化學(xué)污泥的資源化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)污泥的資源化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，造紙業(yè)水污染治理已成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，在造紙生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大 量含高濃度懸浮物及有機(jī)物質(zhì)的污水，如不處理就排入江河湖泊，將造成嚴(yán)重環(huán)境污染，隨 著環(huán)境污染嚴(yán)俊性，國(guó)家對(duì)治理污染提出更高要求，制定發(fā)布相互環(huán)境保護(hù)管理措施，造紙 廠面臨對(duì)排放污水進(jìn)行處理的工作。
[0003] 如今普遍采用的均相芬頓類技術(shù)處理污水，芬頓法是近年來(lái)逐步推廣的一種催化 氧化技術(shù)，利用酸性條件下二價(jià)鐵和三價(jià)鐵(典型芬頓氧化法)或者其他過(guò)渡金屬(類芬頓 氧化法)催化雙氧水產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基將廢水中的難降解成分礦化。芬頓類氧化 反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行，工藝流程簡(jiǎn)單，具有巨大的工業(yè)化推廣潛力。這些芬頓類處理 方法的基本原理仍然是二價(jià)鐵離子與過(guò)氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基。在此原理下，芬頓處 理技術(shù)存在較大的問(wèn)題在于鐵泥產(chǎn)生量十分高，鐵泥產(chǎn)生量高的原因在于反應(yīng)體系中需要 大量的亞鐵鹽作為反應(yīng)試劑，而亞鐵經(jīng)過(guò)芬頓反應(yīng)后生成三價(jià)鐵，最終通過(guò)沉淀的形式排 出而產(chǎn)生了大量的含鐵鐵泥;在芬頓體系中，每升廢水中二價(jià)鐵離子的投加量在幾百甚至 幾千毫克，這些鐵鹽經(jīng)過(guò)反應(yīng)后成為三價(jià)鐵，最終都需要通過(guò)沉淀的形式從系統(tǒng)中分離出 來(lái)，從而使得芬頓氧化法產(chǎn)生的鐵泥量十分高。
[0004] 大量二價(jià)鐵離子鹽的投加不僅造成了最終鐵泥量的增加，同時(shí)造成了運(yùn)行成本的 增加，提高了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。此外，這些含鐵化學(xué)污泥不僅僅含有細(xì)小纖維、木質(zhì)素及其衍生 物和一些有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)還含有大量的病原體、寄生蟲(chóng)卵以及銅、砷、鉛、鋅、鋁、汞等重金屬 和難降解的有機(jī)污染物等有害成分。這些化學(xué)污泥，不僅將占用大量土地，而且其中的有害 成分如重金屬、有機(jī)污染物及臭氣將成為影響城市環(huán)境衛(wèi)生的一大公害。
[0005] 目前，造紙污泥處理方法有投海、填埋、土地利用、焚燒等。投海對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和 人類食物鏈造成嚴(yán)重威脅，國(guó)際公約己明令禁止。填埋是目前被廣泛采用的處理方法，但因 其存在著污染填埋場(chǎng)附近地下水風(fēng)險(xiǎn)，污泥運(yùn)輸和填埋場(chǎng)地建設(shè)費(fèi)用較高，填埋場(chǎng)容量有 限，土地資源日益匱乏等因素，使其逐漸被淘汰。污泥焚燒技術(shù)是將脫水污泥直接送入焚燒 爐焚燒，是"最徹底"的污泥處理方法，它能使有機(jī)物全部炭化，有效殺死病原體，最大限度 地減少污泥體積，但污泥焚燒投資大和運(yùn)行費(fèi)用高，絕對(duì)經(jīng)濟(jì)效益偏低，投資回收期長(zhǎng)。
[0006] 綜上所述，采用的均相芬頓類技術(shù)不可避免的產(chǎn)生大量含鐵污泥，如何處置這些 污泥將決定芬頓工藝在未來(lái)工程化推廣的可行性。據(jù)估計(jì)，全國(guó)每年約產(chǎn)生2000萬(wàn)噸造紙 污泥，作為固體廢棄物的造紙污泥變廢為寶。的處理與處置一直是制漿造紙企業(yè)面臨的難 題。如何妥善科學(xué)地處置這一類化學(xué)污泥是全球共同關(guān)注的課題，當(dāng)今的共識(shí)是將污泥視 為一種資源加以有效的利用，在治理污染的同時(shí)變廢為寶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中造紙廠污水處理后得到的污泥，難以處理的現(xiàn)狀，本發(fā) 明提供了一種化學(xué)污泥的資源化處理方法，在治理污染的同時(shí)變廢為寶。
