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γ射线联合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法技术

技术编号:12672485 阅读:72 留言:0更新日期:2016-01-07 17:37
本发明专利技术涉及一种γ射线联合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法,包括以下步骤:首先向剩余污泥中加入改性粉煤灰,添加比例为每100mL剩余污泥加入2~10g的改性粉煤灰,混合均匀得到污泥浆;用γ射线对污泥浆进行辐照处理,破解剩余污泥。本发明专利技术应用改性粉煤灰作为破解剂,实现了其变废为宝,减少了环境污染,解决了粉煤灰的处理处置问题,有效降低了剩余污泥的处理成本;在破解过程中,γ射线有效地杀灭了剩余污泥内的微生物,大大的提高了污泥细胞破解速率,有效地节省了剩余污泥的破解时间,强化了处理效率,破解效果显著,本发明专利技术破解后的污泥无臭味。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】Y射线联合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法
本专利技术属于污泥处理领域,涉及一种γ射线联合改性粉煤灰破解剩余污泥的方 法。 【
技术介绍
】 剩余污泥是污水处理过程中产生的一种含水率很高(多97% )的絮状泥粒,其处 理一直是一个世界性的难题,处置不当极易造成环境二次污染。 剩余污泥中大部分有机物存在于微生物细胞内,半刚性的细胞壁是一生物难降解 惰性物质,起着保护细胞的作用,较难破解。采取合适的破解手段,在破解过程可有效地控 制污泥胞内有机物的迀移转化方向,直达剩余污泥"无害化、资源化"的目的。然而若控制手 段失效,将会对环境造成严重的后果。鉴于此,我国不少学者对剩余污泥进行了研究。如利 用辐照技术处理剩余污泥,建立了描述发酵产氢过程及辐照影响的动力学模型,王博,中 国环境科学,33,12 ;利用辐照技术与酸碱组合强化剩余污泥破解,采用红外光谱分析了不 同辐照条件对EPS分子结构的影响,最后结合活性污泥处理前后EPS的扫描电镜观测图,揭 示了 T-射线辐照联合酸碱预处理对EPS的影响机制,罗志平,湖南农业科学,23 ;利用超声 波-氢氧化钙联合破解剩余污泥,采用单因素和响应曲面分析得出了最佳剩余污泥破解条 件,周磊,环境科学与技术,2014, 37,9。上述有关剩余污泥的破解技术均具有较好的效果, 破解后的剩余污泥脱水性能明显改善,但是这些技术或存在运行成本高、或存在添加药剂 的二次污染、或存在破解时间长等问题,致使较难工业化推广应用,且破解后含水率始终在 60%以上。 粉煤灰,电厂废弃物,现今在中国的排放量超过1亿t/年,其内含有大量有益成 分,但是目前的利用率甚微;对于辐照技术,目前除普遍应用于食品加工方面对食品进行灭 菌消毒延长货架期外,在环境上也有大量应用,如污水、污泥的杀菌,该技术不仅成本低,效 果好,安全可靠,而且便于工业化推广应用。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的是克服现有技术中存在的缺陷,提供一种γ射线联合改性粉煤灰 破解剩余污泥的方法,具有成本低,破解效果好以及无二次污染的特点,并能起到杀菌、杀 虫的作用,破解后污泥脱水效果好。 本专利技术的技术方案是: 包括以下步骤: (1)向剩余污泥中加入改性粉煤灰,添加比例为每IOOmL剩余污泥加入2~IOg的 改性粉煤灰,混合均匀得到污泥浆; (2)用γ射线对污泥浆进行辐照处理,破解剩余污泥。 进一步地,改性粉煤灰是通过以下步骤制备得来的:将粉煤灰和氢氧化钠溶液混 合,其中粉煤灰和氢氧化钠的质量摩尔比为Ig : (4~20) mmol,搅拌均匀后静置3~5小时, 然后烘干并研磨,得到改性粉煤灰。 进一步地,氢氧化钠溶液的浓度为4mol/L。 进一步地,烘干后研磨至粒径在2mm以下。 进一步地,辐照处理中的辐照剂量为IKGy~IOKGy。 进一步地,辐照处理中采用6°Co γ射线。 进一步地,福照处理的时间为10~60min。 本专利技术相对现有技术来说,具有以下有益的技术效果: 本专利技术提供了一种,γ射线具有操 作简单、效率高、清洁环保等优点;同时应用改性粉煤灰作为破解剂,实现了其变废为宝,减 少了环境污染,有效的解决了粉煤灰的处理处置问题;将制得的改性粉煤灰用于剩余污泥 的处理,用以废治废的思路实现了环境保护的目的,有效降低了剩余污泥的处理成本。