本实用新型具体涉及一种脱硫污泥深度脱水和重金属固化协同处理装置。
背景技术：
随着我国工业化的迅猛发展，对电力的需求日益增加，截至2014年全国火电装机容量9.2亿千瓦，同比增长5.9％，发电量占全国发电总量80％，火电发展迅速且仍占主导地位。火电的发展使得烟气脱硫项目不断新建，据环保部公布的数据统计，截至2012年，累计已投运火电厂烟气脱硫机组总容量约6.8亿kW，占全国现役燃煤机组容量的90％，2011年，纳入重点统计调查范围的火电厂共1828家，安装脱硫设施共3379套。我国火电厂烟气脱硫的主流工艺为湿法脱硫，势必产生大量的烟气脱硫污泥，且其产量也将随着脱硫工程建设不断增加，开展脱硫污泥的针对性研究迫在眉睫。
污泥改性脱水可以大大减小污泥的体积，降低管理、运输、处理成本，便于后续脱水污泥的资源化利用。目前来讲，“调理+机械脱水”是污泥改性脱水比较现实可行的方式。调理剂+机械脱水可以提高污泥的脱水性能，使污泥减量化，同时改善污泥泥质，使用机械脱水后泥质满足卫生填埋的要求。目前普通污泥脱水机有带式压滤机、板框压滤机、螺旋脱水机等，机械脱水后污泥的含水率在75～85％，调整空间不大，可见，“调理+机械脱水”的核心是调理方法、调理剂的选择，并通过改变调理剂的类型及投加量，改变污泥脱水性能。目前尚未出现针对脱硫污泥开发的脱水工艺，现有工艺亦是借鉴生活污泥及清淤淤泥脱水工艺。脱硫污泥中还存在部分重金属，其潜在危害较大。现有的方法虽有其可取之处，但也存在投加试剂量大、试剂种类复杂、易改变污泥性质、耗能较高等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种脱硫污泥深度脱水和重金属固化协同处理装置，它工艺简单，成本较低，人为加入药剂种类少，并且加入物质不会产生其它危害；而且，处理能力大，处理效果明显，不受地域条件限制，适合于大规模工程应用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种脱硫污泥深度脱水和重金属固化协同处理装置，该装置包括依次连接的初沉池、快搅池、慢搅池、调节罐和脱水设备，所述初沉池用于对进入其内的含水率为90％～97％的脱硫废水中的石膏和大颗粒杂质进行沉淀，所述沉淀池的上清液层与所述快搅池连通，所述快搅池与一HAS型固化剂罐连接，所述快搅池和慢搅池内均设置有搅拌机构，所述快搅池用于对HAS型固化剂和脱硫废水的混合物进行快速搅拌使其快速混合，所述慢搅池用于对经快速搅拌后的混合物进行慢速搅拌使其混合均匀后自然浓缩沉淀，所述调节罐用于对浓缩沉淀后的脱硫废水进行调节使其含水率为95％～96％，所述脱水设备用于对调节后含水率95％～96％的脱硫废水进行脱水处理。
按上述技术方案，所述快搅池与HAS型固化剂罐之间安装有流量器，以使HAS型固化剂匀速加入到快搅池中。
本实用新型，具有以下有益效果：
1、本实用新型工艺简单，常温下干化耗能低，一次性投资成本小；
2、本实用新型中使用的HAS型土壤固化剂属一种基于工业废渣的无机非金属胶凝材料，性质稳定，环境友好，不会产生其它危害，对砂石和泥土都有很好的固化效果，且与传统水泥固化相比，同龄期固化体强度可提高100％，同时符合废物资源化利用的要求，本实用新型充分利用土壤固化剂自身易分散与快凝的性质，改善污泥沉降性能，同时对污泥起干化和化学稳定的作用；
3、本发明处理对象主要为无机物，关键在于泥质改性，即在进入机械脱水设备前完成泥质的调理，因此分别设置快搅池和慢搅池，使用快速搅拌与慢速搅拌结合的方式，一方面实现固化剂与污泥的快速充分混合，另一方面提供一定反应时间，确保进入机械脱水设备的废水脱水性能优良，便于深度脱水，而且在固化中伴随有自密实的过程，促进了土壤固化剂后期的凝固反应；
4、本实用新型在实现脱硫污泥的深度脱水的同时，使重金属得到固化，日处理能力大，适合大规模工程应用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1-初沉池、2-快搅池、3-慢搅池、4-调节罐、5-脱水设备。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的较佳实施例中，如图1所示，一种脱硫污泥深度脱水和重金属固化协同处理装置，包括依次连接的初沉池1、快搅池2、慢搅池3、调节罐4和脱水设备5，初沉池1用于对进入其内的含水率为90％～97％的脱硫废水中的石膏和大颗粒杂质进行初步沉淀，沉淀池1的上清液层与快搅池2连通，快搅池2与一HAS型固化剂罐连接，快搅池2和慢搅池3内均设置有搅拌机构，快搅池2用于对HAS型固化剂和脱硫废水的混合物进行快速搅拌使其快速混合，慢搅池3用于对经快速搅拌后的混合物进行慢速搅拌使其混合均匀后自然浓缩沉淀，调节罐4用于对浓缩沉淀后的脱硫废水进行调节使其含水率为95％～96％，脱水设备5用于对调节后含水率95％～96％的脱硫废水进行脱水处理。
