一种轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法与流程

本发明涉及一种废水污泥处理方法，尤其涉及一种轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法。

背景技术：

钢铁企业热轧工序产生酸洗废水，酸洗废水中一般含有0.05-5g/l的h⁺和60-250g/l的fe²⁺，具有很强的腐蚀性。因此，酸洗废水若不经处理直接排放，将对周围环境造成严重影响。

对于轧钢酸洗废水的处理，一般采用石灰、电石渣或石灰消化反应的产物ca(oh)2进行中和的方法进行处理。但是，中和法产生的泥渣产量大、脱水困难、不易干燥、后处理难度大，大部分情况是堆积待处理，占用了大量土地，造成二次污染。

对于污泥的处理方法，目前最常用的有以下4种：

(1)填埋：卫生填埋操作简单、费用低，而且经过消化后的污泥有机物含量减少、性能相对稳定、总体积减小，脱水后再进行填埋也就成了一种比较经济的污泥处理方式。但是，污泥填埋会存在占地面积较大、选址不易、渗沥液难处理，并可能影响地下水质以及其他安全隐患等问题，一旦处理不当，很可能会造成二次污染。

(2)制肥利用：污泥制肥料曾是污泥利用的主要途径，其实质是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥中的多种有机物进行氧化分解，转化为植物容易吸收的类腐殖质，因此生物能得到利用，能源得以节约。但近年来随着人们对绿色食品的要求和对土壤污染的警惕，污泥肥料农用的标准日趋苛刻，并因其使用不便和肥效差等原因也无法和化肥抗衡，污泥用作农业肥料已难以为继。此外，源于对重金属、洗涤添加剂污染等方面的顾虑，使得此种处置方式日益衰落。

(3)干化：污泥干化技术是指利用热来破坏污泥的胶凝结构，并对污泥进行消毒灭菌。干化温度高达95℃以上，除有效杀灭病原菌外，还能使污泥容积显著降低，并将臭味消除。然而，干化处理工艺能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底，而且，还要对蒸发物采取冷凝、除臭等措施，综合成本较高。干化后的污泥或送去焚烧或用作肥料，仍然存在出路问题，一般使用较少。

(4)焚烧：污泥焚烧是一种高温热处理技术，利用高温氧化燃烧反应，在过量空气的条件下，使污泥的全部有机质、病原体等物质在850～1100℃下氧化、热解并被彻底破坏。污泥焚烧的优点是占地小、处理快速、处理量大、减量明显，减容量可大于90％；焚烧后的灰渣，根据其重金属含量，可选择直接或使用重金属螯合剂处理后进入填埋场，也可用作建筑材料或铺路等。但是，污泥焚烧易产生气体二次污染问题。

综上所述，现有几种常用的污泥处理处置方法均存在一定程度的不足与缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，使经处理后的轧钢酸洗废水污泥可回用作为水处理混凝剂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，包括以下步骤：

a、酸洗废水污泥进入污泥浓缩池进行浓缩预处理；

b、采用臭氧发生器把产生的臭氧通入污泥浓缩池；

c、采用加药装置向臭氧氧化后的酸洗废水污泥中加入pam药剂；

d、采用带式压滤机对加入pam药剂的酸洗废水污泥进一步压滤处理；

e、采用热蒸炉对压滤后的酸洗废水污泥进行脱水干化处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，利用干化后的酸洗废水污泥，采用臭氧氧化、压滤和热蒸等方法，最终得到的半固化污泥可直接作为水处理混凝剂，使酸洗废水所产污泥得到资源化利用。具有一次性投资和运行费用低、处理效率高、工艺实现简单、全过程环保等特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法流程示意图。

图中：

1—酸洗废水污泥；2—污泥浓缩池；3—臭氧发生器；4—带式压滤机；5—pam加药装置；6—干化污泥；7—热蒸炉；8—半固化污泥。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，其较佳的具体实施方式是：