[0008] 技術(shù)方案:本發(fā)明提供了 一種化學(xué)污泥的資源化處理方法，其特點(diǎn)在于將造紙廠 污水處理后得到的污泥分成兩部分，其中一部分通過(guò)干燥、粉碎、篩分、碳化后得到多孔固 體物，另一部分通過(guò)加酸溶解、氧化、過(guò)濾，得到濾液，將所得的多孔固體物置于所得的濾液 中，浸漬2~4小時(shí)，蒸發(fā)，去除全部水分，破碎，得到顆粒物;所述的顆粒物可以用于苯酚的 脫除。當(dāng)述的兩部分之間較為合適的質(zhì)量比為1:1.2~1.5,當(dāng)質(zhì)量比為1:1.3時(shí)，即用于得 到多空固體物的部分與用于得到溶液的部分，兩者質(zhì)量比為1:1.3時(shí)，資源利用率最高。
[0009] 具體的，所述的資源化處理方法，其中一部分污泥干燥至恒重，冷卻后粉碎，過(guò)篩 12目，然后加入ZnCl2溶液，在60~70°C下浸漬4~8h后，分離，固狀物干燥后，在馬弗爐中升 溫至400°C，維持60~70min，冷卻后得到多孔固體物。所述的ZnCl 2溶液濃度為1~1.5mol/ L;污泥與ZnCl2溶液的質(zhì)量比為1:1~1.5。所述的馬弗爐中升溫速率為45~50 °C/min。
[0010] 具體的，所述的資源化處理方法，另一部分污泥加入硫酸，不斷攪拌，直至pH值為1 ~2，加入雙氧水，通入空氣2~5小時(shí)，過(guò)濾，取濾液。所述的硫酸濃度為96~98%，雙氧水濃 度為30~40%。所述空氣流量為7~10m 3/h。優(yōu)選所述的pH值調(diào)節(jié)為1.2。
[0011] 有益效果:采用本發(fā)明的化學(xué)污泥資源化處理方法，所得到的物質(zhì)可以用于苯酚 脫除。將化學(xué)污泥變廢為寶?？梢怨?jié)省化學(xué)污泥的處理費(fèi)用，同時(shí)本發(fā)明工藝投資少、運(yùn)行 成本低。由于化學(xué)污泥得到了有效的處理，使污水處理廠能夠正常運(yùn)行，確保污水處理效 果。
【具體實(shí)施方式】：
[0012] 實(shí)施例1
[0013]步驟1)將造紙廠污水處理后得到的污泥分成兩部分，當(dāng)述的兩部分之間的質(zhì)量比 為1:1.2〇
[0014]步驟2)-部分污泥干燥至恒重，冷卻后粉碎，過(guò)篩12目，然后加入濃度為lmol/L的 ZnCl2溶液，污泥與ZnCl2溶液的質(zhì)量比為1:1。在60°C下浸漬4h后，分離，固狀物干燥后，在馬 弗爐中以45°C/min的速率升溫至400°C，維持60min，冷卻后得到多孔固體物。
[0015] 步驟3)另一部分污泥加入濃度為96%的硫酸，不斷攪拌，直至pH值為1，加入濃度 為30 %的雙氧水，同時(shí)通入空氣，空氣流量為7m3/h，2小時(shí)后，過(guò)濾，取濾液。
[0016] 步驟4)將步驟2)中所得的多孔固體物置于所得的步驟3)中所得的濾液中，浸漬2 小時(shí)，蒸發(fā)，去除全部水分，破碎，得到顆粒物1。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 步驟1)將造紙廠污水處理后得到的污泥分成兩部分，當(dāng)述的兩部分之間的質(zhì)量比 為1:1.5〇
[0019] 步驟2) -部分污泥干燥至恒重，冷卻后粉碎，過(guò)篩12目，然后加入濃度為1.5mol/L 的ZnCl2溶液，污泥與ZnCl2溶液的質(zhì)量比為1:1.5。在70°C下浸漬8h后，分離，固狀物干燥后， 在馬弗爐中以50 °C/min的速率升溫至400 °C，維持70min，冷卻后得到多孔固體物。
[0020] 步驟3)另一部分污泥加入濃度為98 %的硫酸，不斷攪拌，直至pH值為2，加入濃度 為40 %的雙氧水，同時(shí)通入空氣，空氣流量為10m3/h，5小時(shí)后，過(guò)濾，取濾液。
[0021]步驟4)將步驟2)中所得的多孔固體物置于所得的步驟3)中所得的濾液中，浸漬4 小時(shí)，蒸發(fā)，去除全部水分，破碎，得到顆粒物2。
[0022] 實(shí)施例3
[0023]步驟1)將造紙廠污水處理后得到的污泥分成兩部分，當(dāng)述的兩部分之間的質(zhì)量比 為1:1.2〇
[0024] 步驟2) -部分污泥干燥至恒重，冷卻后粉碎，過(guò)篩12目，然后加入濃度為1.5mol/L 的ZnCl2溶液，污泥與ZnCl2溶液的質(zhì)量比為1:1.5。在70°C下浸漬8h后，分離，固狀物干燥后， 在馬弗爐中以50°C/min的速率升溫至400°C，維持70min，冷卻后得到多孔固體物。
[0025] 步驟3)另一部分污泥加入濃度為96 %的硫酸，不斷攪拌，直至pH值為1，加入濃度 為30 %的雙氧水，同時(shí)通入空氣，空氣流量為7m3/h，2小時(shí)后，過(guò)濾，取濾液。
[0026]步驟4)將步驟2)中所得的多孔