CN104291548A - 生化污泥的处理方法及生化污泥的处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生化污泥的处理方法及生化污泥的处理装置。该处理方法包括以下步骤：对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥。该处理方法通过在对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥之后，增加将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥的步骤，从而使得干燥过程中脱水污泥中的水分被蒸发抽走，进而减少了处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率，进而减少了生化污泥的处理成本。同时，该处理方法减少了干化污泥的重量，所获得的干法污泥可以送到危废中心进行无害化处理，减少了对环境的危害。

Description

生化污泥的处理方法及生化污泥的处理装置

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体而言，涉及一种生化污泥的处理方法及生化污泥的处理装置。 

背景技术

煤化工项目方兴未艾，成为国家重要的能源技术储备。煤制烯烃项目作为煤化工项目的一个重要分支，也越来越被重视和推广。煤制烯烃项目产生的气化污水、MTO污水等可生化性较高，需采用生化系统进行生化处理，而生化系统运行中需要定期排放剩余的生化污泥。由于生化污泥中含有多种重金属、微生物、难降解有机物等物质，使其属于危险废弃物，并导致其处理和处置技术十分复杂。 

目前，业界处理生化污泥的技术主要有三种：(1)带式压滤技术，即先对生化污泥进行重力浓缩，然后将重力浓缩后的生化污泥送入带式压滤机进行压滤脱水和分离液循环处理，并将压滤后的泥饼外运送第三方处理。该技术具有工艺简单、投资较小等优点。但该技术所采用的带式压滤机与外界环境没有隔断，导致操作环境恶劣，且一些挥发组分和有毒有害气体逸散，从而对操作人员身心健康有潜在影响。另外，压滤机脱水效果较差，分离后泥饼的含水率约为85％以上，导致污泥量较大，转运及处理费用很高。(2)离心脱水技术，即先对生化污泥进行重力浓缩，然后将重力浓缩后的生化污泥送入离心脱水机进行离心脱水和分离液循环处理，并将脱水后的泥饼外运送第三方处理。该技术具有工艺简单、投资较小、因离心机为全密闭环境使得操作环境较好等优点。但该技术所采用的离心脱水机的脱水效果一般，分离后泥饼的含水率约为80％以上，导致污泥量较大，转运及处理费用较高。(3)焚烧技术，即采用带式压滤技术或离心脱水技术对生化污泥进行脱水处理，然后将脱水后的泥饼直接送入自建的焚烧炉进行无害化、减量化处理。该工艺较为复杂，因消耗一定的燃料气及其他公用工程介质使其运行成本较高，且危废的焚烧条件较为苛刻，尾气排放标准要求较高，存在一定的环保压力。 

针对上述生化污泥，考虑到投资成本及运行成本，很多企业处理危废污泥的方法都是简单脱水后外送至危废处理中心进行集中处理。然而，简单脱水后的生化污泥存在以下问题：(1)处理后污泥中的含水率高，导致送危废中心进行处理时需要支付高额的再处理费用，其处理成本已成为国内煤化工及化工企业污水处理的瓶颈。(2)处理后污泥中的含水率高，导致产生的污泥量大，很多老企业通过自建危废堆场用于临时储存污泥，有潜在的环境污染的风险。针对上述问题，目前还没有有效的解决方法。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生化污泥的处理方法及生化污泥的处理装置，以减少处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种生化污泥的处理方法，处理方法包括以下步骤：对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥。 

进一步地，获得脱水污泥的步骤包括：将生化污泥输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；将均质污泥经污泥输送泵送到离心脱水机中进行离心脱水以获得脱水污泥。 

进一步地，在将生化污泥输送到污泥储槽中之前，该处理方法还包括将生化污泥输送到污泥浓缩池中进行重力浓缩的步骤。 

进一步地，在将均质污泥送到离心脱水机中之前，该处理方法还包括以下步骤：采用污泥切割机对均质污泥进行破碎处理；向破碎处理后的均质污泥中加入污泥絮凝剂。 

进一步地，污泥絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。 

进一步地，离子脱水机为卧式螺旋沉降离心机。 

进一步地，获得干化污泥的步骤包括：将脱水污泥输送入干化机中进行干燥处理，以使脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽；将经干燥处理后的脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥；通过卸料器排出干化污泥。 

进一步地，将脱水污泥输送入干化机的步骤包括：将脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中；再通过污泥给料泵将脱水污泥输送到干化机中。 

