[发明专利]一种生物降解螯合剂耦合电动去除脱硫废水污泥重金属的方法

说明书

本发明公开了一种生物降解螯合剂耦合电动去除脱硫废水污泥重金属的方法。首先对污泥预处理，添加生物螯合剂搅拌，然后组装电动装置进行电动处理实验。本发明使用利用阳极室中电解水产生的H⁺在电迁移和电渗透的作用下，转移到污泥中产生酸化作用和污泥室的螯合剂产生螯合作用来共同促进污泥中重金属的溶解，和阴极电解质HNO₃不断调节阴极pH，三者共同作用，获得较高的污泥去除效率。处理后污泥中40.70‑52.66％重金属被去除，其含量低于国家标准。利用保温材料对电动装置进行保温，减少热量损失，利用传统电动损失余热加热污泥区，维持污泥温度，从而降低工艺能耗。

技术领域

本发明涉及工业污泥处理领域，具体地，涉及一种利用新型螯合剂耦合电动法去除燃煤电厂脱硫废水污泥重金属的方法。

背景技术

燃煤电厂所排放的烟气中含有大量的SO₂和粉尘，对环境造成了严重污染，对燃煤电厂进行烟气脱硫是减少SO₂排放的重要方法。截止2015年底，我国安装脱硫设施的煤电机组已由2010年的5.8亿千瓦增加到8.9亿千瓦，安装率由83％增加到99％以上。目前，石灰石-石膏湿法脱硫是我国燃煤电厂重点推广使用的技术。但是，石灰石-石膏湿法脱硫技术的广泛使用导致脱硫污泥产量日益增加。以2015年底全国燃煤电厂安装脱硫设施的煤电机组总装机容量计算，机组24h正常运行，年产生含水率70％～80％的污泥量约为900万吨。如此庞大的脱硫污泥，如果采用填埋或者焚烧的方式处置，一方面造成资源的浪费，另一方面会对环境造成额外的污染危害。电厂燃煤中含有各种重金属元素，当进入锅炉燃烧时，煤中的重金属元素在燃烧过程中释放，一部分随着烟气进入脱硫系统后，沉积在脱硫污泥中。这些污泥中的重金属含量已经严重超过《城镇污水处理厂污泥处置-农用泥质》(CJ/T309-2009)，《城镇污水处理厂污泥处置-园林绿化用泥质》(CJ/T248-2007)，《中华人民共和国国家标准土壤环境质量标准》(GB15618-1995)等标准。如果不进行处理，这些重金属会进入土壤或地下水体环境，进而影响人们的身体健康。

目前常见的脱除重金属方法有化学淋洗法、化学修复法、热化学转化法、植物修复法、生物淋滤法，联合修复法等。然而这些方法均存在不足之处。化学法的无机酸、有机酸等耗酸量大，费用昂贵。植物修复法受地理条件影响，一种植物通常只吸收一两种元素。生物淋滤法菌种繁殖速度慢，培养时间长处理效果不太稳定。电动法因操作简便、见效快、可控性强、二次污染少而被广泛关注。传统电动法因为添加无机酸酸化、不可降解螯合剂等导致耗酸量大，去除效率低。尝试研究新型生物可降解螯合剂耦合电动处理技术是脱硫废水污泥的无害化、资源化利用的新方向。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种生物降解螯合剂耦合电动去除脱硫废水污泥重金属的方法。

本发明为解决背景技术中的技术问题，采用的技术方案是：一种生物降解螯合剂耦合电动去除脱硫废水污泥重金属的方法，包括如下步骤：

1)污泥预处理

燃煤电厂脱硫废水污泥，自然风干，研磨后过筛过滤；

按污泥重金属总含量配制0.05mol/L的可降解生物螯合剂；

按液固比1:3添加一定量的螯合剂溶液，机械搅拌混合均匀；

2)电动装置组装

用阳离子膜置于夹槽中，将阳极室和阴极室与污泥区域隔开，将静置好的与螯合剂混合均匀的污泥倒入污泥室中，在阳极室添加250mL去离子水，在阴极室添加250mL0.1mol/LHNO₃溶液，静置24h，使其达到渗透压平衡；

分别在阳极室和阴极室插入石墨板电极，连接电源；

在阴极室安装蠕动泵对电解质进行循环；