申请日2019.04.16
公开(公告)日2019.06.14
IPC分类号C02F11/00; C02F11/147; C02F11/122; C02F103/24; C02F101/22
摘要
本发明公开了一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置，属于工业固废处理领域。该脱铬装置泥的脱铬反应罐与含铬污泥进线相连通，污泥泵设在两者的连接管道上;泥脱铬反应罐与硫酸加药罐相连通，硫酸计量泵设在两者的连接管道上;泥脱铬反应罐与双氧水加药罐相连通，双氧水计量泵设在两者的连接管道上;泥脱铬反应罐底部出口与耐酸污泥泵相连接，耐酸污泥泵的输出端连接有压滤机，压滤机的液体出口设有集液槽，压滤机的固体出口设有脱铬污泥出线;该脱铬装置结构简单，占地面积小。本发明还公开了利用该脱铬装置的脱铬方法，反应条件温和，无需任何高温或高压处理条件。
权利要求书
1.一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置，其特征在于，包括含铬污泥进线(1)、污泥泵(2)、污泥脱铬反应罐(4)、硫酸加药罐(9)、硫酸计量泵(10)、双氧水加药罐(11)和双氧水计量泵(12);
污泥脱铬反应罐(4)与含铬污泥进线(1)相连通，污泥泵(2)设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐(4)与硫酸加药罐(9)相连通，硫酸计量泵(10)设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐(4)与双氧水加药罐(11)相连通，双氧水计量泵(12)设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐(4)底部出口与耐酸污泥泵(5)相连接，耐酸污泥泵(5)的输出端连接有压滤机(6)，压滤机(6)的液体出口设有集液槽(7)，压滤机(6)的固体出口设有脱铬污泥出线(8)。
2.根据权利要求1所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置，其特征在于，还包括PAM加药罐(13)和PAM计量泵(14);
PAM加药罐(13)与PAM计量泵(14)的输入端相连，PAM计量泵(14)的输出端与压滤机(6)入口处的上游管道相连。
3.根据权利要求1所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置，其特征在于，污泥脱铬反应罐(4)内设有锚式搅拌器(4-5)，锚式搅拌器(4-5)上端位于污泥脱铬反应罐(4)顶部，锚式搅拌器(4-5)上端连接有驱动装置。
4.根据权利要求1所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置，其特征在于，驱动装置包括电动机(4-1)和减速器(4-2)，电动机(4-1)输出端与减速器(4-2)输入端相连接，减速器(4-2)输入端与锚式搅拌器(4-5)上端相连。
5.根据权利要求1所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置，其特征在于，污泥脱铬反应罐(4)底部设有罐体支座(4-6)，脱铬反应罐(4)的内壁上设有聚四氟乙烯内衬。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动污泥泵(2)，含铬污泥进线(1)内的含铬污泥经污泥泵(2)进入污泥脱铬反应罐(4)内;
2)启动硫酸计量泵(10)，硫酸加药罐(9)内的硫酸经硫酸计量泵(10)进入污泥脱铬反应罐(4)内，对含铬污泥进行脱铬;
3)启动双氧水计量泵(12)，双氧水加药罐(11)内的双氧水经双氧水计量泵(12)进入污泥脱铬反应罐(4)内，双氧水将含铬污泥中存在有机物与铬的结合物破开，再由硫酸脱铬;
4)脱铬反应进行预设时间后，启动耐酸污泥泵(5)，反应产物经耐酸污泥泵(5)进入压滤机(6)，在压滤机(6)内进行固液分离，产生的含铬滤液进入集液槽(7)，产生的脱铬污泥进入脱铬污泥出线(8)。
7.根据权利要求6所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，其特征在于，步骤4)还包括如下操作：
启动PAM计量泵(14)，PAM加药罐(13)内的PAM经PAM计量泵(14)进入压滤机(6)入口的上游管道内，与反应产物相混合。
8.根据权利要求6所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，其特征在于，步骤2)中硫酸添加完成后，脱铬反应罐(4)内硫酸浓度大于等于0.5mol/L。
9.根据权利要求6所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，其特征在于，步骤3)中双氧水添加完成后，脱铬反应罐(4)内的固液比为1：(30～40)，双氧水的质量分数为2%～3%。
