權利要求

1.固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，包括以下步驟： a.對制藥化工廢水生化處理中所產生的固廢污泥進行機械脫水，形成固廢餅并收集脫水產生的廢水； b.對固廢餅進行烘干干化； c.將經過干化的固廢餅送至粉碎裝置，制備得到固廢粉末； d.將鐵精礦粉、膨潤土和固廢粉末按質量比98.25 : 1~1.75 : 0.75~0比例混合均勻得到生球原料； e.造球設備以步驟a中脫水產生的廢水為水源，添加至生球原料中進行生球的制備； f.將制備的生球先后經過鏈篦機進行干燥和預熱、回轉窯進行煅燒以及環(huán)冷機進行冷卻，得到球團產品。2.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟c中，所述的干化的固廢化學成分及比例為SiO2：Al2O3：Fe2O3：CaO：燒失量：其他為30~45：10~15：6~10：3~10：42~19：9~1。 3.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟a中，所述的固廢污泥為制藥化工廢水生化處理中的二沉池固廢污泥。 4.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟f中，在鏈篦機內進行的干燥和預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，其中干燥I段、干燥II段、預熱I段的溫度由環(huán)冷機的余熱氣流提供，預熱II段的溫度由回轉爐的預熱氣流提供。 5.根據權利要求4所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟f中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段產生的廢氣輸送至回轉窯內，廢氣中主要為固廢中的揮發(fā)性物質，作為回轉窯的燃料。 6.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，鐵精礦依次通過烘干和輥磨后形成鐵精礦粉，鐵精礦在烘干過程產生的余熱用于步驟b中固廢餅的烘干干化。 7.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟b中，對固廢餅在溫度為105~115℃條件下進行烘干干化。 8.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟f中，在回轉爐中，煅燒溫度為1200~1300℃。 9.根據權利要求1所述的固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，其特征在于，在步驟f中，所述環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

說明書

技術領域

本發(fā)明涉及一種固廢處理工藝，具體地說是一種固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝。

背景技術

隨著工業(yè)化化進程的不斷加快，所帶來的環(huán)境問題日益凸顯，其中制藥化工固廢問題尤其嚴重。固廢作為經各級污水處理后產生的固形物，是污水處理廠不可避免的副產品。在制藥化工廢水凈化過程中，廢水中的污染物經生化降解集中去除。生物處理可將大部分有機污染物降解為水和氣體，但難降解污染物和微生物則不能處理而集中到固廢中。制藥化工固廢成分比較復雜，含有難降解的有機物、病原菌、寄生蟲等有毒有害物質，并且伴有惡臭。如果對其處理不當，將會給生態(tài)環(huán)境造成嚴重的影響。

目前固廢的處理方法有：直接填埋、直接焚燒和干化。固廢直接填埋：此種固廢處理的方式，由于固廢本身難分解，造成污染嚴重，尤其是地下水資源污染嚴重，且往往會占用大量土地，造成周邊環(huán)境的污染。固廢的焚燒：直接焚燒高含水率的固廢，也可以焚燒干化后低含水率的、固廢。該方法缺點在于處理設施投資大，處理費用高，設備維護成本高，而且產生強致癌物質。干化：在固廢機械脫水后，進一步進行干燥，經過干化后的固廢或者利用或者焚燒。干化的目的是使固廢進一步脫水，從機械脫水后含水率大概為80%的狀態(tài)，進一步脫水到50%左右，一方面進行了有效的減容，另一方面干化后的固廢運輸、利用都很方便。但是，此種方法處理成本和技術要求高，干化后固廢依然存在出路問題。

將固廢處理和鏈回環(huán)球團制備工藝進行耦合，可以實現固廢資源化和廢水再利用的同時，又能降低球團礦生產成本、提高球團品位。鏈回環(huán)球團制備工藝具有對原料適應性強，產品球團質量高，易于實現大規(guī)模生產及可以使用多種燃料的特點。鏈回環(huán)球團制備工藝生產鐵礦球團的過程中，主要由鐵精粉通過粘接劑的作用造球而成。目前球團生產普遍采用膨潤土作為粘結劑，利用膨潤土遇水膨脹產生微孔的性能，從而有效粘結鐵精粉礦形成生球。但是，現有球團生產過程中，膨潤土摻入量高達3％，原料消耗大、成本高，而且膨潤土燒殘率高，降低球團品位。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是提供一種固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，以解決現有技術對于制藥化工廢水生化處理中所產生的固廢處理難度大，成本高，污染嚴重的問題。

本發(fā)明是這樣實現的：一種固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝，包括以下步驟。

a.對制藥化工廢水生化處理中所產生的固廢污泥進行機械脫水，形成固廢餅并收集脫水產生的廢水。

b.對固廢餅進行烘干干化。

c.將經過干化的固廢餅送至粉碎裝置，制備得到固廢粉末。

d.將鐵精礦粉、膨潤土和固廢粉末按質量比98.25 : 1~1.75 : 0.75~0比例混合均勻得到生球原料。

e.造球設備以步驟a中脫水產生的廢水為水源，添加至生球原料中進行生球的制備。

f.將制備的生球先后經過鏈篦機進行干燥和預熱、回轉窯進行煅燒以及環(huán)冷機進行冷卻，得到球團產品。

根據本發(fā)明的方法，將制藥化工廢水生化處理中所產生的固廢污泥制作成固廢粉末，替代部分膨潤土添加至生球中進行球團的生產，減少膨潤土的消耗，并將脫水產生的廢水用于造球，將固廢污泥進行充分利用，且沒有廢水排放。

