本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理裝置及方法。

背景技術：

隨著我國工業(yè)化的迅猛發(fā)展，對電力的需求日益增加，截至2014年全國火電裝機容量9.2億千瓦，同比增長5.9％，發(fā)電量占全國發(fā)電總量80％，火電發(fā)展迅速且仍占主導地位?；痣姷陌l(fā)展使得煙氣脫硫項目不斷新建，據環(huán)保部公布的數據統(tǒng)計，截至2012年，累計已投運火電廠煙氣脫硫機組總容量約6.8億kW，占全國現(xiàn)役燃煤機組容量的90％，2011年，納入重點統(tǒng)計調查范圍的火電廠共1828家，安裝脫硫設施共3379套。我國火電廠煙氣脫硫的主流工藝為濕法脫硫，勢必產生大量的煙氣脫硫污泥，且其產量也將隨著脫硫工程建設不斷增加，開展脫硫污泥的針對性研究迫在眉睫。

污泥改性脫水可以大大減小污泥的體積，降低管理、運輸、處理成本，便于后續(xù)脫水污泥的資源化利用。目前來講，“調理+機械脫水”是污泥改性脫水比較現(xiàn)實可行的方式。調理劑+機械脫水可以提高污泥的脫水性能，使污泥減量化，同時改善污泥泥質，使用機械脫水后泥質滿足衛(wèi)生填埋的要求。目前普通污泥脫水機有帶式壓濾機、板框壓濾機、螺旋脫水機等，機械脫水后污泥的含水率在75～85％，調整空間不大，可見，“調理+機械脫水”的核心是調理方法、調理劑的選擇，并通過改變調理劑的類型及投加量，改變污泥脫水性能。目前尚未出現(xiàn)針對脫硫污泥開發(fā)的脫水工藝，現(xiàn)有工藝亦是借鑒生活污泥及清淤淤泥脫水工藝。脫硫污泥中還存在部分重金屬，其潛在危害較大?，F(xiàn)有的方法雖有其可取之處，但也存在投加試劑量大、試劑種類復雜、易改變污泥性質、耗能較高等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理裝置及方法，它工藝簡單，成本較低，人為加入藥劑種類少，并且加入物質不會產生其它危害；而且，處理能力大，處理效果明顯，不受地域條件限制，適合于大規(guī)模工程應用。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理裝置，該裝置包括依次連接的初沉池、快攪池、慢攪池、調節(jié)罐和脫水設備，所述初沉池用于對進入其內的含水率為90％～97％的脫硫廢水中的石膏和大顆粒雜質進行沉淀，所述沉淀池的上清液層與所述快攪池連通，所述快攪池與一HAS型固化劑罐連接，所述快攪池和慢攪池內均設置有攪拌機構，所述快攪池用于對HAS型固化劑和脫硫廢水的混合物進行快速攪拌使其快速混合，所述慢攪池用于對經快速攪拌后的混合物進行慢速攪拌使其混合均勻后自然濃縮沉淀，所述調節(jié)罐用于對濃縮沉淀后的脫硫廢水進行調節(jié)使其含水率為95％～96％，所述脫水設備用于對調節(jié)后含水率95％～96％的脫硫廢水進行脫水處理。

按上述技術方案，所述快攪池與HAS型固化劑罐之間安裝有流量器，以使HAS型固化劑勻速加入到快攪池中。

一種基于上述裝置的脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理方法，包括以下步驟：

S1、含水率為90％～97％脫硫廢水經過初沉池沉淀石膏和大顆粒雜質后，其上層清液進入快攪池，通過HAS型固化劑罐向快攪池內加入HAS型固化劑，HAS型固化劑的加入量為脫硫廢水中固體含量的10％～30％，啟動快攪池內的攪拌機構進行快速攪拌，快速攪拌的速度為400～450rpm/min、時間為15～20min，快速攪拌后的脫硫廢水進行慢攪池進行慢速攪拌，慢速攪拌的速度為200～250rpm/min、時間為25～30min；

