申请日2014.11.19
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号C02F11/00; C02F11/02; C02F11/12; C02F103/30
摘要
一种印染污泥无害化处理的方法，包括以下步骤：(1)生化反应：向印染污泥中加入工业级硫酸，匀速搅拌反应，再加入复合微生物处理剂，反应后形成固液混合物。将致味有机物转化为细胞成分、二氧化碳和水，被微生物快速高效分解、吸附、吸收。(2)微波消解改性处理：将固液混合物导入微波消解系统，持续消解得混合液。水分从难降解的大分子有机物质里析出。(3)自然沉降实现浓缩：将混合液泵入重力浓缩池，加入复合微生物除臭剂，自然沉降，得到顶层悬浮物、上清液和浓缩液。(4)固液分离：浓缩液进行固液分离，得干渣。实现了整个处理过程安全高效、无恶臭异味，节约了投资，减少了运行成本，环境友好。
权利要求书
1.一种印染污泥无害化处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)生化反应：从原有收集池经流量计计量，导出含水率95~99.5%的印染污泥，按质量浓度为93%工业级硫酸与印染污泥的质量比0.002~0.01:1的比例向印染污泥中加入工业级硫酸，匀速搅拌并进行反应，搅拌时间为15~30min;再按质量浓度90%复合微生物处理剂与印染污泥的质量比按0.002~0.008:1的比例加入复合微生物处理剂，搅拌反应15~30min，搅拌后，形成固液混合物。
2.复合微生物处理剂是利用微生物把溶解水中恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物代谢活动使其降解的过程，起着特定催化反应，加速对印染污泥的水解反应、氧化反应和合成反应，在活细胞内进行催化作用，也可以透过细胞作用细胞外的物质，具有特强的杀菌、消毒和除臭功能。
3.在印染污泥处理过程中，尤其是在上述(1)的酸性环境条件下，可分为三个阶段：第一步是将印染污泥中的浆料、染料、助剂等难降解的大分子有机物质及其产生的恶臭气体的溶解过程，即由气相转移到液相，复合微生物处理剂中的微生物聚生体可瞬时捕捉致臭破坏气味结合分子，防止气味回归，将致味有机物转化为良性的细胞成分、无味的二氧化碳和水;第二步是水溶液中有机恶臭成分被微生物快速高效吸附、吸收;第三步是进入微生物细胞的有机恶臭成分作为营养物质为微生物所分解利用，使污染物得以去除。
4.这种化学和微生物相结合的处理剂，既安全又高效，并且对环境友好。
5.(2)微波消解改性处理：将步骤(1)所得固液混合物导入微波消解设备系统，在常温下持续消解5~10min，得混合液。
6.印染污泥中的重金属化合物在微波消解的促进作用下，快速溶解进入水溶液;通过微波消解加速对印染污泥中的浆料、染料、助剂等难降解的大分子有机物质的瞬间挤压而高速破裂，水分从难降解的大分子有机物质里析出。
7.(3)自然沉降实现浓缩：将上述经过改性处理后的混合液泵入重力浓缩池，按质量浓度90%复合微生物处理剂与印染污泥的质量比按0.001~0.005:1的比例加入复合微生物除臭剂，经过15~60min自然沉降，达到初步浓缩的目的，得到顶层悬浮物、上清液和浓缩液。
8.顶层悬浮物，主要是微生物新陈代谢后产生的微生物尸体、含氮磷的悬浮物，主要成分是蛋白质和磷盐，通过自动刮泥装置，进入收集池，返回原有收集池，作为下一周期生化反应的营养物进行补充，循环使用。
9.上清液从重力浓缩池的上部自然排出，返回原废水处理系统进行处理。
10.从重力浓缩池的底部排出含水率为88~92%浓缩液，进入下道工序处理。
11.(4)固液分离：将处理后的浓缩液，经过离心机、板框压滤机等通用固液分离设备进行固液分离，得含水率50%以下的干渣;然后依照现有规范集中处理。
说明书
一种印染污泥无害化处理的方法
技术领域
