用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，包括水葫蘆和剩余污泥反應(yīng)的反應(yīng)池和污泥外排池；所述反應(yīng)池底端傾斜于水平面，所述反應(yīng)池底端到水平面距離大于所述污泥外排池底端到水平面距離；所述反應(yīng)池一側(cè)設(shè)有進(jìn)泥口，所述反應(yīng)池的另一側(cè)設(shè)有上清液排水口和與所述污泥外排池頂部連接的排泥管；所述反應(yīng)池底端設(shè)有充氧攪動(dòng)裝置；經(jīng)水葫蘆反應(yīng)池處理，剩余污泥中重金屬處理效果好。
【專利說(shuō)明】
用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及污水污泥處理及其資源化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于中大型污水處理廠而言，活性污泥法是一種非常有效的污水處理方法，近幾十年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，活性污泥法也有不足之處，即會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，這些污泥的處理成本往往占到污水處理廠運(yùn)行成本的很大比例。剩余污泥農(nóng)用是其最重要的和潛在的處置方式之一，因?yàn)槲勰噢r(nóng)用成本低，而且可以利用污泥中豐富的有機(jī)質(zhì)，氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。但是污泥是一個(gè)復(fù)雜的混合物，除了氮磷和有機(jī)質(zhì)等可利用的成分外，還含有大量的病原體和重金屬等有害物質(zhì)，尤其是重金屬已嚴(yán)重制約著剩余污泥的農(nóng)用。因此，重金屬的去除對(duì)于剩余污泥的處理及其資源化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]為了降低污泥重金屬對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)，有關(guān)污泥重金屬的去除方法研究引起了廣泛的關(guān)注，包括物理、化學(xué)和生物的方法。在這些方法當(dāng)中植物修復(fù)因其成本低、環(huán)境友好以及操作維護(hù)簡(jiǎn)單而越來(lái)越受到人們的重視。目前重金屬植物修復(fù)技術(shù)主要應(yīng)用于土壤和水體，也有應(yīng)用于脫水污泥或污泥堆肥當(dāng)中，而直接把植物應(yīng)用于脫水前污泥，如二沉池污泥的重金屬修復(fù)未見(jiàn)報(bào)道。另外，用于土壤和污泥重金屬修復(fù)的植物也主要是陸生草本花卉，偶有水生植物，但水葫蘆未見(jiàn)用于土壤和污泥重金屬修復(fù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬，剩余污泥中重金屬處理效果好的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，包括水葫蘆和剩余污泥反應(yīng)的反應(yīng)池和污泥外排池;所述反應(yīng)池底端傾斜于水平面，所述反應(yīng)池底端到水平面距離大于所述污泥外排池底端到水平面距離;所述反應(yīng)池一側(cè)設(shè)有進(jìn)泥口，所述反應(yīng)池的另一側(cè)設(shè)有上清液排水口和與所述污泥外排池頂部連接的排泥管;所述反應(yīng)池底端設(shè)有充氧攪動(dòng)裝置。
[0007]所述污泥外排池一側(cè)和排泥管連接，所述污泥外排池的另一側(cè)設(shè)有溢流井，所述污泥外排池的該側(cè)底部設(shè)有和所述溢流井連通的污泥外排池出水口；所述溢流井上設(shè)有出水溢流口。
[0008]所述污泥外排池下部從上到下依次為沙層、礫石層和鵝卵石層。
[0009]所述污泥外排池上部高度為50cm;所述沙層、礫石層及鵝卵石層的厚度分別為10cm、30cm及I5cmο
[00? O ] 所述沙層的沙子粒徑為2-5mm;所述爍石層的爍石粒徑為5_20mm ；所述鸛卵石層的鸛卵石粒徑為25_50mm。
[0011]所述反應(yīng)池底端和水平面的夾角為3度。
