[发明专利]一种降低污泥中重金属含量及污泥含水率的方法

说明书

本发明公开了一种降低污泥中重金属含量及污泥含水率的方法，该方法是利用改性磷石膏和乙酸联合处理污泥，以降低污泥中重金属环境风险及污泥含水率的方法；乙酸和改性磷石膏的加入，能够显著降低污泥滤液中重金属的含量，也能使污泥泥饼中风险较大重金属形态的含量明显减小，使得重金属的环境风险降低。同时，经乙酸和改性磷石膏处理的污泥，脱水率大幅度提高，使脱水后的污泥含水率降至45%以下；本发明的生产工艺操作简单易行，生产成本低，充分利用废弃资源磷石膏进行污泥处理，达到以废治废的目的；在改善污泥重金属环境风险的同时，改善了污泥的脱水性能；本工艺开拓了磷石膏资源化利用的领域，促进磷石膏的综合利用，应用前景广阔、市场前景好。

技术领域

本发明属于污泥减量化生产工艺技术领域，同时属于磷石膏的资源化应用领域，具体涉及了一种利用改性磷石膏与乙酸联合调理，以降低污泥中重金属环境风险以及污泥含水率的方法。

背景技术

磷石膏是生产湿法磷酸的副产物，在化学工业中排放量较大，每生产1t磷肥，平均产生3.75 t磷石膏。目前，国内大部分磷石膏均采用露天堆放的方式处理，在占用大量土地资源的同时，对地下水和周边环境均有较大影响。因此，若能通过一系列物理化学方法将磷石膏应用于相关领域，将对磷石膏的资源化利用和改善环境有着重要的现实意义。

目前，城市污泥的产量巨大，含水率较高，有害成分也较多。城市污泥对环境的危害主要表现在污泥中含有多种污染物。若将污泥用于土地利用或是建筑行业，其中的重金属含量及其迁移风险和污泥的高含水率无疑是最大的制约因素，同时对环境的影响也是最大的。因此，诸多学者通过研究证明，污泥中重金属含量和形态可以通过生物或化学作用得到改善。发明申请专利 CN 106430875 A提到将壳聚糖羧甲基化之后与活性炭进行复配，再接枝硫脲，制备得到一种稳定剂，将其投入污泥中，稳定其中的重金属Cr、Ni和Zn。发明申请专利CN 106316094 A所述的，向污泥中加入亚铁盐，氧化钙，次氯酸钠，凹凸棒石，海泡石和磷灰石，搅拌均匀后即可得到重金属稳定化污泥；而发明申请专利CN 105621835 A提出了一种污泥中重金属去除的方法，用盐酸溶液，硫酸亚铁和过氧化氢溶液将污泥中的重金属溶出进入到液相中，降低固相中重金属含量。随着污泥中重金属去除及稳定工艺的不断优化，污泥中重金属的处理方式多种多样，处理效果也逐步改善，但是综合来看，都存在着操作复杂、物耗高，能耗高、经济性不好的缺点。目前，在污泥脱水领域使用较多的是脱水工艺是将阳离子聚丙烯酰胺投入污泥中，通过板框压滤或者离心过滤，将污泥的含水率降低，但污泥脱水后仍然含有 75%～85% 的水分。因此专家学者通过研究，提出了一系列污泥深度脱水的方法。发明申请CN 104973751 A提到将抗生素药渣灰作为污泥脱水的添加剂，有利于污泥的脱水。发明申请CN 106542718 A中所述的，利用板框压滤型脱水设备，通过添加高分子絮凝剂和助凝剂，能够显著提高污泥脱水效率。发明申请CN 105461189 A提供了一种组合式污泥深度脱水系统及深度脱水工艺，包括污泥调理和压滤系统，能够改善污泥的脱水效果。随着脱水工艺的不断优化，污泥的脱水方式朝多元化转变，脱水效果也逐步提高，但是纵观上述工艺，都存在着操作复杂、能耗物耗高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低污泥中重金属含量及污泥含水率的方法，该方法是利用改性磷石膏和乙酸联合处理污泥，以降低污泥中重金属环境风险及污泥含水率的方法，该方法用于降低污泥滤液中重金属含量以及改善污泥泥饼中重金属形态分布，同时降低泥饼含水率，该方法既促进了磷石膏的资源化利用，也能够极大地降低污泥中重金属的风险程度，并大幅度降低污泥含水率，达到污泥无害化、稳定化和减量化以及磷石膏资源化的目的。

本发明方法按如下步骤进行：

（1）在经重力浓缩后的污泥中加入乙酸溶液，在常温下搅拌5-20min，静沉10-30min；再向静沉后的污泥中加入改性磷石膏，在常温下搅拌5-30min后，静沉10-30min；