CN205999248U - 一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，属于污泥处理技术领域，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，依此类推，N‑1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，N次沉淀装置与N次过滤装置相连，其中N≥2。本实用新型将污泥中的无机质分别回收利用，既是对污泥的减量化处理，也是一种污泥的资源化利用，其流程简单，适用性强，操作简便，易于控制，运行费用低，处理效果好，适用范围广，易于推广使用。

Description

一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置

技术领域

本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体是一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置。

背景技术

污泥是在污水处理过程中产生的固体沉淀物质，由于污水种类繁多，导致污泥成分复杂，包含如泥沙、纤维、微生物残体、有机物、氮磷等营养源、重金属、病原菌等成分。污泥卫生填埋是将城市污泥经过简单灭菌处理，直接倾倒于低地或谷地等，其处理成本低、不需要高度脱水，但是由于城市污泥产量越来越大，而填埋场地越来越有限，并且污泥中含有的有害物质经雨水的浸蚀和渗透会污染地下水环境；污泥焚烧可以去除污泥中的有机质和水分，杀灭病原体，最大限度的降低污泥体积，但是焚烧不仅会造成空气污染，还造成污泥中无机成分的严重浪费，并且污泥焚烧处理所需投资大，管理要求高，若焚烧后仍有重金属离子等有毒物质存在，还须做最终处置；污泥消化处理影响因素多，消化时间长，运行能耗大，并且该方法只针对污泥的有机部分的处理，污泥中的重金属经稳定化处理，不仅未得到利用，随时间的变化也会脱稳，再次造成环境污染。综上，常规的污泥处理方法很难做到同时减量化、无害化和资源化。

此外，市政污水、给水及工业污水在处理过程中会加入大量絮凝剂，因此在污泥中会存在大量的铁、铝离子，工业污泥中还会存在大量其他金属离子，将污泥中的无机盐及金属离子回收，重新用来制作絮凝剂或回用于工业生产中，即是污泥的减量化处理，也是一种资源的有效利用。传统污泥处理工艺中，无机盐都是一起处理，其结果是难以加以利用，即使利用也含有大量杂质，而这些杂质本身也是资源。将污泥中的无机质分别提取出来，提高了无机污泥有效成分的利用率，也使得有机污泥的利用更安全。

目前没有专门的用于将污泥中的无机质分别提取的装置，本实用新型提供了一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种无害化、资源化、减量化、高纯度的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，解决了现有技术中二次污染严重，无机质资源浪费等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，所述一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀装置与二次过滤装置相连，依此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，所述N次沉淀装置与N次过滤装置相连，其中N≥2。

进一步地，还包括一有机物处理装置，所述有机物处理装置与无机盐提取装置相连。

进一步地，还包括一磷酸根溶解装置，所述磷酸根溶解装置与一次沉淀装置相连，所述磷酸根溶解装置与一磷酸根沉淀装置相连。

进一步地，还包括一回流装置，所述回流装置位于磷酸根溶解装置与磷酸根沉淀装置之间。

进一步地，还包括一中和装置，所述中和装置分别与二次过滤装置、三次过滤装置，依此类推，至N次过滤装置、N次沉淀装置和磷酸盐沉淀装置相连。

进一步地，所述一次过滤装置与二次沉淀装置相连，所述二次过滤装置与二次沉淀装置相连，依此类推，N-1次过滤装置与N次沉淀装置相连。

进一步地，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，所述一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀装置与二次过滤装置相连，所述二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，所述三次沉淀装置与三次过滤装置相连，所述三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，所述四次沉淀装置与四次过滤装置相连，所述四次沉淀装置与五次沉淀装置相连，所述五次沉淀装置与五次过滤装置相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型采用多次沉淀装置和多次过滤装置，将污泥中无机盐浸出到液相中后再分别沉淀提取出来，提高了无机污泥中有效成分的利用率，通过控制沉淀剂种类、加入量及溶液pH值等条件，使得提取出的无机盐杂质含量少、纯度高，有利于提取出的无机盐的回收利用。对于采用铁、铝絮凝剂的产生的污泥，污泥中铁、铝离子含量极高，本实用新型将污泥中的铁、铝离子回收，重新用来制作絮凝剂，并且做出的絮凝剂经检验絮凝效果好，是针对市政及工业污水在处理过程中加入大量絮凝剂，污泥中存在大量的铁、铝离子，污泥堆填造成土壤的污染，造成铁、铝离子的浪费的有效解决措施。

