天然沸石加入到盐酸、氯化钙、氯化铁的混合液中，浸泡4-8小时；其中，天然沸石为丝光沸石；所述混合液中，盐酸的浓度为1-3mol/L，氯化钙的浓度为0.2-0.8mol/L，氯化铁的浓度为0.4-1.6mol/L；所述步骤3）的氯化铈溶液的浓度为0.01-0.2mol/L。
优选的是，所述步骤5）具体包括：将干燥后的改性沸石前驱体和含有浓度为10-50g/L的三甲基氯硅烷的乙醚加入到反应容器中，在室温下搅拌反应3小时，反应产物转移至砂芯漏斗，抽滤，用丙酮清洗，在100-120℃下烘干，得到改性沸石。
优选的是，该净化重金属污泥的方法包括以下步骤：1）通过污泥收集池收集重金属污泥；2）通过第一渣浆泵将重金属污泥以及由所述第一加药装置添加的净化药剂一同输送至搅拌混合器中，通过第二加药装置补充添加净化药剂，搅拌混匀6小时，所述搅拌混合器采用正转1小时、反转0.5小时的循环交替的方式进行搅拌；其中，净化药剂中的生石灰：改性沸石的质量比为1:3；通过所述第一加药装置添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:8，通过所述第二加药装置补充添加的净化药剂：重金属污泥的质量比为1:16；3）将搅拌混匀后的重金属污泥输送至钝化池中，维持温度在40℃、水分为40%的条件，钝化处理144小时。
本发明的有益效果是：本发明的净化重金属污泥的方法操作简单、成本低，能够高效净化污泥中的重金属污染物和有机污染物，可实现污泥的回收利用，利用环境保护；本发明通过搅拌混合器、布料器以及第一渣浆泵、第二渣浆泵的配合，能够实现净化药剂与污泥的多重搅拌混合，从而可提高药剂与污泥的混匀效果，最终改善污泥的净化效果；本发明通过改性沸石与生石灰配合使用，能够极大提高污泥中的重金属以及有机污染物的净化效果。
（发明人：盖祥娟;纪逸之;余进）
