申请日2016.03.11
公开(公告)日2016.06.01
IPC分类号C02F11/02; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统及方法，所述系统包括水葫芦和剩余污泥反应的反应池和污泥外排池;所述反应池底端倾斜于水平面，所述反应池底端到水平面距离大于所述污泥外排池底端到水平面距离;所述反应池一侧设有进泥口，所述反应池的另一侧设有上清液排水口和与所述污泥外排池顶部连接的排泥管;所述反应池底端设有充氧搅动装置;所述方法利用上述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统来实现剩余污泥中重金属的处理;经水葫芦反应池处理，剩余污泥中重金属处理效果好。
权利要求书
1.用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：包括水葫芦和剩余污泥反应的反应池和污泥外排池;所述反应池底端倾斜于水平面，所述反应池底端到水平面距离大于所述污泥外排池底端到水平面距离;所述反应池一侧设有进泥口，所述反应池的另一侧设有上清液排水口和与所述污泥外排池顶部连接的排泥管;所述反应池底端设有充氧搅动装置。
2.如权利要求1所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述污泥外排池一侧和排泥管连接，所述污泥外排池的另一侧设有溢流井，所述污泥外排池的该侧底部设有和所述溢流井连通的污泥外排池出水口;所述溢流井上设有出水溢流口。
3.如权利要求2所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述污泥外排池下部从上到下依次为沙层、砾石层和鹅卵石层。
4.如权利要求3所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述污泥外排池上部高度为50cm;所述沙层、砾石层及鹅卵石层的厚度分别为10cm、30cm及15cm。
5.如权利要求3或4所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述沙层的沙子粒径为2-5mm;所述砾石层的砾石粒径为5-20mm;所述鹅卵石层的鹅卵石粒径为25-50mm。
6.如权利要求1-4任一项所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述反应池底端和水平面的夹角为3度。
7.如权利要求1-4任一项所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，其特征在于：所述上清液排水口内设有金属过滤网。
8.用水葫芦处理剩余污泥中重金属的方法，利用权利要求1-7任一项所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统来实现，其特征在于：具体为：
关闭反应池的上清液排水口和排泥管，将含重金属的剩余污泥通过进泥口放入反应池，剩余污泥高度达到反应池的内部高度的五分之四时，停止进泥;
在剩余污泥上放入鲜活水葫芦处理7-10天，处理期间通过充氧搅动装置每隔6小时充分搅动剩余污泥1次;
处理期限达到后，反应池内澄清，剩余污泥上清液通过上清液排水口排出;沉淀污泥通过排泥管排入污泥外排池;
沉淀污泥经污泥外排池泥水分离，脱水污泥停留在沙层表面干化，污泥渗滤液则经沙层、砾石层和鹅卵石层后通过溢流井排入环境。
9.如权利要求8所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的方法，其特征在于：所述水葫芦的放入量为6-8Kg.m-2。
10.如权利要求8或9所述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的方法，其特征在于：所述剩余污泥为含重金属工业污泥，含水率为96%以上，pH值为5-9。
说明书
用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统及方法
技术领域
本发明涉及污水污泥处理及其资源化技术领域，具体涉及用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统及方法。
背景技术
对于中大型污水处理厂而言，活性污泥法是一种非常有效的污水处理方法，近几十年来得到了广泛的应用。但是，活性污泥法也有不足之处，即会产生大量的剩余污泥，这些污泥的处理成本往往占到污水处理厂运行成本的很大比例。剩余污泥农用是其最重要的和潜在的处置方式之一，因为污泥农用成本低，而且可以利用污泥中丰富的有机质，氮和磷等营养物质。但是污泥是一个复杂的混合物，除了氮磷和有机质等可利用的成分外，还含有大量的病原体和重金属等有害物质，尤其是重金属已严重制约着剩余污泥的农用。因此，重金属的去除对于剩余污泥的处理及其资源化具有重要的现实意义。
为了降低污泥重金属对人体健康和环境的潜在风险，有关污泥重金属的去除方法研究引起了广泛的关注，包括物理、化学和生物的方法。在这些方法当中植物修复因其成本低、环境友好以及操作维护简单而越来越受到人们的重视。目前重金属植物修复技术主要应用于土壤和水体，也有应用于脱水污泥或污泥堆肥当中，而直接把植物应用于脱水前污泥，如二沉池污泥的重金属修复未见报道。另外，用于土壤和污泥重金属修复的植物也主要是陆生草本花卉，偶有水生植物，但水葫芦未见用于土壤和污泥重金属修复。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用水葫芦处理剩余污泥中重金属，剩余污泥中重金属处理效果好的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统，包括水葫芦和剩余污泥反应的反应池和污泥外排池;所述反应池底端倾斜于水平面，所述反应池底端到水平面距离大于所述污泥外排池底端到水平面距离;所述反应池一侧设有进泥口，所述反应池的另一侧设有上清液排水口和与所述污泥外排池顶部连接的排泥管;所述反应池底端设有充氧搅动装置。
所述污泥外排池一侧和排泥管连接，所述污泥外排池的另一侧设有溢流井，所述污泥外排池的该侧底部设有和所述溢流井连通的污泥外排池出水口;所述溢流井上设有出水溢流口。
所述污泥外排池下部从上到下依次为沙层、砾石层和鹅卵石层。
所述污泥外排池上部高度为50cm;所述沙层、砾石层及鹅卵石层的厚度分别为10cm、30cm及15cm。
所述沙层的沙子粒径为2-5mm;所述砾石层的砾石粒径为5-20mm;所述鹅卵石层的鹅卵石粒径为25-50mm。
所述反应池底端和水平面的夹角为3度。
所述上清液排水口内设有金属过滤网。
用水葫芦处理剩余污泥中重金属的方法，利用上述的用水葫芦处理剩余污泥中重金属的系统来实现，具体为：
关闭反应池的上清液排水口和排泥管，将含重金属的剩余污泥通过进泥口放入反应池，剩余污泥高度达到反应池的内部高度的五分之四时，停止进泥;
在剩余污泥上放入鲜活水葫芦处理7-10天，处理期间通过充氧搅动装置每隔6小时充分搅动剩余污泥1次;
处理期限达到后，反应池内澄清，剩余污泥上清液通过上清液排水口排出;沉淀污泥通过排泥管排入污泥外排池;
沉淀污泥经污泥外排池泥水分离，脱水污泥停留在沙层表面干化，污泥渗滤液则经沙层、砾石层和鹅卵石层后通过溢流井排入环境。
所述水葫芦的放入量为6-8Kg.m-2。
所述剩余污泥为含重金属工业污泥，含水率为96%以上，pH值为5-9。
本发明的优点在于：本发明将水葫芦用于脱水前剩余污泥重金属的去除，有利于脱水污泥及其渗滤液的进一步处置和资源化利用。同时，实现水葫芦的治理和有益利用，并解决水葫芦入侵所带来的生态危害。利用水葫芦的同时，采用污泥外排池，达到进一步去除剩余污泥重金属和污泥脱水的目的。在高浓度重金属含量的情况下，经水葫芦反应池处理，剩余污泥中重金属Cu、Ni和Pb的去除率可分别达到86.6%，71.8%和97.6%，剩余污泥重金属处理效果好。