在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，快搅池与HAS型固化剂罐之间安装有流量器，以使HAS型固化剂匀速加入到快搅池中。
相应的，本实用新型还提供一种基于上述装置的脱硫污泥深度脱水和重金属固化协同处理方法，包括以下步骤：
S1、含水率为90％～97％脱硫废水经过初沉池沉淀石膏和大颗粒杂质后，其上层清液进入快搅池，通过HAS型固化剂罐向快搅池内加入HAS型固化剂，HAS型固化剂的加入量为脱硫废水中固体含量的10％～30％，启动快搅池内的搅拌机构进行快速搅拌，快速搅拌的速度为400～450rpm/min、时间为15～20min，快速搅拌后的脱硫废水进行慢搅池进行慢速搅拌，慢速搅拌的速度为200～250rpm/min、时间为25～30min；
S2、经过HAS型固化剂处理后的脱硫废水进入调节罐，由调节罐控制脱硫废水进入机械脱水设备时的进料浓度为95％～96％，浓度过高或者过低均不利于机械脱水设备运行；
S3、经过机械脱水后的泥饼在避雨处自然堆放3～5d。
在本实用新型的优选实施例中，脱硫废水为电厂烟气脱硫之后产生的废水。
在本实用新型的优选实施例中，HAS型固化剂是一种灰渣胶凝材料，其由矿渣及矿渣组合物为主体原料，配以适量的石膏、母料作为活化剂，混合粉磨制成，其中主体原料的质量比为80％以上。HAS型土壤固化剂是一种基于工业废渣的无机非金属胶凝材料，在常温下可有效固化砂石和泥土(包括泥碎石屑、沙质土、粉土、粘土、淤泥、城市垃圾、粉煤灰、工业废渣、工业尾矿)，具有无须冲洗和筛分即可进行固化的优良特性，呈粉末状。
本实用新型主要包括以下三个步骤：
A、取含水率为90％～97％脱硫废水，加入HAS型固化剂，固化剂的加入量为废水中固体含量的10％～30％，搅拌过程分为快速搅拌和慢速搅拌，快速搅拌速度为400～450rpm/min，搅拌时长为15～20min，慢速搅拌速度为200～250rpm/min，搅拌时长为25～30min，搅拌过程均采用常规搅拌器；
B、搅拌后的脱硫废水进入脱水设备时，控制进料浓度为95％～96％；
C、在避雨处自然堆放3～5d，自然堆放场地应较为空旷，期间避免雨水长期直接冲刷。
以下列举三个实施例对本实用新型进行进一步说明。
实施例1：
(1)处理对象：脱硫废水来自广州市某热力有限公司，颜色发黄，含水率为94.5％，汞、锌、镉、镍、铬等重金属超标；
(2)处理过程：每次处理按照脱硫废水中固体含量的30％加入HAS型固化剂，然后启动混合机，罐装HAS型固化剂经流量器匀速加入到快速搅拌池中，搅拌时间15分钟，脱硫废水经过快搅池后进入慢搅池，搅拌时间30分钟，最后将处理后的污泥置于空旷区自然堆放3天，期间避免雨水冲刷；
(3)处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；脱硫污泥含水率经卤素水分测定仪检测为47.3％，超标重金属处理后浸出浓度均满足相关标准要求。
实施例2
(1)处理对象：脱硫废水来自南京市某公司，颜色发黄，含水率为93.5％，其中砷、镍、铬重金属超标；
(2)处理过程：每次处理按照脱硫废水中固体含量的20％加入HAS型固化剂，然后启动混合机，罐装HAS型固化剂经流量器匀速加入到快速搅拌池中，搅拌时间10分钟，脱硫废水经过快搅池后进入慢搅池，搅拌时间25分钟，最后将处理后污泥置于空旷区自然堆放3天，期间避免雨水冲刷；
(3)处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；脱硫污泥含水率经卤素水分测定仪检测为45.8％，其中超标重金属处理后浸出浓度均满足相关标准要求。
实施例3
(1)处理对象：脱硫废水来自武汉市某电厂，颜色为黄褐色，含水率为97.3％，其中汞、镍、铬重金属超标；
(2)处理过程：每次处理按照脱硫废水中固体含量的30％加入HAS型固化剂，然后启动混合机，罐装HAS型固化剂经流量器匀速加入到快速搅拌池中，搅拌时间20分钟，脱硫废水经过快搅池后进入慢速搅拌池，搅拌时间30分钟，最后将处理后污泥置于空旷区自然堆放3天，期间避免雨水冲刷；
(3)处理效果：自然堆放3天后污泥颜色发生变化，趋向土褐色；脱硫污泥含水率经卤素水分测定仪检测为49.6％，其中超标重金属处理后浸出浓度均满足相关标准要求。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。