(2)本实用新型把污泥中的无机盐极大程度的提取出来，一方面解决重金属对有机污泥资源化利用的障碍问题，另一方面提高了污泥中无机质的利用效率，即达到了资源的有效利用，又使得有机污泥的堆肥利用时不会造成重金属污染，在污泥资源化利用的同时实现了污泥的减量化和无害化，达到清洁生产的目的，产生显著的经济、社会和环境效益。

(3)本实用新型在预处理装置中采用酸性处理剂，在各级沉淀装置中采用碱性处理剂，处理后的碱性溶液可以回流到***中，实现了***中碱液的循环利用，保持***的酸碱平衡，一方面，***中没有酸液、碱液的排放，不会造成环境污染，另一方面，没有造成药剂的浪费，降低了经济成本，降低运行费用，提高了企业的效益。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例二的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，依此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，N次沉淀装置与N次过滤装置相连，其中N≥2。

进一步地，还包括一有机物处理装置，有机物处理装置与无机盐提取装置相连，

以下列举几个实例来说明本实用新型的效果，但本实用新型的权利要求范围并非仅限于此。

实施例1

一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，还包括一有机物处理装置，有机物处理装置与无机盐提取装置相连。

具体实施过程如下：

所用污泥来自某给水厂污泥，其含水率为80％，分析用污泥样品的成分中，铁离子浓度为1.7g/L，铝离子浓度为9.4g/L。将污泥通入预处理装置中，将污泥调节成含水率>85％的污泥溶液，向污泥溶液中加入酸性溶液进行预处理，调节pH使无机盐溶解到酸性液相中，将含有无机盐的液相提取出来，无机盐提取液进入到一次沉淀装置中，向无机盐提取液中加入氢氧化钠溶液至pH为4.0，形成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入一次过滤装置，将沉淀滤出做铁盐絮凝剂，经检验铁盐絮凝剂絮凝效果良好，上清液进入二次沉淀装置；向二次沉淀装置的溶液中加入氢氧化钠溶液至pH为5.2，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入二次过滤装置，将沉淀滤出做铝盐絮凝剂，经检验铝盐絮凝剂絮凝效果良好；上清液调节至中性后排入污水处理***。实施例2

如图2所示，一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，三次沉淀装置与三次过滤装置相连，三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，四次沉淀装置与四次过滤装置相连，四次沉淀装置与五次沉淀装置相连，五次沉淀装置与五次过滤装置相连，还包括一有机物处理装置，有机物处理装置与无机盐提取装置相连，还包括一磷酸根溶解装置，磷酸根溶解装置与一次过滤装置相连，磷酸根溶解装置与一磷酸根沉淀装置相连，还包括一回流装置，回流装置位于磷酸根溶解装置与磷酸根沉淀装置之间，还包括一中和装置，中和装置分别与二次过滤装置、三次过滤装置、四次过滤装置、五次过滤装置、五次沉淀装置和磷酸盐沉淀装置相连。