进一步地，干燥处理的时间为10～15min。 

进一步地，在干燥处理的步骤中，废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，废气通过风机排出。 

进一步地，干化机为涡轮薄层干化机或桨叶式干化机。 

进一步地，脱水污泥中的含水率为80％～85％，干化污泥中的含水率为25％～35％。 

本发明还提供了一种生化污泥的处理装置，该处理装置包括：脱水系统，用于对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；干燥系统，设置在脱水系统连通的下游，干燥系统用于对脱水污泥进行干燥以获得干化污泥。 

进一步地，脱水系统包括依次连通设置的污泥浓缩池、污泥储槽、污泥切割机、螺杆泵、絮凝剂添加器和离心脱水机。 

进一步地，干燥系统包括依次连通设置的湿泥饼进料仓、污泥给料泵和干化机；与干化机的上出口依次连通的冷凝器、除雾器和风机；以及与干化机的下出口依次连通的冷却器和卸料器。 

应用本发明的技术方案，本发明通过在对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥之后，增加将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥的步骤，从而使得干燥过程中脱水污泥中的水分被蒸发抽走，进而减少了处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率，进而减少了生化污泥的处理成本。同时，该处理方法减少了干化污泥的重量，所获得的干法污泥可以送到危废中心进行无害化处理，减少了对环境的危害。 

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1示出了根据本发明的实施方式所提供的生化污泥的处理方法的流程示意图；以及 

图2示出了根据本发明的实施方式所提供的生化污泥的处理装置的剖面结构示意图。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。 

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。 

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。 

由背景技术可知，现有生化污泥的处理方法后得到的污泥存在含水率高的问题。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种生化污泥的处理方法。如图1所示，处理方法包括以下步骤：对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥。 

上述处理方法通过在对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥之后，增加将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥的步骤，从而使得干燥过程中脱水污泥中的水分被蒸发抽走，进而减少了处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率，进而减少了生化污泥的处 理成本。同时，该处理方法减少了干化污泥的重量，所获得的干法污泥可以送到危废中心进行无害化处理，减少了对环境的危害。 

下面将更详细地描述根据本发明提供的生化污泥的处理方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。 

首先，对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥。在一种优选的实施方式中，该步骤包括：将生化污泥输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；将均质污泥经污泥输送泵送到离心脱水机中进行离心脱水以获得脱水污泥。其中，搅拌和曝气步骤能够使污泥更加均质，从而获得均质污泥，进而保证了离心脱水的步骤中进料的均匀性、稳定性。离心脱水的步骤之后所获得的脱水污泥的含水率降至80％左右，从而有效减少了脱水污泥的质量。 

上述生化污泥污可以为水生化装置的隔油池底泥、涡凹气浮、溶气气浮浮渣、生化池剩余污泥、调节罐底泥等生化污泥,其含水量为99％左右。在将生化污泥输送到污泥储槽中之前，该处理方法还包括将生化污泥输送到污泥浓缩池中进行重力浓缩的步骤。经过重力浓缩后的生化污泥的含水率降至98.5％左右。当生化污泥污不含涡凹气浮、溶气气浮浮渣、生化池剩余污泥，可直接进入污泥储槽中进行搅拌和曝气以以获得均质污泥，不需进行重力浓缩。 

上述离心脱水的步骤中，离子脱水机为卧式螺旋沉降离心机，此时处理过程基本上全封闭。所形成脱水污泥中的含水率为80％～85％。在离心脱水的步骤之后，该处理方法还可以包括以下步骤：采用污泥切割机对均质污泥进行破碎处理；向破碎处理后的均质污泥中加入污泥絮凝剂。其中，破碎处理用于破摔均质污泥中的大粒径泥块。污泥絮凝剂可以为阳离子聚丙烯酰胺。 

完成对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥的步骤之后，将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥。在一种优选的实施方式中，该步骤包括：将脱水污泥输送入干化机中进行干燥处理，以使脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽；将经干燥处理后的脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥；通过卸料器排出干化污泥。 

具体地，将脱水污泥输送入干化机的步骤可以为：将脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中，再通过污泥给料泵将脱水污泥输送到干化机中。其中，污泥给料泵通过法兰连接于湿泥饼进料仓的出料螺旋出口上。 

上述干燥处理的过程为：干化机中转子叶片迅速卷起进入的脱水污泥，使之均匀涂布于加热面形成薄层，同时将脱水污泥向前输送，且输送过程中脱水污泥被干化机双层壳体内的蒸汽间接加热，脱水污泥中水分不断蒸发。大约经过10～15分钟，获得达到设计含水率的污泥。此时，即可将经干燥处理后的脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥。冷却器使用循环水或回用水间接冷却热的干燥处理后的脱水污泥。冷却后的干化污泥产品通过卸料器 排出。干化机可以为涡轮薄层干化机或桨叶式干化机。干燥处理后，干化污泥中的含水率为25％～35％。 