本发明涉及一种印染污泥处理方法，尤其是涉及一种印染污泥无害化处理的方法。
背景技术
随着印染业的迅速发展，尽管印染企业在产品、加工工艺以及印染污泥处理技术方面已不断改进，但由于所用的各种PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物，通过印染废水，最终大量进入所产生的印染污泥之中，导致印染污泥处理难度加大。经印染废水处理后产生的污泥仍很难脱水，脱水后污泥的含水率达80%左右。印染污泥的性质和成分组成，则与印染企业本身所需的原料织物及加工成的产品类别，采用的加工工艺，选用的各种药剂(如浆料、染料、助剂等)，以及废水处理工艺等有关。一般来说，难生化降解的有机物含量高，易腐化发臭;颗粒较细小;含有镍、铜、铬、锌、砷等重金属及有毒元素，对生物的毒性较大，对环境的污染较强，属于一类危险的环境污染源。因此，在处理印染污泥方面需花费大量费用。
目前，对印染污泥，主要是先利用印染污泥稳定化法(如好氧消化、厌氧消化)或无害化法(如用工业级氢氧化钠调理、钝化重金属)进行初级处理，然后采用干化、焚烧或填埋进行终极处理。由于在其适宜性以及经济性上存在诸多不利因素，因此，在解决印染污泥的减量化、无害化和稳定化问题的效果方面尚欠理想。
由于印染污泥中的浆料、染料、助剂等都属于难降解的有机物质，因此好氧消化应用于印染污泥需要消耗大量的能量，好氧消化一般不适用于印染污泥的处理。热干化是利用热能将污泥烘干，仅使污泥中的水分得到缩减，污泥中有机物含量并没有减少，故其并不是无害化处理。且热干化处理技术耗能量过高，应用于印染污泥处理本钱较高。焚烧的优点是可以迅速和最大限度地实现减量化。它既为解决污泥的出路创造了条件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考虑病原菌的灭活处理。污泥焚烧的热能可回收利用，有毒污染物被氧化，灰烬中的重金属活性大大降低，缺点是高本钱和可能产生污染废气、噪声、热和辐射。随着将二氧化硫等作为大气污染控制物，将对污泥的焚烧提出更加严格的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种处理效果好，成本较低的无害化处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种印染污泥无害化处理的方法，包括以下步骤：
(1)生化反应：从原有收集池经流量计计量，导出含水率95~99.5%的印染污泥，按质量浓度为93%工业级硫酸与印染污泥的质量比0.002~0.01:1的比例向印染污泥中加入工业级硫酸，匀速搅拌并进行反应，搅拌时间为15~30min;再按质量浓度90%复合微生物处理剂与印染污泥的质量比按0.002~0.008:1的比例加入复合微生物处理剂，搅拌反应15~30min，搅拌后，形成固液混合物。
复合微生物处理剂是利用微生物把溶解水中恶臭物质吸收于微生物自身体内，通过微生物代谢活动使其降解的过程，起着特定催化反应，加速对印染污泥的水解反应、氧化反应和合成反应，在活细胞内进行催化作用，也可以透过细胞作用细胞外的物质，具有特强的杀菌、消毒和除臭功能。
在印染污泥处理过程中，尤其是在上述(1)的酸性环境条件下，可分为三个阶段：第一步是将印染污泥中的浆料、染料、助剂等难降解的大分子有机物质及其产生的恶臭气体的溶解过程，即由气相转移到液相，复合微生物处理剂中的微生物聚生体可瞬时捕捉致臭破坏气味结合分子，防止气味回归，将致味有机物转化为良性的细胞成分、无味的二氧化碳和水;第二步是水溶液中有机恶臭成分被微生物快速高效吸附、吸收;第三步是进入微生物细胞的有机恶臭成分作为营养物质为微生物所分解利用，使污染物得以去除。这种化学和微生物相结合的处理剂，既安全又高效，并且对环境友好。
(2)微波消解改性处理：将步骤(1)所得固液混合物导入微波消解设备系统，在常温下持续消解5~10min，得混合液。