[0012]所述上清液排水口內(nèi)設(shè)有金屬過(guò)濾網(wǎng)。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型將水葫蘆用于脫水前剩余污泥重金屬的去除，有利于脫水污泥及其滲濾液的進(jìn)一步處置和資源化利用。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水葫蘆的治理和有益利用，并解決水葫蘆入侵所帶來(lái)的生態(tài)危害。利用水葫蘆的同時(shí)，采用污泥外排池，達(dá)到去除剩余污泥重金屬和污泥脫水的目的。在高濃度重金屬含量的情況下，經(jīng)水葫蘆反應(yīng)池處理，剩余污泥中重金屬Cu、Ni和Pb的去除率可分別達(dá)到86.6%,71.8%和97.6% ；剩余污泥中重金屬處理下效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
[0015]圖1為本實(shí)用新型用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]上述圖中的標(biāo)記均為:
[0017]1、反應(yīng)池，2、進(jìn)泥口，3、上清液排水口，4、排泥管，5、污泥外排池，6、溢流井，7、污泥外排池出水口，8、出水溢流口，9、水葫蘆，1、沙層，11、礫石層，12、鵝卵石層，13、充氣攪動(dòng)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，該用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，包括反應(yīng)池I和污泥外排池5;反應(yīng)池I盛放剩余污泥并供水葫蘆9生長(zhǎng);反應(yīng)池I底端傾斜于水平面，優(yōu)選反應(yīng)池I底部和水平面的夾角為3度;反應(yīng)池I底端到水平面距離大于污泥外排池5底端到水平面距離；反應(yīng)池I一側(cè)設(shè)有進(jìn)泥口 2，反應(yīng)池I的另一側(cè)設(shè)有上清液排水口 3和與污泥外排池5頂部連接的排泥管4;反應(yīng)池I底部設(shè)有充氧攪動(dòng)裝置13。
[0020]上清液排水口3和排泥管4上均設(shè)有控制閥門，以實(shí)現(xiàn)上清液排水口 3和排泥管4的開(kāi)啟和關(guān)閉。反應(yīng)池I底端傾斜并與污泥外排池5之間存在一個(gè)自然高差;反應(yīng)池I內(nèi)經(jīng)水葫蘆9反應(yīng)處理后的污泥經(jīng)底部的排泥管4，方便快速的進(jìn)入污泥外排池5進(jìn)一步泥水分離處理。反應(yīng)池I上設(shè)有和排泥管4連接的沉淀污泥排放口。
[0021]污泥外排池5—側(cè)和排泥管4連接，污泥外排池5的另一側(cè)設(shè)有溢流井6，污泥外排池5的該側(cè)底部設(shè)有和溢流井6連通的污泥外排池出水口 7 ；溢流井6上設(shè)有出水溢流口 8。污泥外排池出水口 7將泥水分離后的水排入溢流井6中。
[0022]污泥外排池5下部從上到下依次為沙層10、礫石層11和鵝卵石層12。沙層10、礫石層11和鵝卵石層12用來(lái)分離污泥中的泥和水，使排入環(huán)境中的水能夠符合排放要求。
[0023]污泥外排池5上部為超高層，污泥外排池5上部高度為50cm;沙層10、礫石層11及鵝卵石層12的厚度分別為10cm、30cm及15cm。超高層提供處理后污泥排入的空間，沙層10、礫石層11及鵝卵石層12通過(guò)合理的層厚分布，用于保證泥水分離的效果，以保證排入環(huán)境中的水能夠符合排放要求。
[0024]沙層1的沙子粒徑為2-5mm;爍石層11的爍石粒徑為5-20mm ;鸛卵石層12的鸛卵石粒徑為25-50mm。沙層10、礫石層11和鵝卵石層12的粒徑依次增加，以滿足泥水分離和水的排放需求。
[0025]上清液排水口3內(nèi)設(shè)有金屬過(guò)濾網(wǎng)。金屬過(guò)濾網(wǎng)用來(lái)過(guò)濾上清液中的雜物，以保證上清液排水口 3排出的水能夠符合排放要求。
[0026]充氧攪動(dòng)裝置13為曝氣攪拌機(jī)，充氧攪動(dòng)裝置13向反應(yīng)池I底部充氧并攪動(dòng)剩余污泥，已達(dá)到好的去除重金屬的效果。
[0027]用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的方法，利用上述用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體為:
[0028]關(guān)閉反應(yīng)池I的上清液排水口3和排泥管4，將含重金屬的剩余污泥通過(guò)進(jìn)泥口 2放入反應(yīng)池I，剩余污泥高度達(dá)到反應(yīng)池I的內(nèi)部高度的五分之四時(shí)，停止進(jìn)泥；
[0029]在剩余污泥上放入鮮活水葫蘆9處理7-10天，處理期間通過(guò)充氧攪動(dòng)裝置13每隔6小時(shí)充分?jǐn)噭?dòng)剩余污泥I次；