10.根据权利要求6所述的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，其特征在于，步骤4)中脱铬反应的预设时间大于等于3h。
说明书
一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置及其脱铬方法
技术领域
本发明属于工业固废处理领域，尤其是一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置及其脱铬方法。
背景技术
我国制革工业每年产生制革污泥(含水率70%)约100万吨，每年污泥产量增长大约在10%左右，制革污泥无害化处理是一项必要的处理步骤。制革污泥中的铬对环境存在极大风险，对生物具有相当大的威胁性，因此根据国家标准属于危险废物，处理处置成本高昂。制革含铬污泥在脱铬处理之后可进行资源化处理，并不再属于危废，处理处置成本大大降低，脱除的铬还可重复利用。
化学浸提是一种有效经济的含铬污泥脱铬技术，以无机酸作为浸提剂，可以有效去除含铬污泥中的铬，但受pH影响较大，只有污泥的pH<3时，污泥中的铬才能以离子态被浸出，常用的无机酸浸提剂有硫酸、盐酸和硝酸。针对于含铬污泥中一部分不易被酸直接浸出的铬，还可在以无机酸为浸提剂的基础上，配合一定量的破络剂如双氧水，进一步浸出。
制革含铬污泥中重金属Cr的处理方法主要有化学浸提法和生物淋滤法。生物淋滤法是利用自然界特定微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用，发挥氧化、还原、络合、溶解及吸附等作用，将固相中的某些不溶性成分(如各类重金属和硫)分离浸提的一种技术，但用于生物淋滤的微生物驯化周期长且难以培养。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置及其脱铬方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置，包括含铬污泥进线、污泥泵、污泥脱铬反应罐、硫酸加药罐、硫酸计量泵、双氧水加药罐和双氧水计量泵;
污泥脱铬反应罐与含铬污泥进线相连通，污泥泵设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐与硫酸加药罐相连通，硫酸计量泵设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐与双氧水加药罐相连通，双氧水计量泵设在两者的连接管道上;
污泥脱铬反应罐底部出口与耐酸污泥泵相连接，耐酸污泥泵的输出端连接有压滤机，压滤机的液体出口设有集液槽，压滤机的固体出口设有脱铬污泥出线。
进一步的，还包括PAM加药罐和PAM计量泵;
PAM加药罐与PAM计量泵的输入端相连，PAM计量泵的输出端与压滤机入口处的上游管道相连。
进一步的，污泥脱铬反应罐内设有锚式搅拌器，锚式搅拌器上端位于污泥脱铬反应罐顶部，锚式搅拌器上端连接有驱动装置。
进一步的，驱动装置包括电动机和减速器，电动机输出端与减速器输入端相连接，减速器输入端与锚式搅拌器上端相连。
进一步的，污泥脱铬反应罐底部设有罐体支座。
一种含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，包括以下步骤：
1)启动污泥泵，含铬污泥进线内的含铬污泥经污泥泵进入污泥脱铬反应罐内;
2)启动硫酸计量泵，硫酸加药罐内的硫酸经硫酸计量泵进入污泥脱铬反应罐(4)内，对含铬污泥进行脱铬;
3)启动双氧水计量泵，双氧水加药罐内的双氧水经双氧水计量泵进入污泥脱铬反应罐内，双氧水将含铬污泥中存在有机物与铬的结合物破开，再由硫酸脱铬;
4)脱铬反应预设时间后，启动耐酸污泥泵，反应产物经耐酸污泥泵进入压滤机，在压滤机内进行固液分离，产生的含铬滤液进入集液槽，产生的脱铬污泥进入脱铬污泥出线。
进一步的，步骤4)还包括如下操作：
启动PAM计量泵，PAM加药罐内的PAM经PAM计量泵进入压滤机入口的上游管道内，与反应产物相混合。
进一步的，步骤2)中硫酸添加完成后，脱铬反应罐内硫酸浓度大于等于0.5mol/L。
进一步的，步骤3)中双氧水添加完成后，脱铬反应罐内固液比为1：(30～40)，双氧水的质量分数为2%～3%。
进一步的，步骤4)中脱铬反应的预设时间大于等于3h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的含铬污泥化学浸提的脱铬装置，反应全部在反应罐中进行，能够保证操作人员的安全，加料完成实现自动化;反应容器耐腐蚀，使用寿命长;该脱铬装置结构简单，占地面积小。
利用本发明的含铬污泥化学浸提的脱铬装置的脱铬方法，采用的化学浸提方法，硫酸作为主要浸提剂，并搭配双氧水提升浸提效果，药剂费用低，工艺全流程所消耗的成本低;针对污泥中铬的去除率高，可达到90%;经过化学浸提脱铬处理后的污泥，环境风险低，吨泥的处理处置成本较处理之前大大降低;反应条件温和，无需任何高温或高压处理条件，为纯化学反应脱铬。