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含鉻污泥化學浸提脫鉻方法

發布時間:2019-7-2 17:42:23  中國污水處理工程網

  申請日2019.04.16

  公開(公告)日2019.06.14

  IPC分類號C02F11/00; C02F11/147; C02F11/122; C02F103/24; C02F101/22

  摘要

  本發明公開了一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,屬于工業固廢處理領域。該脫鉻裝置泥的脫鉻反應罐與含鉻污泥進線相連通,污泥泵設在兩者的連接管道上;泥脫鉻反應罐與硫酸加藥罐相連通,硫酸計量泵設在兩者的連接管道上;泥脫鉻反應罐與雙氧水加藥罐相連通,雙氧水計量泵設在兩者的連接管道上;泥脫鉻反應罐底部出口與耐酸污泥泵相連接,耐酸污泥泵的輸出端連接有壓濾機,壓濾機的液體出口設有集液槽,壓濾機的固體出口設有脫鉻污泥出線;該脫鉻裝置結構簡單,占地面積小。本發明還公開了利用該脫鉻裝置的脫鉻方法,反應條件溫和,無需任何高溫或高壓處理條件。

  權利要求書

  1.一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,其特征在于,包括含鉻污泥進線(1)、污泥泵(2)、污泥脫鉻反應罐(4)、硫酸加藥罐(9)、硫酸計量泵(10)、雙氧水加藥罐(11)和雙氧水計量泵(12);

  污泥脫鉻反應罐(4)與含鉻污泥進線(1)相連通,污泥泵(2)設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐(4)與硫酸加藥罐(9)相連通,硫酸計量泵(10)設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐(4)與雙氧水加藥罐(11)相連通,雙氧水計量泵(12)設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐(4)底部出口與耐酸污泥泵(5)相連接,耐酸污泥泵(5)的輸出端連接有壓濾機(6),壓濾機(6)的液體出口設有集液槽(7),壓濾機(6)的固體出口設有脫鉻污泥出線(8)。

  2.根據權利要求1所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,其特征在于,還包括PAM加藥罐(13)和PAM計量泵(14);

  PAM加藥罐(13)與PAM計量泵(14)的輸入端相連,PAM計量泵(14)的輸出端與壓濾機(6)入口處的上游管道相連。

  3.根據權利要求1所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,其特征在于,污泥脫鉻反應罐(4)內設有錨式攪拌器(4-5),錨式攪拌器(4-5)上端位于污泥脫鉻反應罐(4)頂部,錨式攪拌器(4-5)上端連接有驅動裝置。

  4.根據權利要求1所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,其特征在于,驅動裝置包括電動機(4-1)和減速器(4-2),電動機(4-1)輸出端與減速器(4-2)輸入端相連接,減速器(4-2)輸入端與錨式攪拌器(4-5)上端相連。

  5.根據權利要求1所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,其特征在于,污泥脫鉻反應罐(4)底部設有罐體支座(4-6),脫鉻反應罐(4)的內壁上設有聚四氟乙烯內襯。

  6.一種根據權利要求1-5任一項所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,其特征在于,包括以下步驟:

  1)啟動污泥泵(2),含鉻污泥進線(1)內的含鉻污泥經污泥泵(2)進入污泥脫鉻反應罐(4)內;

  2)啟動硫酸計量泵(10),硫酸加藥罐(9)內的硫酸經硫酸計量泵(10)進入污泥脫鉻反應罐(4)內,對含鉻污泥進行脫鉻;

  3)啟動雙氧水計量泵(12),雙氧水加藥罐(11)內的雙氧水經雙氧水計量泵(12)進入污泥脫鉻反應罐(4)內,雙氧水將含鉻污泥中存在有機物與鉻的結合物破開,再由硫酸脫鉻;

  4)脫鉻反應進行預設時間后,啟動耐酸污泥泵(5),反應產物經耐酸污泥泵(5)進入壓濾機(6),在壓濾機(6)內進行固液分離,產生的含鉻濾液進入集液槽(7),產生的脫鉻污泥進入脫鉻污泥出線(8)。

  7.根據權利要求6所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,其特征在于,步驟4)還包括如下操作:

  啟動PAM計量泵(14),PAM加藥罐(13)內的PAM經PAM計量泵(14)進入壓濾機(6)入口的上游管道內,與反應產物相混合。

  8.根據權利要求6所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,其特征在于,步驟2)中硫酸添加完成后,脫鉻反應罐(4)內硫酸濃度大于等于0.5mol/L。

  9.根據權利要求6所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,其特征在于,步驟3)中雙氧水添加完成后,脫鉻反應罐(4)內的固液比為1:(30~40),雙氧水的質量分數為2%~3%。

  10.根據權利要求6所述的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,其特征在于,步驟4)中脫鉻反應的預設時間大于等于3h。