由于固廢污泥中有機質含量高，在高溫處理過程中有利于球團多孔結構的生成，制作的球團經過預熱后，形成多孔結構，有效提高球團品位。

固廢污泥為制藥化工廢水生化處理中的二沉池固廢污泥，固廢污泥存放在固廢儲存池內。固廢污泥從固廢儲存池取出后通過壓濾機進行機械脫水，得到固廢餅，脫水產生的廢水匯集至集水池中，以備后續(xù)工序使用。

得到固廢餅后，將固廢餅輸送至烘干機在溫度為105~115℃條件下進行干化24h。

將干化后的固廢餅輸送至球磨機進行研磨，其中，干化的固廢的化學成分及比例為SiO2：Al2O3：Fe2O3：CaO：燒失量：其他為30~45：10~15：6~10：3~10：42~19：9~1。若固廢成分不在上述范圍內，可通過外加劑調整固廢污泥或固廢粉末的成分。外加劑包括二氧化硅，碳酸鈣，硫酸鋁，硫酸鐵，三氯化鐵，淀粉等。

得到固廢粉末后，將鐵精礦粉，膨潤土和固廢粉末按質量比98.25 : 1~1.75 :0.75~0比例添加至混合機，并混合均勻，得到生球原料。

隨后使用圓盤造球設備對生球原料進行生球制備，集水池中存儲的廢水作為造球設備的水源來源之一，可用清水對造球所需水源進行補充。

制造的生球首先在鏈篦機內進行干燥和預熱，分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，其中干燥I段、干燥II段、預熱I段的溫度由環(huán)冷機的余熱氣流提供，預熱II段的溫度由回轉爐的預熱氣流提供。

經過干燥和預熱后的生球送入回轉窯進行煅燒，煅燒溫度為1200~1300℃。

同時，將干燥I段、干燥II段和預熱I段產生的廢氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯內，廢氣中主要為固廢中的揮發(fā)性物質，可作為回轉窯的燃料，從而減少回轉窯所需燃料。

最后使用環(huán)冷機對煅燒后的生球進行冷卻得到球團產品，環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

在將固廢污泥加工成固廢粉末的過程中，同時進行鐵精礦粉的加工，鐵精礦依次通過烘干和輥磨后形成鐵精礦粉，鐵精礦粉用于在步驟d中混合形成生球原料。鐵精礦在烘干室內通過熱風爐產生的熱氣流進行烘干，烘干室產生的余熱用于步驟b中固廢餅的烘干干化。

制藥化工廢水生化處理過程中所產生的固廢的化學成分與膨潤土的化學成分類似，均為鈣鎂硅鋁氧化物，同時固廢中有機質的含量高，在高溫處理過程中有利于球團多孔結構的生成以及補充灼燒所需燃料，從而可以使用固廢替換部分膨潤土添加至球團中，減少膨潤土的使用，有效降低成本，并提高球團品位。同時，在鏈回環(huán)球團制備工藝的圓盤造球過程中，將固廢污泥脫水產生的廢水作為造球的主要用水，可以有效的解決廢水排放和污染的問題，從而對固廢污泥充分利用。

本發(fā)明將固廢處理和鏈回環(huán)球團制備工藝進行耦合，實現固廢的資源再利用，減少了環(huán)境的污染，降低了球團的生產成本，并有效提高了球團品位。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是采用本發(fā)明方法制備得到的球團產品圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細闡述，下述實施例僅作為說明，并不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例中所用試劑均可市購或者通過本領域普通技術人員熟知的方法制備。下述實施例均實現了本發(fā)明的目的。

實施例1

本實施例處理過程包括以下步驟：

首先將河北某制藥廠污水廠固廢儲存池中生化處理所產生的二沉池固廢污泥使用壓濾機進行機械脫水，廢水匯集到集水池中。

將所得固廢餅傳送至烘干機在溫度為110℃條件下進行干化24 h。

將已干化的固廢通過傳送帶運至球磨機進行研磨，最終使所得固廢顆粒的粒度小于170目的比例≥85％。

其干化的固廢主要化學成分含量見表1。

實施例2

本實施例處理過程包括以下步驟：

將鐵精礦粉，膨潤土和實施例1得到的固廢粉末按質量比98.25 : 1.70 : 0.05比例添加至混合機，并混合均勻。

使用圓盤造球設備對物料進行生球制備，其中廢水使用量占總用水量的10%，所造生球的球徑為8~11mm，生球水份為9~11％。

將制造的生球傳送至鏈篦機進行干燥和預熱。干燥及預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，依次進行。生球在干燥I段溫度由環(huán)冷機三冷段氣流提供，設定溫度200℃進行干燥5min；干燥II段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度400℃對料層進行干燥6min；在預熱I段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度650℃以上生球繼續(xù)干燥10min；并且，在運行過程中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段熱氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯。在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱。其熱源來自回轉窯尾約1050℃的熱氣流，預熱15min。

