CN102583943A - 一种污水厂污泥改性干化处理方法和污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污水厂污泥改性干化处理方法和污泥处理系统，所述方法包括：对所述污水厂污泥进行浓缩处理的步骤；对所述经过浓缩处理的污泥进行改性处理的步骤；对所述经过改性处理的污泥进行干化处理的步骤。采用上述污水厂污泥改性干化处理方法可以直接有效地将污水处理厂的污泥由含水率98％降至含水率50％左右，并且采用机械分离方式来实现上述干化处理，无需外来热源，安全性高，成本低。

Description

一种污水厂污泥改性干化处理方法和污泥处理系统

技术领域

本发明涉及污泥处理方法，特别涉及一种污水厂污泥改性干化处理方法和污水厂污泥处理系统。

背景技术

日益激增的城市、工业污水处理厂所产生的污泥已成为严重的环境污染隐患，并成为新的环境污染治理难点。一般的污水厂污泥处理方法主要有脱水、改性、干化等，处置方法主要有填海、填埋、土地利用、建材化、焚烧等，而上述污水厂污泥的处理又是上述污泥处置的前提条件。

填海法在各国都已被禁止；填埋法占地面积大，须作防渗处理，还要建设沼气回收系统及渗滤水处理厂，容易对地下水及周围空气造成污染，资源也不能回收利用，而且由于污泥具有流动性，单独填埋难度非常大，对于人口众多，耕地资源日益紧张的我国来说，越来越难以施行；土地利用受使用范围及季节性的限制，很难形成规模，而且容易造成环境的二次污染，民众的接受程度也低，特别是含有重金属的污泥更不能进行土地利用。除此之外的处置方法都需要进行脱水或干化的前置处理，例如焚烧处理，其要求污泥的标准含水率为45％，目前除了热干化外还没有其它方法能使污泥含水率降到这个水平。上述脱水处理工艺主要包括带式脱水、板框脱水及离心脱水；上述干化主要是热干化，热干化又分为直接式热干化和间接式热干化，直接式热干化主要包括带式干化机、回转式烟气干化机，所述回转式烟气干化机比较常见的如回转烘干窑、单通道旋转式干燥机等。所述间接式热干化主要包括桨叶式干化机、薄膜干化机、圆盘干化机。

通过脱水、干化处理使污泥达到较低的含水率是污泥有效处置的前提条件，现有传统的污泥脱水技术，如带式、板框和离心机一般只能将污泥含水率降到80％左右，而污泥热干化技术虽然效果很好，但投资和运行成本高，且有一定的安全隐患。

因此，急需一种操作简单、低成本的污泥干化处理方法，为污泥的后续处置奠定较好的基础。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种操作简单、低成本的污水厂污泥改性干化处理方法和污水厂污泥处理系统。

根据本发明，所述污水厂污泥改性干化处理方法，包括：对所述污水厂污泥进行浓缩处理的步骤；对所述经过浓缩处理的污泥进行改性处理的步骤；对所述经过改性处理的污泥进行干化处理的步骤。

所述浓缩处理包括重力浓缩处理和机械浓缩处理。

所述机械浓缩处理采用带式浓缩机或离心浓缩机。

还包括加入絮凝剂对所述污泥进行浓缩处理。

所述改性处理包括加入总重量不超过绝干污泥20％、品种不超过3种的改性剂对所述浓缩污泥进行改性。

所述改性剂主要由CaO以及部分稀有元素组成。

在干化处理步骤之前，还包括将所述经过改性的污泥送入污泥反应池进行一定时间反应的步骤。

所述干化处理采用机械分离方式实现。

所述机械分离方式为采用卧式压榨机、立式压榨机或卧式螺旋离心机。

根据本发明，所述污水厂污泥处理系统，包括改性剂储存及溶配系统、污泥浓缩系统、污泥改性系统、污泥干化系统、半干污泥输送及储存系统和压缩空气系统。

所述改性剂储存及溶配系统包括改性剂储存罐、螺旋定量给料机、溶药罐、搅拌装置以及加药泵。

所述污泥浓缩系统包括进料泵、浓缩机。

所述污泥改性系统包括污泥改性罐、转料泵及污泥反应池。

所述污泥干化系统包括干化机进料泵、机械干化机。

所述半干污泥输送及储存系统包括分皮带/分螺旋、总皮带/总螺旋以及半干污泥储仓。

所述压缩空气系统包括空压机、压缩空气储罐。

所述污泥处理系统还包括电气系统、自控系统。

采用上述污水厂污泥改性干化处理方法和污水厂污泥处理系统可以取得以下技术效果：

1)、直接将污泥由含水率98％降至含水率50％左右，减量化效果；

2)、建设周期短，投资省，无需外来热源，安全性高，运行费用低；

3)、系统简单，具有普遍适用性，既可用于老厂改造，又可用于新厂建设；

4)、为污泥的后续处置提供了较好条件。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为本发明的污水厂污泥改性干化处理方法的流程示意图；