  說明書

  一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置及其脫鉻方法

  技術領域

  本發明屬于工業固廢處理領域,尤其是一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置及其脫鉻方法。

  背景技術

  我國制革工業每年產生制革污泥(含水率70%)約100萬噸,每年污泥產量增長大約在10%左右,制革污泥無害化處理是一項必要的處理步驟。制革污泥中的鉻對環境存在極大風險,對生物具有相當大的威脅性,因此根據國家標準屬于危險廢物,處理處置成本高昂。制革含鉻污泥在脫鉻處理之后可進行資源化處理,并不再屬于危廢,處理處置成本大大降低,脫除的鉻還可重復利用。

  化學浸提是一種有效經濟的含鉻污泥脫鉻技術,以無機酸作為浸提劑,可以有效去除含鉻污泥中的鉻,但受pH影響較大,只有污泥的pH<3時,污泥中的鉻才能以離子態被浸出,常用的無機酸浸提劑有硫酸、鹽酸和硝酸。針對于含鉻污泥中一部分不易被酸直接浸出的鉻,還可在以無機酸為浸提劑的基礎上,配合一定量的破絡劑如雙氧水,進一步浸出。

  制革含鉻污泥中重金屬Cr的處理方法主要有化學浸提法和生物淋濾法。生物淋濾法是利用自然界特定微生物的直接作用或其代謝產物的間接作用,發揮氧化、還原、絡合、溶解及吸附等作用,將固相中的某些不溶性成分(如各類重金屬和硫)分離浸提的一種技術,但用于生物淋濾的微生物馴化周期長且難以培養。

  發明內容

  本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點,提供一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置及其脫鉻方法。

  為達到上述目的,本發明采用以下技術方案予以實現:

  一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,包括含鉻污泥進線、污泥泵、污泥脫鉻反應罐、硫酸加藥罐、硫酸計量泵、雙氧水加藥罐和雙氧水計量泵;

  污泥脫鉻反應罐與含鉻污泥進線相連通,污泥泵設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐與硫酸加藥罐相連通,硫酸計量泵設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐與雙氧水加藥罐相連通,雙氧水計量泵設在兩者的連接管道上;

  污泥脫鉻反應罐底部出口與耐酸污泥泵相連接,耐酸污泥泵的輸出端連接有壓濾機,壓濾機的液體出口設有集液槽,壓濾機的固體出口設有脫鉻污泥出線。

  進一步的,還包括PAM加藥罐和PAM計量泵;

  PAM加藥罐與PAM計量泵的輸入端相連,PAM計量泵的輸出端與壓濾機入口處的上游管道相連。

  進一步的,污泥脫鉻反應罐內設有錨式攪拌器,錨式攪拌器上端位于污泥脫鉻反應罐頂部,錨式攪拌器上端連接有驅動裝置。

  進一步的,驅動裝置包括電動機和減速器,電動機輸出端與減速器輸入端相連接,減速器輸入端與錨式攪拌器上端相連。

  進一步的,污泥脫鉻反應罐底部設有罐體支座。

  一種含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,包括以下步驟:

  1)啟動污泥泵,含鉻污泥進線內的含鉻污泥經污泥泵進入污泥脫鉻反應罐內;

  2)啟動硫酸計量泵,硫酸加藥罐內的硫酸經硫酸計量泵進入污泥脫鉻反應罐(4)內,對含鉻污泥進行脫鉻;

  3)啟動雙氧水計量泵,雙氧水加藥罐內的雙氧水經雙氧水計量泵進入污泥脫鉻反應罐內,雙氧水將含鉻污泥中存在有機物與鉻的結合物破開,再由硫酸脫鉻;

  4)脫鉻反應預設時間后,啟動耐酸污泥泵,反應產物經耐酸污泥泵進入壓濾機,在壓濾機內進行固液分離,產生的含鉻濾液進入集液槽,產生的脫鉻污泥進入脫鉻污泥出線。

  進一步的,步驟4)還包括如下操作:

  啟動PAM計量泵,PAM加藥罐內的PAM經PAM計量泵進入壓濾機入口的上游管道內,與反應產物相混合。

  進一步的,步驟2)中硫酸添加完成后,脫鉻反應罐內硫酸濃度大于等于0.5mol/L。

  進一步的,步驟3)中雙氧水添加完成后,脫鉻反應罐內固液比為1:(30~40),雙氧水的質量分數為2%~3%。

  進一步的,步驟4)中脫鉻反應的預設時間大于等于3h。

  與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:

  本發明的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置,反應全部在反應罐中進行,能夠保證操作人員的安全,加料完成實現自動化;反應容器耐腐蝕,使用壽命長;該脫鉻裝置結構簡單,占地面積小。

  利用本發明的含鉻污泥化學浸提的脫鉻裝置的脫鉻方法,采用的化學浸提方法,硫酸作為主要浸提劑,并搭配雙氧水提升浸提效果,藥劑費用低,工藝全流程所消耗的成本低;針對污泥中鉻的去除率高,可達到90%;經過化學浸提脫鉻處理后的污泥,環境風險低,噸泥的處理處置成本較處理之前大大降低;反應條件溫和,無需任何高溫或高壓處理條件,為純化學反應脫鉻。

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