一种水厂污泥的处置方法技术

本发明专利技术公开了一种水厂污泥的处置方法。该方法是将饮用水或工业用水给水厂采用铝盐、铁盐、铝铁盐作为混凝剂进行净水处理时产生的污泥脱水干化破碎，以１～１０％的重量比例添加到高温熔融的转炉钢渣内，利用出钢后的高温熔融转炉钢渣来无害化处置该水厂污泥。水厂污泥中富含的硅或铝酸性化合物同时可调节转炉钢渣碱度，部分消除转炉钢渣中的游离氧化钙、氧化镁含量，使得钢渣体积的稳定性变好，对钢渣的再利用更加有利，从而实现水厂污泥的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体废物处理
，具体涉及到饮用水或工业用水水厂采用铝盐、铁盐或铝铁盐作为混凝剂进行净水处理时产生污泥的处置方法。
技术介绍
饮用水和工业用水给水厂常使用铝盐如硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)，铁盐如氯化 铁、聚合硫酸铁(PFS)，铝铁盐如聚合铝铁(PAFC)、高效聚合双酸铝铁(PAFCS)等作为混 凝剂对原水进行混凝处理，以去除原水中大部分悬浮物质和部分溶解物质，经混凝的原水 在沉淀池中完成固液分离，沉淀池的排泥水经调节、浓縮、平衡、脱水后产生水厂污泥(泥 饼)，产生的污泥主要由原水中的泥砂、腐殖质、藻类等悬浮杂质组成，另包括净水过程中 投加的各种药剂组分，主要为铝盐、铁盐、铝铁盐；因原水中被去除的主要为泥砂、添加的混 凝剂为铝盐、铁盐、铝铁盐，所以水厂污泥含有大量的酸性物质如Si02约40 60%， A1203 10 50%、Fe203 2 15%，另含腐殖质等有机物质2 10%， Ca0 1 5%，少量磷、氮物 质。因水厂污泥中含泥砂、藻类、细菌及水处理过程投加的药剂残留物和反应物，水厂污泥 须进行必要的处理处置，否则会造成环境危害。 水厂污泥的去向主要为填埋、排海和综合利用。水厂污泥填埋主要指脱水后水厂 污泥的卫生填埋，卫生填埋是水厂污泥的处置中被广泛采用的方法，但其需占用土地，且填 埋成本高，同时污泥中有用的物质没有得到利用。水厂污泥排海主要指脱水后水厂污泥 (泥饼)的海洋投弃和不脱水的水厂污泥泥水排入海中，但因其影响到海洋生态环境，水厂 污泥的排海会越来越多地受到限制。 水厂污泥的综合利用主要包括制砖和生产建筑材料，但其存在制造过程较复杂、成本 较高的缺点，且要求用作原料水厂污泥性质稳定，性能满足一定的要求，同时制作过程中需要 另加入一定量的添加剂才能满足要求；如专利号为200410093930. 2、名称为"一种用给水厂和 污水厂污泥制备轻质陶粒的方法"的中国专利公开了一种利用水厂污泥制备轻质陶粒的方法， 该方法虽然能得到性能较好的轻质陶粒，但其生产过程较复杂，经原料配料、均化、成型、预处 理、焙烧、冷却过程，同时需污水厂污泥为添加剂，方法的能耗及生产成本较高。因此，开发一种 新的过程简单化、实用化、成本较低的水厂污泥资源化利用的处置途径就显得非常重要。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、操作方便、成本较低的处置水厂污泥 的方法。 本专利技术的技术方案是， ，其中，将水厂污泥脱水干化后破 碎，以1 10%的重量比添加到熔融的转炉钢渣中混合。 为保证添加水厂污泥后高温熔融转炉钢渣的流动性，及水厂污泥和高温熔融钢渣 的充分混合，及调质的效果及操作的经济性，添加的比例为转炉钢渣重量的1 10%。 较好的是，所述水厂污泥来自饮用水或工业用水给水厂。 较好的是，所述水厂污泥为采用铝盐、铁盐或铝铁盐作为混凝剂时产生的污泥。 在一个优选的实施方案中，干化后的水厂污泥化学组成为^1203+5102 : 30 80%;Fe203 :2 15% ;其它余量。 上述干化的水厂污泥还含有2 10%的有机物。 进一步地，所述水厂污泥干化破碎后粒径《3cm。为保证添加水厂污泥和高温熔融 转炉钢渣的充分混合，同时考虑调质的效果及操作的经济性，水厂污泥的粒径要控制在一 定范围内，最好《3cm。 本专利技术将经排泥水调节、浓縮、平衡、脱水后产生水厂污泥(泥饼)干化破碎后，以 1 10%的重量比例添加到高温熔融的转炉钢渣内。 