本發明涉及脫硫廢水處理領域,具體是指一種污泥資源化處理制備水煤漿的方法。
背景技術:
:隨著我國城市化的快速發展,工業發展越來越快,各行各業均產生大量的廢水和污泥,目前污水處理廠排放的干污泥產量約600萬噸/年,且每年以超過10%的速度增加,環境污染日益嚴重。工業廢水及污泥由于水分、灰分含量高,成分復雜,難以處置和利用。但它們都含有一定量的有機可燃物,具有一定的熱值,也是一種有價值的資源。可用廢水和污泥制取水煤漿,得以高效燃燒,不僅可以為廢水、及污泥的資源化、減量化和無害化處理提供一個新的途徑,還可以節約用煤、節約用水,從而降低水煤漿制漿成本。水煤漿是一種新型煤基燃料,是20世紀70年代世界石油危機發展起來的,具有運輸方便、燃燒效率高、污染物排放量低等優點,可代替燃料油用于電站鍋爐、工業鍋爐及工業窯爐。目前我國已經廣泛應用,取得了較好的經濟效益和環境效益。截止2016年底,全國各類制漿廠設計生產能力已超過1億噸/年,然而,水煤漿技術在發展過程中存在著制漿煤種局限、污泥摻入量較少、水煤漿價格偏高等問題,制約著水煤漿技術產業化的進一步發展。隨著社會對環保要求的不斷提高,水煤漿技術必須在現有的基礎上不斷創新并取得突破,使其能適應當今社會對經濟效益和環境保護的要求。國內對污泥制漿的研究較多,有的是將污泥直接和煤進行配比制備煤漿,有的是在污泥中加入固體化工原料進行改性后再制備煤漿,這些方法都存在污泥添加量少(10%以下)、煤漿濃度低(熱值小于4000kcal/kg)、污泥不能流動,只能在磨礦之后與成品煤漿攪拌成污泥煤漿或必須使用制漿通用量的添加劑。尤其是廢水在處理過程中會加入聚丙烯酰胺,由于聚丙烯酰胺大分子的存在導致污泥的摻入量受到極大程度的限制,如何將聚丙烯酰胺大分子降解為小分子是制約煤漿中摻入污泥量的一個關鍵因素,目前國內的好多制備水煤漿的專利都沒有涉及到聚丙烯酰胺大分子降解問題的處理,因此均不同程度的存在污泥添加量低,分散劑、穩定劑添加量過多,造成制漿成本增加,污泥處理能力較小。技術實現要素:本發明提供的一種污泥資源化制備水煤漿的方法,不像普通方法中將污泥摻入煤粉或煤漿中,添加量較低,同時需要較多的分散劑,生產成本較高,影響著污泥的使用。本發明通過對污泥進行微波處理,一方面利用微波的熱效應和非熱效應對污泥里邊的聚丙烯酰胺進行降解,另外一方面利用微波和過氧化氫的協同效應,進一步誘發過氧化氫氧化降解聚丙烯酰胺,同時利用微波也可以對污泥起到殺菌的作用。通過將污泥中的聚丙烯酰胺大分子降解為小分子,一方面提高了污泥在水煤漿中的摻量,另一方面由于聚丙烯酰胺本身也起到了穩定劑的作用,即減少了水煤漿中穩定劑的用量,不僅對污泥的資源化、減量化和無害化處理提供一個新的途徑,還可以節約用煤、節約用水,節約用劑從而降低了水煤漿制漿成本。一種污泥水煤漿:按重量份計,該水煤漿成分包括,污泥15-30份,過氧化氫0.05-0.1份,堿性印染廢水15-45份,分散劑0.005-0.01份,煤粉40-60份。為了更好的實現實現本發明,進一步的,所述污泥為市政污泥,污泥含水率為:80-85%。為了更好的實現實現本發明,進一步的,所述堿性印染廢水,pH為9.0-14.0。為了更好的實現實現本發明,進一步的,所述分散劑為萘系磺酸鹽、木質素磺酸鹽中的一種或者兩種的混合物。為了更好的實現實現本發明,進一步的,所述煤粉為煙煤粉、無煙煤粉中的一種或者兩種的混合物。一種污泥資源化處理制備水煤漿的方法,包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥15-30份,過氧化氫0.05-0.1份,堿性印染廢水15-45份,分散劑0.005-0.01份,煤粉40-60份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至10.0-14.0,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:將攪拌均勻的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,混合后進行球磨得到水煤漿。為了更好的實現實現本發明,進一步的,步驟b所述堿性印染廢水,pH值為9.0-14.0。為了更好的實現實現本發明,進一步的,步驟b所述加入過氧化氫的量為0.05-0.1份。為了更好的實現實現本發明,進一步的,步驟c所述微波高壓加熱反應器處理的條件為微波功率300-800w,壓力20-50MPa,時間5-15min。為了更好的實現實現本發明,進一步的,步驟d所述分散劑為萘系磺酸鹽。為了更好的實現實現本發明,進一步的,其特征在于,步驟d所述煤粉為煙煤粉。為了更好的實現實現本發明,進一步的,步驟d所述球磨機磨礦時溫度為80-100℃,磨礦時間為10-20min。本發明的有益效果在于:按照本發明的方法對污泥進行微波高壓加熱處理,一方面利用微波的熱效應和非熱效應對污泥里邊的聚丙烯酰胺進行降解,另外一方面利用微波和過氧化氫的協同效應,進一步誘發過氧化氫氧化降解聚丙烯酰胺,同時利用微波也可以對污泥起到殺菌的作用。通過將污泥中的聚丙烯酰胺大分子降解為小分子,提高了污泥在水煤漿中的摻量,減少了水煤漿中穩定劑的用量,不僅對污泥的資源化、減量化和無害化處理提供一個新的途徑,還可以節約用煤、節約用水,節約用劑從而降低了水煤漿制漿成本。可利用現有的水煤漿生產線前面增加一個污泥微波高壓加熱反應環節;制漿工藝簡單,節約能源和制漿成本;污泥添加量高,污泥水煤漿成漿濃度可達60%,并具有較好的流動性、穩定性和流變性,在充分利用污泥的熱值的同時,為污泥的資源化、減量化、無害化提供了有效的技術途徑。具體實施方式下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明,但本發明的實施方式不限于此,在不脫離本發明上述技術思想情況下,根據本領域普通技術知識和慣用手段,做出各種替換和變更,均應包括在本發明的范圍內。