[发明专利]利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种环境保护技术领域铬渣的无害化处理方法，尤其是一种利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法。

背景技术

随着我国湖泊、河水等水体富营养化问题日益严重，藻类水华的频繁暴发给人们的生活带来了极大的影响，藻化爆发时湖水中含藻量一般为每升数万到数千万个。后续的藻渣处置也成为迫不及待解决的一大问题。藻渣含水率一般为95％～97％，其有主要成分是藻，另外还有原生动物及其尸体以及其他的有机物的碎屑、无机离子、氢氧化物絮体等等。藻渣的污染物浓度与环境因素(原水浊度、日照、水温等)、排渣周期等有关，一般藻渣BOD₅为2500-8800mg/L，COD_Cr为9200-50900mg/L。

另一方面，铬渣是铬盐生产过程中排放的副产物，其中所含的水溶性Cr⁶⁺具有强氧化性，属于国家明文列入的“三致物质”之一，对人体肝、肾都有毒性，还可诱发婴儿的中枢神经系统疾病等。若不经过处理而露天堆放，对地下水水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重危害人类健康和动植物生长环境。因此铬渣的污染控制与治理，以及其资源化的问题，在国内外都极为受人关注。目前工业中铬盐的生产仍不可避免地产生铬渣，一些工艺的改进只做到了减量化的效果，加上历年堆存积累的废渣，含铬废渣的处理仍然是防止和消除铬污染的重要内容。

总体来看，当前铬渣的解毒方法(即将毒性高的六价铬转变成无毒的三价铬)有湿法解毒和干法解毒两大类。湿法是通过添加还原剂将铬渣中Cr⁶⁺在液相中还原，该方法原料耗费大，成本高，目前还难以大规模应用于工程中。

干法解毒则是利用高温还原性气氛的强还原作用使铬渣中六价铬还原为三价铬而实现解毒的目的。传统的干法治理是用碳做还原剂，在还原性气氛中加热至1000℃左右把有毒的Cr(Ⅵ)还原成无毒的Cr(Ⅲ)，基于该原理的解毒工艺许多已经大规模应用于铬渣的实际治理中，有一定的经济效益，但处理过程会有二次粉尘污染产生，且投资成本可观，能耗大。

在公开号为CN1799716A中公开了一种废铬渣无害化处理工艺，方法流程为：将废铬渣与粉煤灰、锌窑渣、赤泥按废铬渣40～45％，粉煤灰10～15％，锌窑渣10～15％，赤泥28～30％均匀混合后进行破碎至50～80目再送入烧结炉内经1000～1100℃高温还原烧结处理，烧结后的混合料冷却13小时后用水浸泡20～26小时再用滤布将渣料滤出，滤液用FeSO₄作为还原剂，加入量为废铬渣中Cr⁶⁺含量的14～16倍，使滤液在pH值为8～8.5的条件下进行还原反应；在烧结中产生的废气被送至洗涤塔，产生的水蒸汽被排空。但处理工艺复杂，所需反应温度高，反应时间长，操作难度大，导致处理成本过大。

在公开号为CN1792481的专利公布了一种添加硫磺作为还原剂进行铬渣干法还原的工艺，该法在回转窑里焙烧时喷入硫磺粉，产生SO₂气体用以还原铬渣。该工艺解毒效果较好，但硫磺粉耗量过大，且尾气中SO₂极易超标。

在公开号为CN101549894A的专利中公布了一种利用湖泊底泥作为添加剂干法还原铬渣的方法。将湖泊底泥与铬渣混合均匀后，置于微波场中进行氧化还原反应，把铬渣中的六价铬还原成三价铬，基本上能够实现铬渣解毒；然而微波技术成本高昂，实现大规模应用的难度非同小可。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用富营养化藻渣无害化铬渣的处理方法。本发明利用藻渣作为添加剂，通过热解的方式将铬渣还原解毒，同时实现铬渣的无害化和底泥有机质的降解。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括如下步骤：

①向藻渣加入三氯化铁或石灰加聚铝铬渣，将其脱水至75-80％。

将所述的铬渣磨碎至2mm以下，随后与脱水后藻渣按1∶10的质量比混合，稳定1-5小时后。

②还原燃烧炉以天燃气为燃料，控制还原燃烧炉中空气过剩系数小于1，使产生的热气体温度在300～500℃，氧气含量＜0.5％，产生的高温热气体引入内热式热解炉。

③将经外热式回转炉预热后的混合物送入内热式热解炉，在无氧或缺氧的条件下利用直接接触温度为300～500℃的高温热气体进行热解处理，停留时间为0.5～5小时。

所述的混合物制备是：将混合物经螺旋加料器送入外热式回转炉内筒中进行预热干燥，混合物在外热式回转炉内筒中停留时间为0.5小时，使干燥后的混合物含水率低于5％。