图2为本发明的污水厂污泥处理系统概括示意图；

图3为本发明的污水厂污泥处理系统的一个具体示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的污水厂污泥改性干化处理方法和污水厂污泥处理系统。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，本发明的污水厂污泥改性干化处理方法，主要包括污泥浓缩处理、污泥改性处理和污泥干化处理三个步骤。

首先，来自污水厂污泥(含水率约为97-98％)经浓缩机进料泵送入污泥浓缩机进行浓缩处理，所述浓缩处理主要包括重力浓缩处理和机械浓缩处理。具体地，所述浓缩机优选采用带式浓缩机或离心浓缩机。这里为了提高浓缩处理的效果，优选在所述浓缩机中加入絮凝剂对污泥进行浓缩处理。经过浓缩处理后的污泥的含水率降至92-95％。

其次，在所述污泥改性罐内对所述经过浓缩处理后的污泥进行污泥改性处理。在所述污泥改性罐内加入总重量不超过绝干污泥20％、品种不超过3种的改性剂对所述浓缩污泥进行改性。所述改性剂1、2、3主要由CaO以及部分稀有元素组成。所述经过改性的污泥优选送入污泥反应池进行一定时间的反应，主要目的是使污泥中的胞内水转化为间隙水，并建立脱水通道，从而使水分更容易被分离。

接下来，对上述改性后的污泥进行干化处理，这里干化处理采用机械分离方式实现，具体地上述改性后的污泥通过干化机进料泵送入干化机进行干化处理，所述干化机可以是卧式压榨机、立式压榨机或卧式螺旋离心机，主要目的是使污泥中的固液分离，以达到较低的含水率(45-50％)。

上述浓缩机和干化机排出的滤液可以回流至污水厂进水口进行处理；干化机排出的半干污泥可以经皮带输送机或螺旋输送机收集输送至半干污泥储仓存放，以备后续处置；上述污泥浓缩、改性和干化车间的臭气可经收集后进行集中处理。

采用上述污水厂污泥改性干化处理方法可以直接有效地将污水处理厂的污泥由含水率98％降至含水率50％左右，并且采用机械分离方式来实现上述干化处理，无需外来热源，安全性高，成本低。

图2为本发明的污水厂污泥处理系统概括示意图。所述污水厂污泥处理系统主要包括改性剂储存及溶配系统、污泥浓缩系统、污泥改性系统、污泥干化系统、半干污泥输送及储存系统和压缩空气系统等，辅助部分包括电气系统、自控系统等。

a.改性剂储存及溶配系统：用于储存改性剂，并对改性剂进行溶配，然后定量输送到污泥改性罐。系统主要由改性剂储存罐、螺旋定量给料机、溶药罐、搅拌装置以及加药泵等组成。

b.污泥浓缩系统：将含水率为98％的污泥进行浓缩，降低污泥含水率。系统主要由进料泵、浓缩机等组成。

c.污泥改性系统：在污泥改性罐中投加改性剂，并将加药后的污泥在反应池内进一步曝气反应，改变污泥性质。系统主要由污泥改性罐、转料泵及污泥反应池等组成。

d.污泥干化系统：将改性后的污泥进行固液分离，使污泥含水率降低至50％左右。系统主要由干化机进料泵、干化机等组成。

e.半干污泥输送及储存系统：各分皮带(螺旋)将干化机排出的半干污泥汇合到总皮带(螺旋)，然后爬升输送至半干污泥储仓。系统主要由分皮带(螺旋)、总皮带(螺旋)以及半干污泥储仓等组成。

