[发明专利]一种污泥催化湿式氧化的处理方法

说明书

本发明提供了一种污泥催化湿式氧化的处理方法，其包括如下步骤：(1)将污泥脱水后，与分离液混合制备成泥浆置于催化剂活化器中，加入高级氧化氧化剂和催化剂A，于30～150℃下反应20～60分钟；(2)将步骤(1)所得物泵入氧化器中，加入催化剂B和氧化剂C，调节温度至130～150℃，控制压力为1.0～2.0MPa，反应20～120分钟；(3)将步骤(2)所得物进行换热降温处理，置于离心机中进行固液分离，所得液体为分离液。本发明可以显著降低污泥的含水量并实现对污泥的无害化处理，本发明还具有系统反应温度低、处理时间短带来的成本降低的优点。

技术领域

本发明属于污泥处理领域，具体涉及一种污泥催化湿式氧化的处理方法。

背景技术

目前，在污泥的处理领域，主要的方法为部分湿式氧化法和催化氧化法。

部分湿式氧化法是由90年代湿式氧化法发展而来，将反应温度由高达350℃降至160～220℃，且不完全将有机质反应，而是在10～30min的时间里反应部分(15％～35％)，实现污泥的无害和稳定化，含水率降至45％，通过氧化过程的有机酸的产生脱除污泥中的重金属，并通过添加剂的添加实现污泥资源化的需求。但是部分湿式氧化法存在氧化程度无法控制、污泥粘度大造成的管道和设备的严重堵塞和分离液浊度大(分离液含固率1％～4％)、重金属脱除效率低等缺陷。这是由于部分湿式氧化反应时间短，氧气溶解效率低，所以污泥中的粘性物质未完全水解。若提高温度和压力或者延长反应时间实现完全湿式氧化，处理成本将会成倍增加，且设备投入和维护费用也将大幅增加。

催化湿式氧化技术应用在污泥处理中的方式主要是芬顿试剂中的二价铁作为催化剂，或用其他均相(主要是过渡金属离子和稀有元素，如铜离子和铁离子是研究最多、效果最好的催化剂)来降低湿式氧化的反应温度和压力。该技术得到较多应用研究，且均取得较好的效果，但是其难点在于均相催化剂不易分离回收，使用量大。

CN 104355514A公开了一种基于湿式氧化的污泥处理方法，该方法获得了较好的COD去除率，并缩短了处理时间。

CN1405103A公开了一种污泥处理方法，其中湿式氧化工艺步骤加入的氧化剂可在H₂O₂、Cu(NO₃)₂或CuCl₂中任选一种，该发明的改进点在于氧化剂不局限于空气和氧气。

另外，近年来也有一些报道(如CN101687672A)采用了铜氧化物作为催化剂来进行污泥的催化湿氧化，不过其目的多为通过pH的调节来节约催化剂的使用。

综上所述，现有的技术一般仅解决了本领域所面临的一部分技术问题，难以同时实现“降低成本”、“提高效率”和“无害化处理(特别是去除重金属)”等多重技术效果。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种污泥催化湿式氧化的处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将污泥脱水后，与分离液混合制备成泥浆置于催化剂活化器中，加入高级氧化氧化剂和催化剂A，于30～150℃下反应20～60分钟；

(2)将步骤(1)所得物泵入氧化器中，加入催化剂B，调节温度至130～150℃，控制压力为1.0～2.0MPa，反应20～120分钟；

(3)将步骤(2)所得物进行换热降温处理，置于离心机中进行固液分离，所得液体为分离液；

所述高级氧化氧化剂为可产生羟基自由基的氧化剂，包括双氧水、臭氧或芬顿试剂；

所述催化剂A为溶解态的过渡金属，所述过渡金属包括铁、铜、钴、镍中的至少一种；

所述催化剂B为固态细粉状的金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化铁、氧化锰、氧化铜、氧化铝中的至少一种。