一種無害化處理含砷污泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無害化處理含砷污泥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，含砷污泥來源變得越來越復(fù)雜和廣泛，如有色金屬冶煉、化工原料生產(chǎn)、化學(xué)品制造等行業(yè)。含砷污泥產(chǎn)生量大，污泥中砷具有殘留時間長，隱蔽性強，毒性大的特點。如處置不當(dāng)，污泥中的砷通過土壤、大氣、水等介質(zhì)可以對環(huán)境造成影響，特別是對地下水的影響，一旦污染，后果非常嚴(yán)重。
[0003]含砷污泥主要產(chǎn)生于色金屬冶煉、化工原料生產(chǎn)、化學(xué)品制造行業(yè)排放廢水的治理過程，一般采用中和法、沉淀法等方法，處理廢水將產(chǎn)生大量的固體污泥。這些污泥中含有的有毒有害物質(zhì)砷等重金屬化合物，在酸雨或風(fēng)的作用下，污泥中水溶性較大的砷酸和亞砷酸鈣，會經(jīng)過迀移、滲透到地表、地下水環(huán)境中，對周圍的生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生較大的危害。
[0004]含砷污泥在做無害化處理前，按照HJ/T 299-2007《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》制備出浸出液，對浸出液按GB 5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》中的方法進行測定，砷浸出濃度為12?18mg/L，超過《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(GB/T5085.3-2007)規(guī)定的濃度限值5 mg/L，為危險固體廢物，直接堆存對環(huán)境影響很大。
[0005]含砷污泥處置常用并且可行的方法為固化穩(wěn)定處理，最常用的固化劑有石灰、粉煤灰等，常用固化處理存在固化率低等缺點，如何進一步提高固化效果仍然在進一步研宄。因此，開發(fā)一種能解決上述技術(shù)問題的方法是非常必要的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種無害化處理含砷污泥的方法。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括前處理、一段微波氧化焙燒、二段微波氧化焙燒步驟，具體包括:
A、前處理:將含砷污泥進行脫水至含水率為60~70%，加入固化劑，混合均勻，制成顆粒，利用微波加熱，于90~110°C加熱4~6min ；
B、一段微波氧化焙燒:將A步驟制備得到的顆粒利用微波進行加熱，加熱溫度為300~500°C，并通入氧氣焙燒10~30min以使污泥中的三價砷氧化成五價砷；
C、二段微波氧化焙燒:持續(xù)通入氧氣，利用微波進行加熱，加熱溫度為500~70(TC，保溫20~40min以進一步氧化三價砷，并對C步驟氧化焙燒裂解的有機砷進行進一步氧化分解。
[0008]本發(fā)明利用微波催化氧化無害化處理含砷污泥，且能提高固化效果，其具有如下特點:
(I)焙燒溫度低:利用微波催化氧化無害化處理含砷污泥溫度低，能降低對砷化合物的裂解，防止有機砷氣體進入空氣中。
[0009](2)焙燒時間短:利用微波催化氧化無害化處理含砷污泥效率高，時間短，三價砷在微波作用下很快氧化成五價砷固化在污泥中，同時進一步降低對砷化合物的裂解，防止砷氣體進入空氣中。
[0010](3)能進一步氧化有機砷:采用兩段焙燒工藝，二段氧化焙燒能對焙燒過程中因裂解產(chǎn)生的有機砷進行進一步氧化分解。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0013]本發(fā)明所述的無害化處理含砷污泥的方法，包括前處理、一段微波氧化焙燒、二段微波氧化焙燒步驟，具體包括:
A、前處理:將含砷污泥進行脫水至含水率為60~70%，加入固化劑，混合均勻，制成顆粒，利用微波加熱，于90~110°C加熱4~6min ；
