申请日2018.04.02
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号C02F11/06; C02F101/30
摘要
一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，所属领域为环境工程中的固体废弃物处理领域。该方法主要是为了解决污泥中携带的有机污染物所引起的二次污染问题，解决上述问题的要点是：在反应室内，调节污泥含水率到99.0%～99.5%;将空气或氧气作为氧化剂输送至反应室内;并用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生480～550℃、22～25MPa的反应条件;在上述高温高压及等离子体的催化作用下，空气或氧气中的氧分子能够在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基，其具有极强的氧化能力;能够在90～120min的时间内氧化分解污泥中的各种有机污染物;通过脱水的方式得到最终的污泥产物。
权利要求书
1.本发明提供了一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：在反应室内，调节污泥含水率到99.0%～99.5%;将空气或氧气作为氧化剂输送至反应室内;并用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生480～550℃、22～25MPa的反应条件;在上述高温高压及等离子体的催化作用下，空气或氧气中的氧分子能够在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基，其具有极强的氧化能力;能够在90～120min的时间内氧化分解污泥中的各种有机污染物;通过脱水的方式得到最终的污泥产物。
2.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：需将污泥的含水率控制在99.0%～99.5%。
3.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：以空气或氧气为氧化剂。
4.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：空气或氧气的消耗量由泥水混合物的COD指标所决定，且等比例增加(若泥水混合物的COD为1000mg/L，则空气和氧气的消耗量分别为泥水混合物质量的7.5%和1.5%)。
5.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：需用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生480～550℃、22～25MPa的反应条件。
6.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：在高温高压及等离子体的催化作用下，空气或氧气中的氧分子能够在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基。
7.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：主要以原子氧及超氧阴离子自由基来降解污泥中的污染物质。
8.根据权利要求1所述的一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法，其特征在于：反应所需要的时间根据污泥的性质在90～120min之间做相应调整。
说明书
一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程中的固体废弃物处理领域，具体为一种以等离子体催化空气或氧气的污泥处理方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，城市居民及工业用水量激增，随之而来的污水排放量亦日益增加，这就导致了我国水污染形势日趋严重。同时，污泥作为污水处理过程中的副产物也逐渐被国家及各地政府所重视。
然而由于污泥中含有大量有机污染物，特别是工业污水处理产生的污泥中含有的大量高分子有机污染物，往往导致其对环境产生二次污染。
因此需要对其进行一定程度的无害化处理，防止污泥中的有机污染物对环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决污泥中所携带的有机污染物所引起的二次污染问题，提供一种简单、高效、适用范围更广的污泥无害化处理技术。
本发明的技术方案如下：在反应室内，调节污泥含水率到99.0%～99.5%;将空气或氧气作为氧化剂输送至反应室内;并用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生 480～550℃、22～25MPa的反应条件;在上述高温高压及等离子体的催化作用下，空气或氧气中的氧分子能够在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基，其具有极强的氧化能力;能够在90～120min的时间内氧化分解污泥中的各种有机污染物;通过脱水的方式得到最终的污泥产物。
其中：需将污泥的含水率控制在99.0%～99.5%。
其中：以空气或氧气为氧化剂。
其中：空气或氧气的消耗量由泥水混合物的COD指标所决定，且等比例增加(若泥水混合物的COD为1000mg/L，则空气和氧气的消耗量分别为泥水混合物质量的7.5%和1.5%)。
其中：需用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生480～550℃、22～25MPa 的反应条件。
其中：在高温高压及等离子体的催化作用下，空气或氧气中的氧分子能够在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基。
其中：主要以原子氧及超氧阴离子自由基来降解污泥中的污染物质。
其中：反应所需要的时间根据污泥的性质在90～120min之间做相应调整。
本发明方法中所生成的原子氧及超氧阴离子自由基，其本身具有极强的氧化能力，同时在高温高压及等离子体的协同作用下，能够无选择性地将污泥中的各种有机污染物质降解为二氧化碳和水。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将以“山西亚鑫煤焦化有限公司污水处理厂污泥”为实施例对本发明作更全面、细致地描述，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：在反应室内，调节污泥含水率到99.0%;将泥水混合物质量137.3%的空气输送至反应室内;并用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生480℃、22MPa的反应条件;在上述高温高压及等离子体的催化作用下，空气中的氧分子在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基，与泥水混合物中的有机污染物充分接触反应;反应120min后检测泥水混合物的COD;将上述泥水混合物脱水得到最终的污泥产物。
检测结果：泥水混合物处理前 COD=18300mg/L
泥水混合物处理后 COD=47mg/L
由检测结果可知，该方法对污泥中有机污染物的去除率接近为99.74%。
实施例2：在反应室内，调节污泥含水率到99.5%;将泥水混合物质量27.5%的氧气输送至反应室内;并用高频高压电场激发工业蒸汽生成等离子体的方式产生550℃、25MPa的反应条件;在上述高温高压及等离子体的催化作用下，氧气中的氧分子在水中产生大量原子氧及超氧阴离子自由基，与泥水混合物中的有机污染物充分接触反应;反应90min后检测泥水混合物的COD;将上述泥水混合物脱水得到最终的污泥产物。
检测结果：泥水混合物处理前 COD=18300mg/L
泥水混合物处理后 COD=33mg/L
由检测结果可知，该方法对污泥中有机污染物的去除率接近为99.82%。