S2、經過HAS型固化劑處理后的脫硫廢水進入調節(jié)罐，由調節(jié)罐控制脫硫廢水進入機械脫水設備時的進料濃度為95％～96％；

S3、經過機械脫水后的泥餅在避雨處自然堆放3～5d。

按上述技術方案，所述脫硫廢水為電廠煙氣脫硫之后產生的廢水。

按上述技術方案，所述HAS型固化劑是一種灰渣膠凝材料，其由礦渣及礦渣組合物為主體原料，配以適量的石膏、母料作為活化劑，混合粉磨制成，其中主體原料的質量比為80％以上。

本發(fā)明，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明工藝簡單，常溫下干化耗能低，一次性投資成本?。?/p>

2、本發(fā)明中使用的HAS型土壤固化劑屬一種基于工業(yè)廢渣的無機非金屬膠凝材料，性質穩(wěn)定，環(huán)境友好，不會產生其它危害，對砂石和泥土都有很好的固化效果，且與傳統(tǒng)水泥固化相比，同齡期固化體強度可提高100％，同時符合廢物資源化利用的要求，本發(fā)明充分利用土壤固化劑自身易分散與快凝的性質，改善污泥沉降性能，同時對污泥起干化和化學穩(wěn)定的作用；

3、本發(fā)明處理對象主要為無機物，關鍵在于泥質改性，即在進入機械脫水設備前完成泥質的調理，因此分別設置快攪池和慢攪池，使用快速攪拌與慢速攪拌結合的方式，一方面實現(xiàn)固化劑與污泥的快速充分混合，另一方面提供一定反應時間，確保進入機械脫水設備的廢水脫水性能優(yōu)良，便于深度脫水，，而且在固化中伴隨有自密實的過程，促進了土壤固化劑后期的凝固反應；

4、本發(fā)明在實現(xiàn)脫硫污泥的深度脫水的同時，使重金屬得到固化，日處理能力大，適合大規(guī)模工程應用。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖。

圖中：1-初沉池、2-快攪池、3-慢攪池、4-調節(jié)罐、5-脫水設備。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的較佳實施例中，如圖1所示，一種脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理裝置，包括依次連接的初沉池1、快攪池2、慢攪池3、調節(jié)罐4和脫水設備5，初沉池1用于對進入其內的含水率為90％～97％的脫硫廢水中的石膏和大顆粒雜質進行初步沉淀，沉淀池1的上清液層與快攪池2連通，快攪池2與一HAS型固化劑罐連接，快攪池2和慢攪池3內均設置有攪拌機構，快攪池2用于對HAS型固化劑和脫硫廢水的混合物進行快速攪拌使其快速混合，慢攪池3用于對經快速攪拌后的混合物進行慢速攪拌使其混合均勻后自然濃縮沉淀，調節(jié)罐4用于對濃縮沉淀后的脫硫廢水進行調節(jié)使其含水率為95％～96％，脫水設備5用于對調節(jié)后含水率95％～96％的脫硫廢水進行脫水處理。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如圖1所示，快攪池與HAS型固化劑罐之間安裝有流量器，以使HAS型固化劑勻速加入到快攪池中。

相應的，本發(fā)明還提供一種基于上述裝置的脫硫污泥深度脫水和重金屬固化協(xié)同處理方法，包括以下步驟：

S1、含水率為90％～97％脫硫廢水經過初沉池沉淀石膏和大顆粒雜質后，其上層清液進入快攪池，通過HAS型固化劑罐向快攪池內加入HAS型固化劑，HAS型固化劑的加入量為脫硫廢水中固體含量的10％～30％，啟動快攪池內的攪拌機構進行快速攪拌，快速攪拌的速度為400～450rpm/min、時間為15～20min，快速攪拌后的脫硫廢水進行慢攪池進行慢速攪拌，慢速攪拌的速度為200～250rpm/min、時間為25～30min；

