本發(fā)明屬于資源、環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)鋼鐵企業(yè)軋鋼含油污泥，利用超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)處理進(jìn)行減量無害化處理的SCWO技術(shù)軋鋼含油污泥減量無害化處理方法。
背景技術(shù)：
：目前，污泥處理技術(shù)主要有填埋、生物、焚燒法等。填埋法對(duì)周圍環(huán)境污染；生物法處理含油率較高的污泥周期較長(zhǎng)，去除率比較低；焚燒法處理含油污泥易產(chǎn)生二次污染且后續(xù)處理復(fù)雜。SCWO技術(shù)在城市污泥處理方面應(yīng)用廣泛，但在軋鋼污泥中尚未涉及到。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種處理周期短，去除率比較高的SCWO技術(shù)軋鋼含油污泥減量無害化處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種SCWO技術(shù)軋鋼含油污泥減量無害化處理方法，該方案具體包括以下步驟：首先，將一定量未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至400-440℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為23-25MPa，過氧倍數(shù)100-300％，反應(yīng)時(shí)間為1-5min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析。進(jìn)一步，所述氣體包括二氧化碳、水蒸氣、氮?dú)?。進(jìn)一步，所述剩余固體產(chǎn)物的容積僅為含油污泥容積的1.5％以下，污泥減量98.5％以上剩余固體產(chǎn)物主要由無機(jī)顆粒物組成，其中Fe元素在固體渣相的存在形式主要為磁赤鐵礦、赤鐵礦。進(jìn)一步，所述出水COD由25031mg/L降至78～80mg/L。本發(fā)明利用超臨界狀態(tài)下(水的溫度和壓強(qiáng)升高到臨界點(diǎn)T＝374.3℃，p＝22.05MPa以上)水所沒有的特殊性質(zhì)：它可以和空氣、氧氣及一些有機(jī)物均勻混合，如果超臨界水中同時(shí)溶有氧氣和有機(jī)物，則有機(jī)物可迅速被氧化為二氧化碳、水蒸氣、氮?dú)獾刃》肿踊衔?。研究成果：發(fā)現(xiàn)在特定的壓力、溫度、時(shí)間和過氧倍數(shù)下，軋鋼含油污泥減量98.5％左右，且出水COD與處理前高達(dá)25031mg/L的COD數(shù)值相比非常小，反應(yīng)結(jié)束后出水COD達(dá)到78～80mg/L，澄清度和自來水無異,含油污泥中有機(jī)物基本上徹底分解，因此SCWO技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)使軋鋼含油污泥達(dá)到減量無害化。過程中產(chǎn)生的小分子氣體進(jìn)行回收和利用。剩余固體產(chǎn)物的容積僅為含油污泥容積的1.5％左右，剩余固體產(chǎn)物主要由無機(jī)顆粒物組成，其中Fe元素在固體渣相的存在形式主要為磁赤鐵礦、赤鐵礦，均具有一定的資源回收利用價(jià)值。將SCWO技術(shù)應(yīng)用于軋鋼含油污泥無害化處理及資源化利用，為該技術(shù)工程應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)與參考。本發(fā)明的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，該方法處理后軋鋼含油污泥減量98.5％左右，且出水COD與處理前高達(dá)25031mg/L的COD數(shù)值相比非常小，反應(yīng)結(jié)束后出水COD達(dá)到78～80mg/L左右，澄清度和自來水無異,因此SCWO技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)軋鋼含油污泥無害化處理。過程中產(chǎn)生的小分子氣體進(jìn)行回收和利用。剩余固體產(chǎn)物的容積僅為含油污泥容積的1.5％左右，剩余固體產(chǎn)物主要由無機(jī)顆粒物組成，其中Fe元素在固體渣相的存在形式主要為磁赤鐵礦、赤鐵礦，均具有一定的資源回收利用價(jià)值。說明采用SCWO法處理軋鋼含油污泥可以實(shí)現(xiàn)減量化和資源化利用。附圖說明圖1為未經(jīng)污泥經(jīng)超臨界水氧化處理的SEM圖。圖2為經(jīng)污泥經(jīng)超臨界水氧化處理的SEM圖。圖3是經(jīng)超臨界水氧化處理后殘余固體的XRD圖。圖4是在溫度440℃、壓力25MPa、過氧倍數(shù)300％下，軋鋼含油污泥COD值隨時(shí)間變化曲線示意圖。