上述干燥处理的过程中，废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，废气通过风机排出。其中，废蒸汽在干化机中的轴向运动方向与污泥相反，这样可以保证大部分由废蒸汽裹挟的粉尘在干化机中去除。废蒸汽在干化机污泥进口侧上端排出干化机后进入冷凝器，废蒸汽中的可冷凝成分被冷凝，被冷凝获得的冷凝液回到污水场重新处理。冷凝器可以采用直接喷淋冷凝器。从除雾器中排出的废气通过风机排出系统后，可以将废气送往现有的废气处理系统进行处理。风机能够使整个干化系统处于负压状态，这样可以避免臭气及粉尘的溢出。由于本工艺产生的废气量很小，从而可以直接通入污水场现有臭气处理装置进行处理。 

本发明还提供了一种生化污泥的处理装置。如图2所示，该处理装置包括：脱水系统10，用于对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；干燥系统20，设置在与脱水系统10的下游，干燥系统10用于对脱水污泥进行干燥以获得干化污泥。 

上述脱水系统和干燥系统可以具有不同的结构。在一种优选的实施方式中，脱水系统10包括依次连通设置的污泥浓缩池11、污泥储槽12、污泥切割机13、螺杆泵14、絮凝剂添加器15和离心脱水机16。优选地，干燥系统20包括依次连通设置的湿泥饼进料仓21、污泥给料泵22和干化机23；与干化机23的上出口依次连通的冷凝器24、除雾器25和风机26；以及与干化机23的下出口依次连通的冷却器27和卸料器28。 

下面将结合实施例进一步说明本发明提供的生化污泥的处理方法。 

实施例1 

本实施例提供了一种生化污泥的处理方法，包括以下步骤： 

首先，对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥，包括：将生化污泥(含水量为99％)输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；将均质污泥经污泥输送泵送到卧式螺旋沉降离心机中进行离心脱水以获得脱水污泥。经检测得知，脱水污泥中含水量降至85％。 

然后，将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥以获得干化污泥，包括：将脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中，再通过污泥给料泵将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥处理；干燥10分钟后，将脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥，并通过卸料器排出干化污泥。干燥过程中，脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽，废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，废气通过风机排出。经检测得知，干化污泥中的含水率为35％。 

实施例2 

本实施例提供了一种生化污泥的处理方法，包括以下步骤： 

首先，对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥，包括：生化污泥(含水量为99％)输 送到污泥浓缩池中进行重力浓缩；将重力浓缩后生化污泥输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；将均质污泥经污泥输送泵送到卧式螺旋沉降离心机中进行离心脱水以获得脱水污泥。经检测获得，经过重力浓缩后的生化污泥的含水率降至98.5％，脱水污泥中含水量降至82％。 

然后，将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥以获得干化污泥，包括：将脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中，再通过污泥给料泵将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥处理；干燥12分钟后，将脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥，并通过卸料器排出干化污泥。干燥过程中，脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽，废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，废气通过风机排出。经检测获得，干化污泥中的含水率为30％。 

实施例3 

本实施例提供了一种生化污泥的处理方法，包括以下步骤： 

首先，对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥，包括：生化污泥(含水量为99％)输送到污泥浓缩池中进行重力浓缩；将重力浓缩后生化污泥输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；采用污泥切割机对均质污泥进行破碎处理；向破碎处理后的均质污泥中加入污泥絮凝剂；将均质污泥经污泥输送泵送到卧式螺旋沉降离心机中进行离心脱水以获得脱水污泥。经检测得知，经过重力浓缩后的生化污泥的含水率降至98％，脱水污泥中含水量降至80％。 

然后，将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥以获得干化污泥，包括：将脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中，再通过污泥给料泵将脱水污泥输送到涡轮薄层干化机中进行干燥处理；干燥15分钟后，将脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得干化污泥，并通过卸料器排出干化污泥。干燥过程中，脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽，废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，废气通过风机排出。经检测得知，干化污泥中的含水率为25％。 

对比例1 

本对比例提供了一种生化污泥的处理方法，包括以下步骤： 

将生化污泥(含水量为99％)输送到污泥浓缩池中进行重力浓缩；将均质污泥经污泥输送泵送到卧式螺旋沉降离心机中进行离心脱水以获得脱水污泥。经检测得知，经过重力浓缩后的生化污泥的含水率降至98.5％，脱水污泥中含水量降至81％。 