B、一段微波氧化焙燒:將A步驟制備得到的顆粒利用微波進行加熱，加熱溫度為300~500°C，并通入氧氣焙燒10~30min以使污泥中的三價砷氧化成五價砷；
C、二段微波氧化焙燒:持續(xù)通入氧氣，利用微波進行加熱，加熱溫度為500~70(TC，保溫20~40min以進一步氧化三價砷，并對C步驟氧化焙燒裂解的有機砷進行進一步氧化分解。
[0014]A步驟中所述的固化劑為粉煤灰、石灰、水泥、瀝青或玻璃中的一種或幾種。
[0015]所述的固化劑加入量為含砷污泥重量的5~50%。
[0016]A步驟中所述的顆粒的直徑為0.5-1.5cm。
[0017]B步驟中所述的氧氣的通入量為含砷污泥重量的10~50%。
[0018]C步驟中所述的氧氣的通入量為含砷污泥重量的10~50%。
[0019]本發(fā)明是將含砷污泥與固化劑混合，利用微波加熱催化氧化無害化處理含砷污泥，其具體操作如下:
(1)污泥前處理:首先將含砷污泥進行脫水，使含砷污泥的含水率60-70%;
(2)物料混合:按重量比，將100份污泥與5?50份粉煤灰混合均勻，得到預(yù)處理物料，將其制成直徑0.5?1.5cm的顆粒；
(3)污泥預(yù)熱處理:在常壓下，利用微波對經(jīng)步驟(2)處理的污泥顆粒進行預(yù)處理加熱5min，加熱溫度為100°C ；
(4)一段微波氧化焙燒:在常壓下，利用微波對經(jīng)步驟(3)處理的污泥顆粒進行加熱，加熱溫度為300°C?500°C，并通入氧氣，焙燒10?30min，該過程將污泥中的三價砷氧化成五價砷；
(5)二段微波氧化焙燒:持續(xù)通入氧氣，將經(jīng)步驟(3)處理后的物料至500°C?700°C溫度，保溫20?40min，該過程對污泥中存在還沒有氧化為五價砷的三價砷進一步氧化，對一段氧化焙燒裂解的有機砷進行進一步氧化分解；
(6)步驟(4)和步驟(5)通入的氧氣量為污泥量的10?50%；
(7)對經(jīng)步驟(5)處理的污泥按照HJ/T299-2007《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》制備出浸出液，對浸出液按GB 5085.3-2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》中的方法進行測定，砷浸出濃度為0.05?0.15mg/L，浸出濃度降低99%以上。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本項目利用微波催化氧化含砷污泥，體現(xiàn)了微波加熱快速、高效、綠色環(huán)保等優(yōu)越性，提高對含砷污泥的氧化性；
(2)利用砷的吸波特性，可將其快速升溫并氧化。
[0021](3)本發(fā)明操作簡單，焙燒時間短、溫度低，整個過程無二次污染產(chǎn)生；
(4)經(jīng)本發(fā)明處理后的含砷污泥的砷浸出濃度為0.05?0.15mg/L，浸出濃度降低99%以上。
[0022](5)本發(fā)明解決了含砷污泥堆放污染環(huán)境的問題，具有較好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益及社會效益。
[0023]實施例1
(I)污泥前處理:首先將含砷污泥進行脫水，使含砷污泥的含水率為60%。
[0024](2)物料混合:將500g經(jīng)步驟(I)含砷污泥與25g粉煤灰混合均勻，后制成直徑0.5?1.5cm的顆粒。
[0025](3)污泥預(yù)熱處理:在常壓下，利用微波對經(jīng)步驟(2)處理的污泥顆粒進行預(yù)處理加熱5min，加熱溫度為100°C。
[0026](4) 一段微波氧化焙燒:在常壓下，控制經(jīng)步驟(3)處理后的物料至300°C條件下保溫30min，并通入10%的氧氣，該過程將污泥中的三價砷氧化成五價砷。
[0027](5)二段微波氧化焙燒:在常壓下，持續(xù)通入10%的氧氣，將經(jīng)步驟(4)處理后的物料至500°C溫度，保溫40min，該過程對一段氧化焙燒裂解的有機砷進行進一步氧化分解。
[0028](6)對經(jīng)步驟(5)處理的污泥按照HJ/T 299-2007《固體