[发明专利]城市污水处理厂污泥的固化/稳定化方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理属于环境资源领域，是一种对污水处理厂的污水污泥进行固化/稳定化时所使用的固化剂。

背景技术

近年来，大部分城市的污水处理厂采用生化方式处理污水，污水处理能力及处理率增长迅速，同时在处理过程中产生大量的污泥。截至2011年9月底，全国城镇污水处理量达到1.36亿立方米/天，湿污泥(含水率80%)年产生量突破3480万吨。目前我国污泥处理费用已占污水处理厂总运行费用的20%～50%，甚至高达70%。由于认识不足和技术设备的不成熟，我国污水处理厂所产生的污泥，大部分未进行规范化的处理处置，污泥随意堆放所造成的污染与再污染问题已日益突出，引起了社会各界的广泛关注。

目前污泥的处理处置方式主要有卫生填埋、焚烧处理、堆肥处理和土地利用等。焚烧处理是较彻底的处理方法，其产物为无菌、无臭的无机残渣，但焚烧过程中会产生二氧化硫、二噁英等污染气体，且污泥焚烧的一次性投资和处理成本都高于一般污泥处理方法；堆肥处理一般需要较大专用场址，并需要较高的运输和处理费用，在我国土地资源相对匮乏的条件下，堆肥场开发难度大，也不利于可持续发展；卫生填埋和土地利用是较传统的污泥处置技术，但这种由于污泥本身含水率高吸水后呈流体状物质，承载力低且污泥中有毒有害物质会通过雨水浸蚀和渗透作用污染地下水，没有最终减少环境污染，近些年来很多国家都在减少卫生填埋这种处置方式。

固化/稳定化技术可以改善污泥的理化性质，增强凝聚力，提高污泥的脱水性能，使其减容，减少运输和后续的处理费用，节省管理成本。同时降低有毒物质的滤出率，而且它的费用相对于其他有毒废物处理便宜。因为通常用来做固化剂的材料是石灰，胶凝材料和水泥，并且技术简单，和普通混凝土差不多，所以出于经济效益考虑固化后填埋或资源化利用都十分符合我国的国情。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市污水处理厂污水污泥的固化/稳定化处理方法，该方法利用某些工业废料对污水污泥进行固化，从而提高污泥的力学性质，降低污泥的含水率，同时减小浸出液中重金属的浓度。经固化的污泥不仅可以达到卫生填埋的标准，还可以用来制作陶粒，烧制轻质砖等进行资源化利用。

本发明所述的污水污泥固化/稳定化方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

（1）该固化材料是由聚合氯化铝（PAC）和工业废料电炉磷渣、赤泥（联合法赤泥）、废石膏以一定的质量配比组成，其质量百分比为：聚合氯化铝15%～25%、工业废料电炉磷渣25%～40%、赤泥20%～40%、废石膏20%～30%。

（2）将污泥加水稀释到含水率为88-92%，优选90%。

（3）把稀释后的污泥打入到搅拌罐，然后以稀释后的污泥为基准，以一定的比例先添加聚合氯化铝搅拌20min，再添加固化材料的其他成分，其中固化材料的质量为稀释后的污泥质量的8%～10%；混匀,将得到的固化污泥送入板框压滤机中压滤；

（4）将固化压滤后的污泥露天养护3～5d。

所述PAC，它是介于AlCl₃和Al（OH）₃之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其颜色呈黄色，深褐色，深灰色树脂状固体，PAC有较强的吸附性能，在水解过程中伴随絮凝、吸附和沉淀等物理化学过程。

所述的工业废料电炉磷渣是电炉法制取黄磷时，每生产1吨黄磷，副产8～10吨的磷渣。其化学成份为：CaO47～52%、SiO₂40～43%、P₂O₅0.8～2.5%、Al₂O₃2～5%、Fe₂O₃0.8～3.0%、F2.5～3%，潜在矿物相为假硅灰石、枪晶石及少量的磷灰石。其结构90%左右为玻璃体。

所述的赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。铝土矿中铝含量低的,用烧结法和拜尔法联合炼铝，成为联合法赤泥。其主要组分的含量为CaO43.7～46.8%、SiO₂20～20.5%、Al₂O₃5.4～7.5%、Na₂O2.8～3.0%、Fe₂O₃6.1～7.5%。颗粒直径0.088～0.25毫米。