[发明专利]真空耦合物理化学强化粘性废物脱水的方法和装置

说明书

本发明公开了一种真空耦合物理化学强化粘性废物脱水的方法，即先将粘性废物制成含水率高的浆液，且浆液保持一定温度；再通过添加的辅料形成磷酸，磷酸致使结合水及重金属与粘性废物颗粒分离；磷酸与重金属反应生成可溶性的金属盐；经处理的粘性废物再通过改进的脱水装置进行脱水处理，最终得到无害化且低含水率的粘性废物，脱出来的水使用离子交换树脂处理，回收磷酸；本发明解决传统粘性废物处理方式中脱水效率低、重金属含量高的问题；处理后的粘性废物可实现无害化排放、资源化利用。

技术领域

本发明属于固体废物处理技术领域，具体涉及一种真空耦合物理化学强化粘性废物脱水的方法和装置。

背景技术

在经济飞速发展的浪潮中，人们也逐渐意识到生态环境的重要性，也就有了“金山银山如绿水青山”的理念，生态环境的治理刻不容缓。我国是工农业大国，目前以加工原材料为主的加工制造业和禽畜养殖的畜牧业的小农经济仍占主导地位；在简单的生产加工过程中会产生大量黏性固体废弃物，如工业污泥、废渣和养殖禽畜排泄物等，其具有高水分、高黏性、高持水性等特点；至于处理，一方面这些废弃物成分复杂，污染物滞留期长、危害性强、容易造成二次污染等，如果这些有机固体废弃物不经过处理，直接堆积或者填埋，不仅会占用大量的土地、造成疾病的传播，还会对周围环境（包括地下水等）造成巨大的破坏，严重威胁人类的生存空间，出于对环境的保护不得不对其进行处理；另一方面，其产生量大、种类繁多、采购价格低，所谓的废弃物只不过是在某一领域而言，这一领域的产生的废弃物是往往是另一领域的原材料，需要专职人员对其处理，因此也就有了经济产业链，针对利益最大化和经济全球化来说，对这些潜在的经济的发掘必然是大势所趋，要做到无害化、资源化、减量化。

针对粘性固体废弃物的处理主要涵盖了无害化处理和物质分离化处理两个方面；对有害物质的处理是针对其化学性质进行提取和分离；物质分离是一个杂质剔除过程，在不断地筛选分离后得到相对纯净的物质；而所谓的黏性固体废弃物的一大特点是含水率高，大大提升了物质分离难度，因此限制了其资源化开发和利用。所以如何便捷高效的对固体黏性废弃物进行脱水是关键。

粘性废物中含有大量的重金属等有害物质，如果不能合理安全地处理处置这些粘性废物，会对我们的生存环境造成严重的污染。这些存在于粘性废物中的重金属具有很强的毒性、环境持久性、广泛迁移性，且难以降解，可通过大气、水和迁徙物种作跨境迁移并沉积在远离其排放地点的地区，从而造成严重的污染。所以如何便捷高效的去除黏性废物中的重金属是无害化处理的关键。

目前脱水技术有：浓缩脱水，包括重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法；机械脱水方式又分为离心脱水式、螺旋挤压式、斜板筛、转动筛等。有机废物的脱水方法中，由于机械脱水方式使用方便、能耗低、能连续作业，因此使用较为广泛；斜板筛、转动筛都属于筛分的固液分离方式，去除率取决于筛孔的大小，缺点是去除率低、筛孔容易堵塞，不能满足高效脱水的需求；经过传统的浓缩和高效脱水工艺处理后的粘性废物的含水率需要进行深度脱水才能达到60%以下。螺旋挤压式脱水技术是一种利用重力浓缩和压力脱水降低含水率的技术。在螺旋不断的旋转和挤压中，水分逐渐从有机固体废弃物中分离，从而实现一定程度的固液分离，大大改善了固体废弃物的后续加工难度。现阶段螺旋式脱水机具有操作简单，低能耗等优点，但在使用过程中其缺点也逐渐暴露出来，例如叠螺式脱水机叠螺在挤压固体废弃物这一过程中，水分从脱水孔中流出，固体物质随叠螺旋转方向移动。由于重力的影响和叠螺的挤压，部分固体废弃物会源源不断的进入脱水孔中。部分泥物受压力的作用从排水孔中落入排水管道随水流走，而一些则彻底阻塞在排水孔中，导致水分无法及时从排水孔中流出。须在人为清理后方可工作，从而大大降低了脱水率和生产率。