包括以下步骤：

a、酸洗废水污泥进入污泥浓缩池进行浓缩预处理；

b、采用臭氧发生器把产生的臭氧通入污泥浓缩池；

c、采用加药装置向臭氧氧化后的酸洗废水污泥中加入pam药剂；

d、采用带式压滤机对加入pam药剂的酸洗废水污泥进一步压滤处理；

e、采用热蒸炉对压滤后的酸洗废水污泥进行脱水干化处理。

所述酸洗废水污泥最初的含水率在98～99.8％之间，酸洗废水污泥中含有大量的fe³⁺离子。

臭氧发生器采用空气作为气源。

酸洗废水污泥进行化学氧化，fe²⁺经氧化生成了fe³⁺离子，污泥中的大量细菌被杀死，细胞壁被破坏，细胞中的细胞质液体被溶出。

步骤c中加入的pam药剂为液态，其质量浓度为0.05％。

经步骤e所述的热蒸炉采用电加热的方式，加热时间为30min。

经步骤e所述的热蒸炉脱水干化过程中，污泥中fe³⁺和pam药剂反应生成了混凝剂聚铁化合物。

经处理最终得到的半固化污泥直接作为水处理混凝剂。

本发明的轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，该方法利用干化后的酸洗废水污泥，采用臭氧氧化、压滤和热蒸等方法，最终得到的半固化污泥可直接作为水处理混凝剂，使酸洗废水所产污泥得到资源化利用。本发明具有一次性投资和运行费用低，处理效率高，工艺实现简单，全过程环保等特点。

本发明主要采用污泥浓缩池、臭氧发生器、带式压滤机、热蒸炉等分别对污泥进行减量化、干化并资源利用。首先采用臭氧发生器对污泥进行化学氧化处理。臭氧发生器采用空气作为气源。臭氧通常作为污水深度处理的常用方法。本发明在污泥中通入臭氧，污泥中的大量细菌被杀死，细胞壁被破坏，细胞中的细胞质液体被溶出，导致生物分解进程大大加快，从而使后续污泥脱水变得更加容易。

本发明具有以下优点和积极意义：

本发明不但实现了对轧钢酸洗废水所产污泥的资源化利用，还解决了酸洗废水污泥占用大量土地，造成二次污染等问题，极大地减轻了轧钢酸洗废水所产污泥对环境产生的潜在风险。这对于我国钢铁冶金行业的污泥减量化与资源化工作，具有重要意义。

本发明创造性地将臭氧高级氧化技术应用到污泥处置领域。在臭氧作用下，污泥中的大量细菌被杀死，细胞壁被破坏，细胞中的细胞质液体被溶出，导致生物分解进程大大加快，从而使后续污泥脱水变得更加容易。

众所周知，聚铁化合物是水处理的良好混凝剂。因此，经过本发明干化处理生成的半固化含酸废液污泥可直接作为水处理混凝剂使用。

本发明适用于轧钢酸洗废水所产污泥的处置与资源化利用。

具体实施例：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明为一种轧钢酸洗废水污泥资源化处理方法，主要采用污泥浓缩池、臭氧发生器、带式压滤机、热蒸炉等分别对污泥进行减量化、干化并资源利用的方法。

如图1所示，本发明对污泥处置的工作过程是：

轧钢酸洗废水所产污泥1首先进入污泥浓缩池2进行浓缩预处理。在此过程中，臭氧发生器3采用空气作为气源，把产生的臭氧通入污泥浓缩池2中。在臭氧作用下，污泥中的大量细菌被杀死，细胞壁被破坏，细胞中的细胞质液体被溶出，导致生物分解进程大大加快。之后，污泥进入带式压滤机4进一步压滤。在此过程中，pam加药装置5把pam加入到压滤前的污泥中，用以提高压滤效果。压滤后的干化污泥含水率降低至40～50％之间。然后，经压滤后的干化污泥6被导入热蒸炉7中，对污泥进一步处理，可使热蒸后的污泥含水率降低至20～30％之间，成为半固化态。热蒸炉使用电加热的方式，加热时间为30min。经热蒸炉继续脱水产生的半固化污泥8中，含水率和有机物含量极低，主要成分是含有铁皮屑的固体颗粒物质。在污水处理过程中，fe²⁺经氧化生成了fe³⁺离子，fe3⁺和在压滤阶段加入到pam药剂再经过热蒸炉进一步干化过程中，反应生成了聚铁化合物，可直接作为水处理混凝剂使用。

应用实例：

北京市某高校所排生活污水，水样取自化粪池。采用烧杯实验，在半固化酸性废水污泥的投加量为1.5g/l的最优投加量条件下，采用搅拌器进行搅拌，搅拌器转速为200rpm，搅拌时间为20min，静沉30min后，生活污水的水质明显变清。

生活污水在经半固化酸性废水污泥处理前后的水质情况如下表1所示。

表1生活污水经半固化酸性废水污泥处理前后水质一览表

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。