破 解后,改性粉煤灰成分趋于稳定,可与泥渣共同制备建材用,这样则避免添加化学药剂的后 续处理及可能存在的二次污染;在破解过程中,γ射线的引入,有效地杀灭了剩余污泥内 的微生物,大大的提高了污泥细胞破解速率,有效地节省了剩余污泥的破解时间,强化了处 理效率,且破解效果十分显著,破解后含水率仅53. 9 %,破解率可达25. 36 %,相对目前的 破解率在22% ±1左右,有了较大提升,突破了现有污泥破解后含水率难以降至60%以下 的瓶颈,25min内就发生沉降,沉降性能得到了极好地改善;而且本专利技术破解后的污泥无臭 味;同时,该工艺操作方便、绿色环保、安全可靠,便于工业化推广。本专利技术方法的效果明显, 可实现粉煤灰、剩余污泥的无害化减量化,获得的剩余污泥上清液含有大量的蛋白质等有 机质,能够用于开发下游产品,获得的污泥残渣经过γ射线辐照后,无菌无病毒可放心做 建材利用。 进一步地,本专利技术通过采用氢氧化钠对粉煤灰进行改性,激活了粉煤灰中硅铝等 活性成分,同时碱性基团的引入更有利于剩余污泥的破解。 【【具体实施方式】】 本专利技术制备方法通过如下步骤进行的: 1)配制浓度4mol/L氢氧化钠溶液,按照固液比(g/mL)为I : (1~5)的比例,将 粉煤灰与氢氧化钠溶液混合,通过计算,能够得到粉煤灰和氢氧化钠的质量摩尔比为Ig : (4~20)mmol,室温下充分搅拌,静置3~5小时、KKTC烘干、碾磨至粒径在2mm以下,即得 改性粉煤灰。 2)取IOOmL剩余污泥,向其中添加改性粉煤灰,改性粉煤灰的添加范围为2~ 10g,置入200mL反应器中,充分搅拌,制得污泥浆。 3)用γ射线对装有污泥浆的反应器进行均匀辐照,在1~IOkGy范围内调节辐照 剂量,然后室温下辐照10~60min。反应完成后取出反应器,将辐照后的混合物于2500r/ min离心20min,对固液相分别进行检测分析。 本专利技术制作方法中首先将粉煤灰改性,然后与剩余污泥混合,在γ射线作用下, 对剩余污泥进行破解。本专利技术中的γ射线可以采用 6°C〇y射线,如果设备允许,也可以采 用其它γ射线。本专利技术具有新颖、独特、效率高、安全可靠等特点。 下面通过实施例对本专利技术进行详细描述。 实施例1 (1)粉煤灰、剩余污泥的取样: 粉煤灰取自电厂;剩余污泥取自污水处理厂二沉池污泥,剩余污泥含水率约 98% -99 %,置于4°C恒温保存,待用。 (2)改性粉煤灰破解剂的制备: 配制浓度4mol/L氢氧化钠溶液,按照固液比(g/mL)为1:1的比例,将粉煤灰与氢 氧化钠溶液混合,室温下充分搅拌,静置3小时、KKTC烘干、碾磨至粒径在2_以下,备用。 (3)破解反应: 取IOOmL剩余污泥,向其中添加2g的改性粉煤灰,置入200mL反应器中,充分搅 拌,制得污泥浆。用γ射线对装有剩余污泥及改性粉煤灰的反应器进行均匀辐照,采用 IkGy的辐照剂量,然后室温下辐照lOmin。反应完成后取出反应器,将剩余污泥混合物于 2500r/min离心20min,对固液相分别进行检测分析。 当天未能分析的试样须置于4°C恒温保存,冷藏试样所有待分析项目不得拖延超 过2天进行。 (4)破解效果检测分析: SCOD采用重铬酸钾回流冷却法测定,剩余污泥的破解率根据下式计算: 式中:SCODafter表示处理后剩余污泥中的溶解性COD量(化学需氧量)JCOD。表示 剩余污泥中总COD的量;SCOD。表示处理前剩余污泥中溶解性COD的量。 沉降时间的测定:用量筒量取50mL待测污泥样品于150mL的烧杯中,快速搅拌5 分钟,静置,记录沉降时间。 含水率的测定:准确称取适量的污泥样品于烧杯中,在105(±2)°C的烘箱中,干 燥3h,取出并放入干燥器中冷却,半小时后称重。重复以上操作,直到前后两次质当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种γ射线联合改性粉煤灰破解剩余污泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)向剩余污泥中加入改性粉煤灰,添加比例为每100mL剩余污泥加入2~10g的改性粉煤灰,混合均匀得到污泥浆;(2)用γ射线对污泥浆进行辐照处理,破解剩余污泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:相玉琳王立鹏李越焦玉荣王若恺陈小康
申请(专利权)人:王立鹏
类型:发明
国别省市:陕西;61

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