圖5是污泥差熱分析失重圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：將未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至400℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為23MPa，過氧倍數(shù)150％，反應(yīng)時(shí)間為1min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析。實(shí)施例2：將未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至420℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為24MPa，過氧倍數(shù)100％，反應(yīng)時(shí)間為2min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析。實(shí)施例3：將未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至440℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為25MPa，過氧倍數(shù)300％，反應(yīng)時(shí)間為5min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值，去除率分別達(dá)到97.88％,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析。實(shí)施例4：將未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至430℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為25MPa，過氧倍數(shù)180％，反應(yīng)時(shí)間為3.5min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值，去除率分別達(dá)到97.88％,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析實(shí)施例5：將未稀釋的軋鋼含油污泥放入攪拌反應(yīng)釜內(nèi)部并固定反應(yīng)釜頂蓋，打開溫控儀、加熱器的電源開關(guān)，然后雙柱塞高壓泵把廢水杯中的水通過預(yù)熱器打入反應(yīng)釜，水和污泥在反應(yīng)釜內(nèi)加熱至溫度至410℃，雙柱塞高壓泵開始把雙氧水杯中的雙氧水注入攪拌反應(yīng)釜，在壓力為23MPa，過氧倍數(shù)200％，反應(yīng)時(shí)間為4min，反應(yīng)結(jié)束后，在氣液分離器出水口流出的液體收集并測(cè)定出水COD值，去除率分別達(dá)到97.88％,在氣相出口進(jìn)行氣體的回收，得到剩余固體產(chǎn)物進(jìn)行回收和物相分析如圖1-圖2所示：圖1為反應(yīng)前污泥的SEM圖，圖2為反應(yīng)后的污泥的SEM圖；處理前含油污泥的表面呈現(xiàn)絮狀，比較粘稠；處理后剩余固體基本都是松散的小顆粒，尺寸小于25μm，主要是泥沙和金屬鹽類，它們不隨反應(yīng)液流出，達(dá)到了良好分離和穩(wěn)定金屬離子的效果，有機(jī)物的去除效果明顯。出水清澈透明，惡臭消失，實(shí)現(xiàn)了無害化處理。采用超臨界水氧化技術(shù)處理軋鋼含油污泥不僅可實(shí)現(xiàn)無害化處理，在污泥減量方面效果也是非常顯著的。剩余固體產(chǎn)物的容積僅為含油污泥容積的1.5％左右，達(dá)到了減量化的目的，與填埋和制肥相比，污泥中存在的病原微生物、寄生蟲和惡臭難聞的氣味消失，也不存在焚燒過程中產(chǎn)生的二噁英有毒物質(zhì)。經(jīng)SCWO技術(shù)處理后的剩余固體鐵含量高，如圖3中，剩余固體主要由由磁赤鐵礦、硫酸鈣、二氧化硅、赤鐵礦、水磷氫鈉石和閃鋅礦等組成，其中Fe元素在固體渣相的存在形式主要為磁赤鐵礦、赤鐵礦，有資源化利用潛力，可進(jìn)一步提純實(shí)現(xiàn)資源利用?？傊捎肧CWO法處理軋鋼含油污泥不僅反應(yīng)快、操作簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，而且達(dá)到了減量化、無害化和資源利用。對(duì)處理后的固體剩余成分分析如下:表殘余固體組成成分成分Fe2O3SO3SiO2Na2OCaOZnOAl2O3P2O5MgO含量(％)33.2322.8713.529.447.764.373.441.811.14含鐵量高,有資源化利用價(jià)值。當(dāng)前第1頁1 2 3