S2、經過HAS型固化劑處理后的脫硫廢水進入調節(jié)罐，由調節(jié)罐控制脫硫廢水進入機械脫水設備時的進料濃度為95％～96％；

S3、經過機械脫水后的泥餅在避雨處自然堆放3～5d。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，脫硫廢水為電廠煙氣脫硫之后產生的廢水。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，HAS型固化劑是一種灰渣膠凝材料，其由礦渣及礦渣組合物為主體原料，配以適量的石膏、母料作為活化劑，混合粉磨制成，其中主體原料的質量比為80％以上。HAS型土壤固化劑是一種基于工業(yè)廢渣的無機非金屬膠凝材料，在常溫下可有效固化砂石和泥土(包括泥碎石屑、沙質土、粉土、粘土、淤泥、城市垃圾、粉煤灰、工業(yè)廢渣、工業(yè)尾礦)，具有無須沖洗和篩分即可進行固化的優(yōu)良特性，呈粉末狀。

本發(fā)明主要包括以下三個步驟：

A、取含水率為90％～97％脫硫廢水，加入HAS型固化劑，固化劑的加入量為廢水中固體含量的10％～30％，攪拌過程分為快速攪拌和慢速攪拌，快速攪拌速度為400～450rpm/min，攪拌時長為15～20min，慢速攪拌速度為200～250rpm/min，攪拌時長為25～30min，攪拌過程均采用常規(guī)攪拌器；

B、攪拌后的脫硫廢水進入脫水設備時，控制進料濃度為95％～96％，濃度過高或者過低均不利于機械脫水設備運行；

C、在避雨處自然堆放3～5d，自然堆放場地應較為空曠，期間避免雨水長期直接沖刷。

以下列舉三個實施例對本發(fā)明進行進一步說明。

實施例1：

(1)處理對象：脫硫廢水來自廣州市某熱力有限公司，顏色發(fā)黃，含水率為94.5％，汞、鋅、鎘、鎳、鉻等重金屬超標；

(2)處理過程：每次處理按照脫硫廢水中固體含量的30％加入HAS型固化劑，然后啟動混合機，罐裝HAS型固化劑經流量器勻速加入到快速攪拌池中，攪拌時間15分鐘，脫硫廢水經過快攪池后進入慢攪池，攪拌時間30分鐘，最后將處理后的污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷；

(3)處理效果：自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；脫硫污泥含水率經鹵素水分測定儀檢測為47.3％，超標重金屬處理后浸出濃度均滿足相關標準要求。

實施例2

(1)處理對象：脫硫廢水來自南京市某公司，顏色發(fā)黃，含水率為93.5％，其中砷、鎳、鉻重金屬超標；

(2)處理過程：每次處理按照脫硫廢水中固體含量的20％加入HAS型固化劑，然后啟動混合機，罐裝HAS型固化劑經流量器勻速加入到快速攪拌池中，攪拌時間10分鐘，脫硫廢水經過快攪池后進入慢攪池，攪拌時間25分鐘，最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷；

(3)處理效果：自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；脫硫污泥含水率經鹵素水分測定儀檢測為45.8％，其中超標重金屬處理后浸出濃度均滿足相關標準要求。

實施例3

(1)處理對象：脫硫廢水來自武漢市某電廠，顏色為黃褐色，含水率為97.3％，其中汞、鎳、鉻重金屬超標；

(2)處理過程：每次處理按照脫硫廢水中固體含量的30％加入HAS型固化劑，然后啟動混合機，罐裝HAS型固化劑經流量器勻速加入到快速攪拌池中，攪拌時間20分鐘，脫硫廢水經過快攪池后進入慢速攪拌池，攪拌時間30分鐘，最后將處理后污泥置于空曠區(qū)自然堆放3天，期間避免雨水沖刷；

(3)處理效果：自然堆放3天后污泥顏色發(fā)生變化，趨向土褐色；脫硫污泥含水率經鹵素水分測定儀檢測為49.6％，其中超標重金屬處理后浸出濃度均滿足相關標準要求。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。