f.压缩空气系统：主要为气动隔膜泵、气动阀、污泥浓缩机、污泥反应池曝气等提供洁净气源。系统主要由空压机、压缩空气储罐等组成。

图3为本发明的污水厂污泥处理系统的一个具体示意图，其进一步示出了上述污泥处理系统得各个系统的具体组成图。

以下描述本发明的几个具体实施例。

a.老污水厂污泥处理改造案例一

该厂日处理污水10万m³，其中70％为工业污水，30％为生活污水，日产污泥100吨左右。

取消原污泥带式脱水机，增加污泥浓缩、改性系统、污泥干化系统及皮带输送系统，扩大原有压缩空气系统。将污水处理过程中产生的污泥(含水率约为97-98％)经过两台螺杆泵提升至两台带式浓缩机，根据浓缩情况加入絮凝剂以提高污泥浓缩的效率。浓缩后污泥(含水率约为92-95％)经过螺杆泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入适量改性剂1，然后经螺杆泵送入污泥反应池进行曝气反应。干化操作时将反应池内污泥通过三台螺杆泵送入三台卧式压榨机，通过压榨方式实现固液分离，压榨后的半干污泥含水率降至45-50％。压榨过程中所产生的滤液回流至污水厂进水口。半干污泥通过皮带输送至半干污泥储仓暂存。

b.老污水厂污泥处理改造案例二

该厂日处理污水15万m³，其中60％为生活污水，40％为工业污水，日产污泥120吨左右。

利用原有污泥离心脱水机及污泥输送系统，增加污泥浓缩、改性系统，扩大原有压缩空气系统。将污水处理过程中产生的污泥(含水率约为97-98％)经过三台螺杆泵提升至三台离心浓缩机，根据浓缩情况加入絮凝剂以提高污泥浓缩的效率。浓缩后污泥(含水率约为92-95％)经过螺杆泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入适量改性剂1和改性剂2，然后经转料泵送入污泥反应池池进行曝气反应。然后将经过一定反应时间的污泥通过四台螺杆泵送入卧式螺旋离心机，通过离心方式实现固液分离，离心机排出的半干污泥含水率降至50-55％。离心分离过程中所产生的滤液回流至污水厂进水口。半干污泥通过原有螺旋输送机输送至污泥运输车外运。

c.新建污水厂污泥处理案例

该厂日处理污水7万m3，其中95％为生活污水，5％为工业污水。

将污水处理过程中产生的污泥(含水率约为97-98％)经过两台螺杆泵提升至两台离心浓缩机，根据浓缩情况加入絮凝剂以提高污泥浓缩的效率。浓缩后污泥(含水率约为92-95％)经过螺杆泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入适量改性剂1、改性剂2和改性剂3，然后经螺杆泵送入污泥反应池进行曝气反应。干化操作时将反应池内污泥通过三台螺杆泵送入三台立式压榨机，通过压榨方式实现固液分离，压榨后的半干污泥含水率降至45-50％。压榨过程中所产生的滤液回流至污水厂进水口。半干污泥通过皮带输送至半干污泥储仓暂存。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (17)

1.一种污水厂污泥改性干化处理方法，包括：

对所述污水厂污泥进行浓缩处理的步骤；

对所述经过浓缩处理的污泥进行改性处理的步骤；

对所述经过改性处理的污泥进行干化处理的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓缩处理包括重力浓缩处理和机械浓缩处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述机械浓缩处理采用带式浓缩机或离心浓缩机。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括加入絮凝剂对所述污泥进行浓缩处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改性处理包括加入总重量不超过绝干污泥20％、品种不超过3种的改性剂对所述浓缩污泥进行改性。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述改性剂主要由CaO以及部分稀有元素组成。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在干化处理步骤之前，还包括将所述经过改性的污泥送入污泥反应池进行一定时间反应的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干化处理采用机械分离方式实现。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述机械分离方式为采用卧式压榨机、立式压榨机或卧式螺旋离心机。

10.一种污水厂污泥处理系统，包括改性剂储存及溶配系统、污泥浓缩系统、污泥改性系统、污泥干化系统、半干污泥输送及储存系统和压缩空气系统。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述改性剂储存及溶配系统包括改性剂储存罐、螺旋定量给料机、溶药罐、搅拌装置以及加药泵。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述污泥浓缩系统包括进料泵、浓缩机。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述污泥改性系统包括污泥改性罐、转料泵及污泥反应池。

14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述污泥干化系统包括干化机进料泵、机械干化机。

15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述半干污泥输送及储存系统包括分皮带/分螺旋、总皮带/总螺旋以及半干污泥储仓。

16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述压缩空气系统包括空压机、压缩空气储罐。

17.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述污泥处理系统还包括电气系统、自控系统。

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