實施例1一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥15份,過氧化氫0.05份,堿性印染廢水45份,分散劑0.01份,煤粉60份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至10.8,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為300w,壓力為50MPa,時間為15min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為80℃,磨礦20min得到水煤漿。實施例2一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥18份,過氧化氫0.06份,堿性印染廢水42份,分散劑0.009份,煤粉55份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至11.6,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為為400w,壓力為45MPa,時間為13min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為85℃,磨礦18min得到水煤漿。實施例3一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥20份,過氧化氫0.07份,堿性印染廢水40份,分散劑0.008份,煤粉50份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至11.4,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為500w,壓力為40MPa,時間為10min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為90℃,磨礦15min得到水煤漿。實施例4一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥25份,過氧化氫0.08份,堿性印染廢水35份,分散劑0.007份,煤粉45份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至12.2,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為為600w,壓力為35MPa,時間為9min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為95℃,磨礦13min得到水煤漿。實施例5一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥27份,過氧化氫0.09份,堿性印染廢水25份,分散劑0.006份,煤粉46份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至13.1,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為為700w,壓力為30MPa,時間為12min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為95℃,磨礦13min得到水煤漿。實施例6一種污泥資源化處理利用的方法,該方法包括以下步驟:a、原料準備:以重量份計,污泥30份,過氧化氫0.1份,堿性印染廢水20份,分散劑0.005份,煤粉40份;b、預處理:污泥用堿性印染廢水調節pH值至13.8,然后在污泥中加入過氧化氫攪拌均勻;c、微波處理:加入過氧化氫的污泥經過微波高壓加熱反應器進行處理,微波功率為為800w,壓力為20MPa,時間為5min;d、球磨機磨礦:將經過微波高壓加熱反應器處理好的污泥和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉在球磨機內混合,磨礦溫度為100℃,磨礦10min得到水煤漿。表1本發明所舉實例的結果評價項目濃度/%黏度/(mPas)流動性穩定性實施例160.61146AB實施例259.91188AB實施例359.21167AB實施例459.61193AA實施例559.41203AA實施例658.81212AA結論:根據上表可以得出通過本發明的制備方法制備出的污泥水煤漿的流動性很好,均達到了A級,另外污泥水煤漿的穩定性也較好,均達到了B級以上。注:水煤漿流動性用來表征漿體流動順暢與否,是評價漿體好壞比較直觀的指標,其測定方法采取目測法,可分為A,B,C,D這4個等級。其中A為流動性很好,連續流動;B為流動性較好,半連續流動;C為有一定流動性,間斷流動;D為沒有流動性。水煤漿的穩定性評價方法采用傳統的棒插法觀測,即將被測水煤漿試樣密閉靜置24h后,觀察水煤漿的沉淀情況。水煤漿穩定性的判定分成4個等級;A級為漿體保持其初始狀態,無析水和沉淀產生;B級為存在少量析水或少許軟沉淀產生;C級為有沉淀產生,密度分布不均,但經攪拌后可再生;D級為產生部分沉淀或全部硬沉淀。表2本發明所舉實例的結果分析項目污泥過氧化氫堿性印染廢水分散劑煤粉污泥摻比實施例1150.05450.016020%實施例2180.06420.0095524%實施例3200.07400.0085028%實施例4250.08350.0074535%實施例5270.09250.0064637%實施例6300.1200.0054042%結果:根據上表可以得出通過本發明的制備方法制備出的污泥水煤漿中,污泥摻比都大于20%,測試的最高值達到42%,這相對于現有一般的污泥水煤漿污泥摻比10%左右大幅度提高。注:從表中可知,污泥經過微波微波高壓加熱處理后和堿性印染廢水、分散劑以及煤粉混合后摻量可大大提高,制得的水煤漿中,污泥占煤粉的比例為20-42%,比未經過微波處理的污泥的摻入量5-10%要高出不少。應當指出的是,以上實施例僅是本發明的優選實施方式,上述實施方式不應視為對本發明的限制,本發明的保護范圍應當以權利要求所限制的范圍為準。對于本
技術領域:
的普通技術人員來說,在不脫離本發明的精神和范圍內,還可以做出若干改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3