球團礦在回轉窯內，邊翻滾邊焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為30min。

最后采用環(huán)冷機進行冷卻獲得球團產品。環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

實施例3

本實施例處理過程包括以下步驟：

將鐵精礦粉，膨潤土和實施例1得到的固廢粉末按質量比98.25 : 1.54 : 0.21比例添加至混合機，并混合均勻。

使用圓盤造球設備對物料進行生球制備，其中廢水使用量占總用水量的10%，所造生球的球徑為8~12mm，生球水份為9~11％。

將制造的生球傳送至鏈篦機進行干燥和預熱。干燥及預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，依次進行。生球在干燥I段溫度由環(huán)冷機三冷段氣流提供，設定溫度200℃進行干燥5min；干燥II段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度400℃對料層進行干燥6min；在預熱I段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度650℃以上生球繼續(xù)干燥10min；并且，在運行過程中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段熱氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯。在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱。其熱源來自回轉窯尾約1050℃的熱氣流，預熱15min。

球團礦在回轉窯內，邊翻滾邊焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為30min。

最后采用環(huán)冷機進行冷卻獲得球團產品。環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

實施例4

本實施例處理過程包括以下步驟：

將鐵精礦粉，膨潤土和實施例1得到的固廢粉末按質量比98.25 : 1.23 : 0.52比例添加至混合機，并混合均勻。

使用圓盤造球設備對物料進行生球制備，其中廢水使用量占總用水量的10%，所造生球的球徑為8~12mm，生球水份為9~11％。

將制造的生球傳送至鏈篦機進行干燥和預熱。干燥及預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，依次進行。生球在干燥I段溫度由環(huán)冷機三冷段氣流提供，設定溫度200℃進行干燥5min；干燥II段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度400℃對料層進行干燥6min；在預熱I段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度650℃以上生球繼續(xù)干燥10min；并且，在運行過程中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段熱氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯。在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱。其熱源來自回轉窯尾約1050℃的熱氣流，預熱15min。

球團礦在回轉窯內，邊翻滾邊焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為30min。

最后采用環(huán)冷機進行冷卻獲得球團產品。環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

實施例5

本實施例處理過程包括以下步驟：

將鐵精礦粉，膨潤土和實施例1得到的固廢粉末按質量比98.25 : 1 : 0.75比例添加至混合機，并混合均勻。

使用圓盤造球設備對物料進行生球制備，其中廢水使用量占總用水量的10%，所造生球的球徑為8~12mm，生球水份為9~11％。

將制造的生球傳送至鏈篦機進行干燥和預熱。干燥及預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，依次進行。生球在干燥I段溫度由環(huán)冷機三冷段氣流提供，設定溫度200℃進行干燥5min；干燥II段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度400℃對料層進行干燥6min；在預熱I段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度650℃以上生球繼續(xù)干燥10min；并且，在運行過程中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段熱氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯。在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱。其熱源來自回轉窯尾約1050℃的熱氣流，預熱15min。

球團礦在回轉窯內，邊翻滾邊焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為30min。

最后采用環(huán)冷機進行冷卻獲得球團產品。環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

對比例

本實施例處理過程包括以下步驟：

此過程不添加固廢粉末，將鐵精礦粉和膨潤土按質量比98.25 : 1.75比例添加至混合機，并混合均勻。

使用圓盤造球設備對物料進行生球制備，其中廢水使用量占總用水量的10%，所造生球的球徑為8~11mm，生球水份為9~11％。

將制造的生球傳送至鏈篦機進行干燥和預熱。干燥及預熱分為干燥I段、干燥II段、預熱I段和預熱II段，依次進行。生球在干燥I段溫度由環(huán)冷機三冷段氣流提供，設定溫度200℃進行干燥5min；干燥II段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度400℃對料層進行干燥6min；在預熱I段由環(huán)冷機二冷段氣流提供，設定溫度650℃以上生球繼續(xù)干燥10min；并且，在運行過程中，將干燥I段、干燥II段和預熱I段熱氣通過抽風管道進入助燃風機，吹入回轉窯。在預熱II段，球團礦進行氧化和加熱。其熱源來自回轉窯尾約1050℃的熱氣流，預熱15min。

球團礦在回轉窯內，邊翻滾邊焙燒。球團焙燒溫度1200～1300℃。焙燒時間為30min。

最后采用環(huán)冷機進行冷卻獲得球團產品。環(huán)冷機分為三冷段，一冷段溫度為900~1100℃，二冷段溫度為600~800℃，三冷段溫度為200~400℃。

實施例2-4和對比例生產的球團的性能參數對比參見表2。

固廢處理和鏈回環(huán)球團制備的耦合工藝.pdf