[0030]水葫蘆處理7-10天后，處理期限達(dá)到，反應(yīng)池I內(nèi)澄清，打開(kāi)反應(yīng)池I的上清液排水口 3和排泥管4，剩余污泥上清液通過(guò)上清液排水口 3排出進(jìn)入環(huán)境;沉淀污泥通過(guò)排泥管4排入污泥外排池5;
[0031 ] 沉淀污泥經(jīng)污泥外排池5泥水分離，脫水污泥停留在沙層10表面干化，污泥滲濾液則經(jīng)沙層10、礫石層11和鵝卵石層12后通過(guò)溢流井6排入環(huán)境。
[0032]剩余污泥為含重金屬工業(yè)污泥，含水率為96%以上，pH值為5-9。
[0033]水葫蘆9的放入量為6-8Kg.m—2，優(yōu)選水葫蘆9的放入量為7.5Kg.m—2，以達(dá)到去除剩余污泥中重金屬的效果。
[0034]本實(shí)用新型屬于生態(tài)處理剩余污泥重金屬系統(tǒng)，適宜的耐重金屬或超富集植物是植物修復(fù)成功的關(guān)鍵。事實(shí)上，水葫蘆9因其生長(zhǎng)速度快、生物量大，近年來(lái)廣泛用于水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其重金屬的去除，并取得了良好的效果。同時(shí)，水葫蘆9對(duì)污染水環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，且在中國(guó)氣候較溫暖地區(qū)所處可見(jiàn)。將水葫蘆9用于脫水前剩余污泥重金屬的去除，有利于脫水污泥及其滲濾液的進(jìn)一步處置和資源化利用。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水葫蘆9的治理和有益利用，并解決水葫蘆9入侵所帶來(lái)的生態(tài)危害。利用水葫蘆9的同時(shí)，采用污泥外排池，達(dá)到去除剩余污泥重金屬和污泥脫水的目的。在高濃度重金屬含量的情況下，經(jīng)水葫蘆9反應(yīng)池I處理，剩余污泥中重金屬Cu、Ni和Pb的去除率可分別達(dá)到86.6 %，71.8 %和97.6 % ;剩余污泥中重金屬處理下效果好。
[0035]顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:包括反應(yīng)池和污泥外排池;所述反應(yīng)池底端傾斜于水平面，所述反應(yīng)池底端到水平面距離大于所述污泥外排池底端到水平面距離;所述反應(yīng)池一側(cè)設(shè)有進(jìn)泥口，所述反應(yīng)池的另一側(cè)設(shè)有上清液排水口和與所述污泥外排池頂部連接的排泥管;所述反應(yīng)池底端設(shè)有充氧攪動(dòng)裝置。2.如權(quán)利要求1所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥外排池一側(cè)和排泥管連接，所述污泥外排池的另一側(cè)設(shè)有溢流井，所述污泥外排池的該側(cè)底部設(shè)有和所述溢流井連通的污泥外排池出水口 ；所述溢流井上設(shè)有出水溢流口。3.如權(quán)利要求2所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥外排池下部從上到下依次為沙層、礫石層和鵝卵石層。4.如權(quán)利要求3所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥外排池上部高度為50cm;所述沙層、爍石層及鸛卵石層的厚度分別為10cm、30cm及15cm。5.如權(quán)利要求3或4所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述沙層的沙子粒徑為2_5mm;所述礫石層的礫石粒徑為5-20mm;所述鵝卵石層的鵝卵石粒徑為25-50mmo6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)池底端和水平面的夾角為3度。7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用水葫蘆處理剩余污泥中重金屬的系統(tǒng)，其特征在于:所述上清液排水口內(nèi)設(shè)有金屬過(guò)濾網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】C02F11/02GK205528338SQ201620185262
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日
【發(fā)明人】郭沈娟, 徐大勇, 操沛沛, 張勇, 裘秀群
【申請(qǐng)人】安徽工程大學(xué)