印染污泥中的重金属化合物在微波消解的促进作用下，快速溶解进入水溶液;通过微波消解加速对印染污泥中的浆料、染料、助剂等难降解的大分子有机物质的瞬间挤压而高速破裂，水分从难降解的大分子有机物质里析出。
(3)自然沉降实现浓缩：将上述经过改性处理后的混合液泵入重力浓缩池，按质量浓度90%复合微生物处理剂与印染污泥的质量比按0.001~0.005:1的比例加入复合微生物除臭剂，经过15~60min自然沉降，达到初步浓缩的目的，得到顶层悬浮物、上清液和浓缩液。
顶层悬浮物，主要是微生物新陈代谢后产生的微生物尸体、含氮磷的悬浮物，主要成分是蛋白质和磷盐，通过自动刮泥装置，进入收集池，返回原有收集池，作为下一周期生化反应的营养物进行补充，循环使用。
上清液从重力浓缩池的上部自然排出，返回原废水处理系统进行处理。
从重力浓缩池的底部排出含水率为88~92%浓缩液，进入下道工序处理。
(4)固液分离：将处理后的浓缩液，经过离心机、板框压滤机等通用固液分离设备进行固液分离，得含水率50%以下的干渣;然后依照现有规范集中处理。
本发明具有以下优点：
(1)本发明采取复合微生物处理剂处理方式，大大催化和促进了难降解的大分子有机物的水解、氧化反应，提高了裂解效果，有效防止了有机物的腐化发臭。
(2)本发明实现了快速吸附、高效吸收、瞬时捕捉致臭破坏气味结合分子，达到了整个处理过程无刺激性恶臭异味，既安全又高效，并且对环境友好。
(3)实现了对印染污泥处理过程的二沉、生化、消化工序的高效整合，既大大节约了投资，减少了运行成本，同时大大减少了处理时间。
(4)实现了印染污泥中所含重金属与酸反应形成重金属离子进入水溶液中的目的，脱除了印染污泥的重金属，从根本上杜绝了印染污泥处置过程中产生的重金属污染环境的可能。
(5)本发明实现了对悬浮物的回收，作为生化反应的营养物进行补充，循环使用，大大减少了药剂添加的运营成本，同时有效地提高了处理效果。
(6)利用本发明处理印染污泥，可直接进行快速深度脱水，使印染污泥含水率从原有的80%左右下降到50%以下，减量60%以上，从而大大节约了大量填埋用地及运输成本，也为印染污泥的后续加工处置提供了便利条件。
(7)本发明可采用常规设备设施，直接安装在印染企业废水处理系统使用，一次性投资少，占地面积少，建设周期短。
(8)采用本发明无害化处理印染污泥的方法，生产成本低，易于掌握操作，整个操作过程无刺激性异味，环境友好。适于各类印染、漂洗企业使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
印染污泥样品取自浙江兰溪某印染企业的废水处理厂，生产工艺用PVA浆料、新型助剂为阴离子的Baysolex42062螯合剂和后皂洗剂进行加工，收集池内印染污泥为含水率为98.5%，含固率为1.5%，测重金属含量如表1。处理方法与过程包括如下步骤：
取含水率为98.5%的印染污泥5.0Kg放入烧杯中，加入质量浓度为93%的工业级硫酸0.01L，均匀搅拌反应20min后，加入质量浓度90%复合微生物处理剂0.005L，搅拌反应30min，形成固液混合物。
送入频率2450MHz±50MHz，功率5Kw的可调式微波消解设备，在常温下(温度控制在18℃~28℃)持续消解6min，得混合液6.5L。
将混合液倒入材质为玻璃钢、直径20cm、高50cm的自制重力浓缩池，加入质量浓度90%复合微生物处理剂0.002L，经过30min自然沉降，得到顶层悬浮物、上清液和浓缩液。
用刮刀取出顶层悬浮物，称重;用虹吸法导出上清液;从重力浓缩池底部排出浓缩液。
用功率370w真空泵，压力0.08Mpa、容积2.5L抽滤瓶配置的真空抽滤系统，将浓缩液进行固液分离，得干渣后，称湿重，烘干，称干基重，测得含水率。
对上清液、干渣进行重金属分析，与原样对比，得出印染污泥的重金属脱除率。