一方面水厂污泥在高温下和熔融转炉 钢渣发生化学反应，在此过程中，水厂污泥会融合到高温熔融转炉钢渣中，同时其中所含的 腐殖质等有机物、含氮物质被高温去除，少量磷可通过化学反应被固定在磷酸三钙及由五 氧化二磷、氧化镁、氧化铁、氧化锰等组成的各种复杂固溶体相中(如Mn0-Fex0y-P205-Mg0)， 水厂污泥中所含的藻类及病原菌被熔融转炉钢渣高温杀死和去除，消除或固定了主要污染 物的水厂污泥熔合在转炉钢渣中，从而完成水厂污泥的无害化处置；另一方面，水厂污泥富 含的酸性硅、铝、铁等调节了钢渣碱度，可消除转炉钢渣中部分游离氧化钙、氧化镁，使得钢 渣体积的稳定性变好，对钢渣的再利用更加有利。 出钢后的转炉钢渣呈熔融状态，温度大约在160(TC左右。将一定量的水厂污泥加 入熔融的高温转炉钢渣里，利用钢渣高温显热，水厂污泥中腐殖质等有机物、氨氮、藻类、细 菌可被高温燃烧去除，同时，水厂污泥中富含的酸性氧化物Si02、 A1203和Fe203也可以调节 钢渣碱度、部分消除钢渣中的游离氧化钙、氧化镁。 以游离氧化钙为例，水厂污泥加入到转炉钢渣内主要化学反应式为 Si02+nCaO = nCaO Si02 Al203+mCaO = mCaO A1203 Fe203+pCaO = pCaO Fe203 本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果 ①水厂污泥的资源化利用过程更简单、实用只需对水厂污泥进行干化破碎预处 理后，利用现有全国各钢厂高温熔融转炉钢渣及其渣处理装置，就可实现了水厂污泥的无 害化处置和资源化利用； ②将水厂污泥用作转炉钢渣的调质剂，调节了转炉钢渣的碱度，降低了转炉钢渣 中游离氧化钙的含量，保证其体积的稳定性，有利于其后续利用； ③该方法对水厂污泥的消纳量大，全国转炉钢渣量现约4000多万吨，如添加的水 厂污泥按5%的比例计算，则可消纳干基水厂污泥量约200多万吨； ④化学法很难去除水厂污泥中的腐殖类有机物质，而利用高温钢渣的显热，高温 分解去除水厂污泥中的腐殖类有机物质，无害化彻底。 ⑤融合了水厂污泥的高温熔融转炉钢渣，按常规进行水淬粒化处理后利用，实现 了水厂污泥的综合利用。附图说明 图1为本专利技术水厂污泥处置方法的示意图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。 实施例1 如图1所示，某工业水厂，利用江水作为原水，原水经混凝、沉淀、过滤后用作工业 水，混凝剂为聚合硫酸铁，沉淀池的排泥水经调节、浓縮、平衡、脱水后产生水厂污泥(泥 饼)，将水厂污泥干化破碎(粒径小于3cm)后，运到某钢厂转炉炼钢出渣外，以10%的重量 比例添加到高温熔融的转炉钢渣内，水厂污泥加入到熔融的转炉钢渣中在出钢结束的渣包 内进行，一段时间的融合反应后，融合了水厂污泥的熔融转炉钢渣经滚筒渣处理工序的水 淬粒化处理，成为粒状的钢渣料。未添加水厂污泥的转炉钢渣的游离氧化钙(fCa0)为8. 8， 添加水厂污泥后降为4. 2(表1)，在融合过程水厂污泥中的有机物被高温去除，转炉钢渣的 有机物(以总碳量即TC表示)未增加。 表1添加10%水厂污泥前后转炉钢渣的化学成分(％ ) <table>table see original document page 5</column></row><table> 实施例2 所用水厂污泥为某工业水厂，利用江水作为原水，硫酸铝为混凝剂，原水经混凝、 沉淀、过滤后得到。水厂污泥与高温熔融转炉钢渣的重量比例为1%。未添加水厂污泥的转 炉钢渣的游离氧化钙(fCa0)值为4.5，添加了水厂污泥后降为3.9(表2)，在在融合过程水 厂污泥中的有机物被高温去除，转炉钢渣的有机物(以总碳量即TC表示)未增加。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水厂污泥的处置方法，其特征在于，将水厂污泥脱水干化后破碎，以１～１０％的重量比添加到熔融的转炉钢渣中混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王如意，陈荣欢，石磊，石洪志，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]