申请日2017.08.24
公开(公告)日2017.12.19
IPC分类号C01B32/336; C01B32/324
摘要
本发明公开了一种污泥脱水资源化利用方法，包括如下步骤：(1)污泥的预处理，将污水污泥晒干、脱水，制成含水率低于10wt%～20wt%的干污泥;(2)微波处理干污泥，将步骤(1)中的干污泥置于微波炉内，在300～1000w下，微波处理1～15min，再转入干燥器中冷却至室温，待用;(3)炭化，将步骤(2)制得的污泥放入炭化炉中，在200～1000℃下炭化，加热速率控制在5～35℃/min，炭化0.5～4h，制得炭化料;(4)物理活化，将步骤(3)制得的炭化料在200～1000℃下活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽，加热速率控制在5～35℃/min，活化0.5～4h，冷却，研磨，制得脱硫污泥活性炭。
权利要求书
1.一种污泥脱水资源化利用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)污泥的预处理
将污水污泥晒干、脱水，制成含水率低于10wt%～20wt%的干污泥;
(2)微波处理干污泥
将步骤(1)中的干污泥置于微波炉内，在300～1000w下，微波处理1～15min，再转入干燥器中冷却至室温，待用;
(3)炭化
将步骤(2)制得的污泥放入炭化炉中，在200～1000℃下炭化，加热速率控制在5～35℃/min，炭化0.5～4h，制得炭化料;
(4)物理活化
将步骤(3)制得的炭化料在200～1000℃下活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽，加热速率控制在5～35℃/min，活化0.5～4h，冷却，研磨，制得脱硫污泥活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种污泥脱水 资源化利用方法，其特征在于，所述步骤(1)的制成干污泥的含水率为20wt%。
3.根据权利要求1所述的一种污泥脱水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤(3)的炭化温度为1000℃，氮气流量为10L/h，加热速率控制在35℃/min，炭化30min。
4.根据权利要求1所述的一种污泥脱水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤(4)的活化温度为200℃，水蒸汽流量为100L/h，加热速率控制在5℃/min，活化4h。
说明书
一种污泥脱水资源化利用方法
技术领域
本发明涉及一种污泥处理方法，具体涉及一种污泥脱水资源化利用方法。
背景技术
随着国际社会对废水排放及资源保护要求的提高，新的污水处理厂将不断建立。处理污水的同时也产生了大量的污泥，其数量约占处理水量的0.3%～0.5%左右(以含水率为97%计算)，这些污泥不稳定、易腐败、有恶臭。城市污水处理厂产生的大量污泥，经过沉淀、浓缩、消化、脱水及最终处置等常规污泥处理和处置工艺，需要大量的基建投资和较高的运行费用，其运行费用约占污水处理厂总运行费用的40%～65%左右。2004年的统计数据表明，我国已建成并投入运营的污水处理厂已超过700座，日污水处理能力约4500万吨，现年排放污泥量(干重)约130万吨，且每年仍已10%左右的增幅增长。随着污水处理厂运行效率的逐渐提高和新的污水处理厂的逐步建成，我国城市污泥每年排放污泥量(干重)最终估计将提高到840万吨，占我国总固体废弃物排放量的3.2%。特别是对于天津市这种大城市，如何处置污泥是全球所面临的紧迫问题。
由于污水处理厂未经消化的污泥中挥发性固体和蛋白质分别占总干固体质量的60～80%和22～41%，因此未经消化的污泥中有机碳含量高。近几年，对污泥制备活性炭方面进行了一些实验研究，由于缺少理论方面地指导，使得大部分制得的污泥活性炭吸附性能不很理想，限制了其应用。另外，在制备方法上，国内外主要使用的是化学活化法、物理活化法、化学物理活化法制备污泥活性炭。物理活化法虽然污染小，但活性炭的性能较差;化学活化法虽然吸附性能普遍优于物理法，但存在着大量使用活化剂，活化时腐蚀设备、活化后续水洗、酸洗废水的处理等环境问题，使其可行性受阻。物理化学活化法虽在一定程度上减少使用活化剂，缓解了活化时腐蚀设备、活化后续水洗、酸洗废水的处理等环境问题，但是化学活化法存在的问题仍未得到彻底的解决。因此，需要开发出既环保又能制得具有较好吸附性能污泥活性炭的新工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥脱水资源化利用方法，所述方法实现污水、污泥资源化和无害化。
本发明通过下述技术方案予以实现。
一种污泥脱水资源化利用方法，包括如下步骤：
(1)污泥的预处理
将污水污泥晒干、脱水，制成含水率低于10wt%～20wt%的干污泥;
(2)微波处理干污泥
将步骤(1)中的干污泥置于微波炉内，在300～1000w下，微波处理1～15min，再转入干燥器中冷却至室温，待用;
(3)炭化
将步骤(2)制得的污泥放入炭化炉中，在200～1000℃下炭化，加热速率控制在5～35℃/min，炭化0.5～4h，制得炭化料;
(4)物理活化
将步骤(3)制得的炭化料在200～1000℃下活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽，加热速率控制在5～35℃/min，活化0.5～4h，冷却，研磨，制得脱硫污泥活性炭。
所述步骤(1)的制成干污泥的含水率为20wt%。
所述步骤(3)的炭化温度为1000℃，氮气流量为10L/h，加热速率控制在35℃/min，炭化30min。
所述步骤(4)的活化温度为200℃，水蒸汽流量为100L/h，加热速率控制在5℃/min，活化4h。
本发明的有益效果是，本发明所述的一种污泥脱水资源化利用方法利用污泥制备脱硫污泥活性炭，提高了脱硫性能、简化了微波炉构造、降低了活性炭成本、节约了能源消耗、实现了污水、污泥资源化和无害化的烟气脱硫用活性炭的制备方法。