具体实施过程如下：

所用市政污泥来自某污水处理厂脱水后的剩余污泥，分析污泥样品的成分如表1所示。将污泥通入预处理装置中，将污泥调节成含水率>85％的污泥溶液，向污泥溶液中加入酸性溶液进行预处理，调节pH使无机盐溶解到酸性液相中，在无机盐提取装置中将含有无机盐的液相提取出来，无机盐提取液进入到一次沉淀装置中，向无机盐提取液中加入30(ml/kg污泥)的双氧水，形成磷酸铁沉淀，磷酸铁沉淀进入一次过滤装置，将磷酸铁沉淀滤出备用，上清液进入二次沉淀装置；向二次沉淀装置中边搅拌边加入氢氧化钠溶液，调节pH至4.0，得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入二次过滤装置，将氢氧化铁沉淀滤出备用，上清液进入三次沉淀装置；向三次沉淀装置中继续加入氢氧化钠溶液，调节pH至5.2，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入三次过滤装置，将氢氧化铝沉淀过滤，处理后作为铝盐絮凝剂利用，经检验得到的铝盐絮凝剂絮凝效果良好，上清液进入四次沉淀装置；将四次沉淀装置的上清液调节pH为8.0，形成氢氧化锌沉淀，氢氧化锌沉淀进入四次过滤装置，将氢氧化锌沉淀滤出作为含锌原料利用，上清液进入五次沉淀装置；将上清液调节pH至>9.5，得到的沉淀经五次过滤装置滤出后用作建筑材料，上清液调节至中性后排入污水处理***。磷酸铁沉淀在磷酸根溶解装置中，加入氢氧化钠溶液至pH>11，得到的氢氧化铁沉淀与上述过程中产生的氢氧化铁沉淀混合，处理后作为铁盐絮凝剂利用，经检验得到的铁盐絮凝剂絮凝效果良好；得到的磷酸钠溶液进入磷酸根沉淀装置中，加入氯化钙，形成磷酸钙沉淀，处理后作为磷肥利用；滤出氯化钙沉淀的溶液经回流装置进入磷酸根溶解装置作为碱液回用。

表1污泥样品处理前后成分分析

实施例3

一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，三次沉淀装置与三次过滤装置相连，三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，四次沉淀装置与四次过滤装置相连，四次沉淀装置与五次沉淀装置相连，五次沉淀装置与五次过滤装置相连，还包括一有机物处理装置，有机物处理装置与无机盐提取装置相连。

具体实施过程如下：

所用工业污泥来自某电镀污水处理厂脱水后的剩余污泥，其含水率为80％，分析污泥样品的成分如表2所示。将污泥通入预处理装置中，将污泥调节成含水率>85％的污泥溶液，向污泥溶液中加入酸性溶液进行预处理，调节pH使无机盐溶解到酸性液相中，将含有无机盐的液相提取出来，无机盐提取液进入到一次沉淀装置中，向无机盐提取液中边搅拌边加入氢氧化钠，调节pH至4.0，形成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入一次过滤装置，将氢氧化铁沉淀滤出后利用，上清液进入二次沉淀装置；向二次沉淀装置的溶液中加入氢氧化钠，调节pH至5.0，形成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜沉淀进入二次过滤装置，将氢氧化铜沉淀滤出利用，上清液进入三次沉淀装置；再向溶液中加入氢氧化钠，调节pH至6.8，形成氢氧化铬沉淀，氢氧化铬沉淀进入三次过滤装置中，将氢氧化铬沉淀滤出利用，上清液进入四次沉淀装置；向四次沉淀装置的溶液中加入氢氧化钠，调节pH至8.0，形成氢氧化锌沉淀，氢氧化锌沉淀进入四次过滤装置，将氢氧化锌沉淀滤出利用，上清液进入五次沉淀装置；再将五次沉淀装置的溶液中加入氢氧化钠，调节pH至>9.5，形成氢氧化镍沉淀，氢氧化镍沉淀进入五次过滤装置，将氢氧化镍沉淀滤出利用，上清液调节至中性后排入污水处理***。

表2污泥样品处理前后成分分析

实施例4

一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，三次沉淀装置与三次过滤装置相连，三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，四次沉淀装置与四次过滤装置相连，还包括一有机物处理装置，有机物处理装置与无机盐提取装置相连。