上述实施例1至3所获得干化污泥的含水率为25％～35％，而对比例1所获得污泥中含水量降至81％。由此可见，本发明提供的生化污泥的处理方法显著减少了处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率以及干化污泥的重量，进而减少了生化污泥的处理成本。 

下面将结合实例分析下本发明提供的处理方法和现有处理方法的成本。 

进行处理之前，污水生化装置产生含水率99％的污泥为30t/h，经过本发明提供的处理方法进行处理后获得含水率为30％的干化污泥0.3t/h，质量减少了100倍。而现有技术中只对生化污泥进行离心脱水后产生的污泥为1.5t/h，本发明获得的干化污泥与现有技术相比污泥量减少了1.5-0.3＝1.2t/h。而危废处理中心的处理费用为每吨污泥收费1700元，那么本发明与现有技术相比每小时可节约为2040元，减掉污泥干燥的处理成本每小时390元，每小时纯节省1650元，一年运行8000小时可节省费用1320万元。 

另外，进行处理之前生化污泥中水的量为29.7t/h，经过本发明提供的处理工艺后产生的干化污泥中水的量为0.09t/h，进料污泥到产出干燥污泥中水被分离回收了29.61t/h，水的回收率为99.7％。 

从以上实施例可以看出，本发明上述的实例实现了如下技术效果： 

(1)本发明提供的处理方法通过在对生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥之后，增加将脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥的步骤，从而使得干燥过程中脱水污泥中的水分被蒸发抽走，进而减少了处理生化污泥后得到的干化污泥中的含水率，进而减少了生化污泥的处理成本。 

(2)该处理方法减少了干化污泥的重量，所获得的干法污泥可以送到危废中心进行无害化处理，减少了对环境的危害。 

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (15)

1.一种生化污泥的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：

对所述生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；

将所述脱水污泥输送到干化机中进行干燥以获得干化污泥。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，获得所述脱水污泥的步骤包括：

将所述生化污泥输送到污泥储槽中进行搅拌和曝气以获得均质污泥；

将所述均质污泥经污泥输送泵送到离心脱水机中进行离心脱水以获得所述脱水污泥。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，在将所述生化污泥输送到所述污泥储槽中之前，所述处理方法还包括将所述生化污泥输送到污泥浓缩池中进行重力浓缩的步骤。

4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，在将所述均质污泥送到离心脱水机中之前，所述处理方法还包括以下步骤：

采用污泥切割机对所述均质污泥进行破碎处理；

向所述破碎处理后的所述均质污泥中加入污泥絮凝剂。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述污泥絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。

6.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述离子脱水机为卧式螺旋沉降离心机。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，获得所述干化污泥的步骤包括：

将所述脱水污泥输送入所述干化机中进行干燥处理，以使所述脱水污泥中水分被蒸发获得废蒸汽；

将经所述干燥处理后的所述脱水污泥送入冷却器进行冷却以获得所述干化污泥；

通过卸料器排出所述干化污泥。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，将所述脱水污泥输送入所述干化机的步骤包括：

将所述脱水污泥输送入到湿泥饼进料仓中；

再通过污泥给料泵将所述脱水污泥输送到所述干化机中。

9.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述干燥处理的时间为10～15min。

10.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，在所述干燥处理的步骤中，所述废蒸汽进入冷凝器进行冷凝，并将所述废蒸汽中的不凝气送入除雾器中进行处理获得废气，所述废气通过风机排出。

11.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述干化机为涡轮薄层干化机或桨叶式干化机。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述脱水污泥中的含水率为80％～85％，所述干化污泥中的含水率为25％～35％。

13.一种生化污泥的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：

脱水系统(10)，用于对所述生化污泥进行脱水处理以获得脱水污泥；

干燥系统(20)，设置在所述脱水系统(10)的下游，所述干燥系统(20)用于对所述脱水污泥进行干燥以获得干化污泥。

14.根据权利要求13所述的处理装置，其特征在于，所述脱水系统包括依次连通设置的污泥浓缩池(11)、污泥储槽(12)、污泥切割机(13)、螺杆泵(14)、絮凝剂添加器(15)和离心脱水机(16)。

15.根据权利要求13或14所述的处理装置，其特征在于，

所述干燥系统包括依次连通设置的湿泥饼进料仓(21)、污泥给料泵(22)和干化机(23)；

与所述干化机(23)的上出口依次连通的冷凝器(24)、除雾器(25)和风机(26)；以及

与所述干化机(23)的下出口依次连通的冷却器(27)和卸料器(28)。