所用污泥来自某污水处理厂，该厂用铁盐作为水处理絮凝剂，污泥中磷酸根和铝离子含量较低。将污泥通入预处理装置中，将污泥调节成含水率>85％的污泥溶液，向污泥溶液中加入酸性溶液进行预处理，调节pH使无机盐溶解到酸性液相中，将含有无机盐的液相提取出来，无机盐提取液进入到一次沉淀装置中，调节无机盐提取液的pH值为2.0，向溶液中鼓入硫化氢气体，生成极难溶的硫化铜沉淀，硫化铜沉淀进入一次过滤装置，将沉淀滤出利用，上清液进入二次沉淀装置；向二次沉淀装置的溶液中边搅拌边加入氧化钙，调节pH至4.0，形成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入二次过滤装置，将氢氧化铁沉淀滤出后可做铁盐絮凝剂原料，上清液进入三次沉淀装置；将三次沉淀装置的溶液调节pH至7.0，形成硫化锌沉淀，硫化锌沉淀进入三次过滤装置，将沉淀滤出，可作为新型材料用于制颜料、橡胶、塑料及半导体等，上清液进入四次沉淀装置；再向溶液中加入氢氧化钠，调节pH至>9.5，形成的沉淀经四次过滤装置滤出后用作建筑材料，上清液调节至中性后排入污水处理***。

实施例5

一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次过滤装置相连，二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，三次沉淀装置与三次过滤装置相连，三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，四次沉淀装置与四次过滤装置相连。

所用污泥来自某污水处理厂，将污泥稀释至含水率93％，向污泥溶液中加入酸性溶液进行预处理，调节pH使无机盐溶解到酸性液相中，将含有无机盐的液相提取出来，无机盐提取液进入到一次沉淀装置中，加入氧化钙调节无机盐提取液的pH值为4.0，形成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入一次过滤装置，将沉淀滤出作絮凝剂原料，上清液进入二次沉淀装置；向二次沉淀装置的溶液中继续加入氧化钙混浊液，形成磷酸钙沉淀，磷酸钙沉淀进入二次过滤装置，将沉淀滤出作为磷肥原料，上清液进入三次沉淀装置；将三次沉淀装置的溶液中继续加氢氧化钠至pH为5.2，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入三次过滤装置，将氢氧化铝沉淀过滤，处理后作为铝盐絮凝剂利用，经检验得到的铝盐絮凝剂絮凝效果良好，上清液进入四次沉淀装置；再向溶液中加入碳酸钠溶液，形成碳酸铅沉淀，碳酸铅沉淀进入四次过滤装置，将沉淀滤出处理后用于油漆和陶瓷工业；上清液调节pH至>9.5，得到的沉淀用作建筑材料，上清液调节至中性后排入污水处理***。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，所述一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀装置与二次过滤装置相连，依此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，所述N次沉淀装置与N次过滤装置相连，其中N≥2，还包括一磷酸根溶解装置，所述磷酸根溶解装置与一次沉淀装置相连，所述磷酸根溶解装置与一磷酸根沉淀装置相连。

2.根据权利要求1所述的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，还包括一有机物处理装置，所述有机物处理装置与无机盐提取装置相连。

3.根据权利要求1所述的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，还包括一回流装置，所述回流装置位于磷酸根溶解装置与磷酸根沉淀装置之间。

4.根据权利要求1所述的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，还包括一中和装置，所述中和装置分别与二次过滤装置、三次过滤装置，依此类推，至N次过滤装置、N次沉淀装置和磷酸盐沉淀装置相连。

5.根据权利要求1所述的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，所述一次过滤装置与二次沉淀装置相连，所述二次过滤装置与二次沉淀装置相连，依此类推，N-1次过滤装置与N次沉淀装置相连。

6.根据权利要求1所述的将污泥中的无机质分别提取利用的装置，其特征在于，包括依次连接的预处理装置、无机盐提取装置、一次沉淀装置和一次过滤装置，所述一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀装置与二次过滤装置相连，所述二次沉淀装置与三次沉淀装置相连，所述三次沉淀装置与三次过滤装置相连，所述三次沉淀装置与四次沉淀装置相连，所述四次沉淀装置与四次过滤装置相连，所述四次沉淀装置与五次沉淀装置相连，所述五次沉淀装置与五次过滤装置相连。