CN104909536B - 物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备 - Google Patents

Abstract

一种物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，采用一级溶解、一级脱水、二级溶解、二级脱水、三级溶解、三级脱水的方法对物化污泥进行处理，最终得到的无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量均降至约0.06％，可作为水泥窑配料使用，减少了污泥填埋时造成的环境污染及占地面积，同时对滤液进行除杂提纯与蒸发结晶，得到盐产品可外销，彻底实现了污泥的资源化。

Description

物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备

技术领域

本发明属于废物资源化处理技术领域，具体讲就是涉及物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，将物化污泥进行溶解洗涤、脱水等处理过程，使污泥溶解盐含量降低，可作为水泥窑配料使用，同时对滤液进行除杂提纯与蒸发结晶，得到盐产品，实现了污泥的减量化与资源化。

背景技术

在水处理行业领域中，尤其在现代工业废水处理中，由于废水成分复杂，难以生物降解，因此，物理化学法是废水处理的常用手段。然而，在物化处理的过程中伴随着大量物化污泥产生，物化污泥即是废水处理过程中絮凝沉淀和化学深度处理过程中加入酸碱以及PAC、PAM后形成的杂质残体，该污泥一般含有大量的硅酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁等，除此之外，还含有溶解盐＜8％，含钾＜0.5％、钠＜3.0％、氯＜4.5％，若将其直接填埋等处理，盐分将被大量浪费且增加了污泥处理成本，而且造成二次污染。

目前，从污泥中提取盐分的方法主要有酸化法、离子交换法和膜法等。

酸化法即在低pH值条件下(如pH<3.75)，采用强酸即可将铝盐从絮凝体中溶析出来。酸化法包括三个步骤：污泥脱水、酸化处理、分离净化。该方法的不足之处是选择性差，回用的金属除了铝以外，还有其它一些可溶性或胶体性物质；会使出水中的有机物质产生累积；若酸化污泥不经脱色过滤和结晶，影响处理水的出水水质。

液相离子交换法是一种液-液提取法，能从经酸化的污泥中分离和浓缩盐类，使其得到回用，其工作过程主要由一种载体混合液来完成。这种方法工序较为复杂，并且需要较灵敏的控制系统。

膜法中所采用的复合膜是由厚约0.5mm的多孔聚四氟乙烯膜及嵌入其中的直径约100μm的细球粒组成，细球粒起到交换剂的作用，它对所选择的离子有很强的亲和力。其步骤分为选择性吸附、解吸和膜的再生。复合膜的吸附具有选择性和排它性，同时有较好的持久性，可循环使用30次以上，但成本较高，运行比较复杂，且吸附于膜上的部分盐有可能会重新回到污泥中。

同时，对污泥的最终处理处置技术主要有焚烧、填埋、堆肥农用等方式处理。焚烧法处理污泥是目前最有效的方法，但污泥焚烧取决于污泥的热值，热值的大小决定了污泥处理的生产成本，而物化污泥主要是难生物降解有机物跟PAC、PAM相互作用的产物，其热值很低，所以污泥焚烧以后产生的残渣有无回收利用价值是值得考虑的问题。填埋处理污泥操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强，但填埋过程中污泥中的有毒有害重金属、溶解盐和病原微生物等会严重污染土地和水资源，必须考虑填埋场的地质、水文和土壤条件，使用需受到一定限制，而且污泥中存在的有用物质(如溶解盐类物质)大量被浪费，资源化利用程度低。堆肥农用法适合有机物含量高、无机物低的城市污泥的处理，对于含有大量硅酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁等无机成分的物化污泥，不利于植物对有机成分的降解吸收，且占用大量土地。

发明内容

本发明的目的是针对由现有的污泥处理技术对物化污泥处理效率低，且容易产生二次污染的技术缺陷，提供一种物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，将物化污泥进行一级溶解、一级脱水、二级溶解、二级脱水、三级溶解、三级脱水的处理过程，最终得到的无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量均降至约0.06％，可作为水泥窑配料使用，减少了污泥填埋时造成的环境污染及占地面积，彻底实现了污泥的资源化。

技术方案

为了实现上述技术目的，设计一种物化污泥洗涤资源化处理工艺，它包括以下几个步骤：

(1)将物化污泥进行溶解，充分溶解洗涤污泥中的溶解盐，得到混合液；

(2)将步骤(1)得到的混合液进行浓缩脱水，得到滤液与一级脱水污泥；

(3)将步骤(2)得到的滤液进行除杂提纯与蒸发结晶处理，去除SS、大分子有机物，得到产品盐；

将步骤(2)得到的一级脱水污泥进行二级溶解处理，进一步溶解洗涤溶解盐，得到二级混合液；

(4)将步骤(3)得到的二级混合液进行二级污泥脱水处理，进一步浓缩脱水，得到二级滤液与二级脱水污泥；

(5)将步骤(4)得到的二级脱水污泥进行三级溶解处理，进一步溶解洗涤溶解盐，得到三级混合液；

(6)将步骤(5)得到的三级混合液进行三级脱水处理，进一步浓缩脱水，得到三级滤液与无机污泥。

进一步，所述步骤(6)得到的三级滤液返回二级溶解循环再处理，得到的无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量降至0.06％。

用于上述物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，其特征在于：它包括一级溶解槽、一级污泥脱水单元、除杂提纯与蒸发结晶设备、二级溶解槽、二级污泥脱水单元、三级溶解槽、三级污泥脱水单元；

污泥料仓与一级溶解槽连接，连接管路上装有进料泵，一级溶解槽的输出端连接一级污泥脱水单元，一级污泥脱水单元的滤液输出端连接除杂提纯与蒸发结晶设备，脱水污泥端连接二级溶解槽，除杂提纯与蒸发结晶设备的沉淀污泥端返回一级溶解槽，产品盐输出端连接盐回收袋，蒸馏水输出端连接三级溶解槽，二级溶解槽的输出端连接二级污泥脱水单元，二级污泥脱水单元的滤液输出端连接回一级溶解槽，脱水污泥输出端连接三级溶解槽，三级溶解槽的输出端连接三级污泥脱水单元，三级污泥脱水单元的滤液输出端连接回二级溶解槽，脱水污泥输出端连接干化污泥输送车。

进一步，所述一级溶解槽、二级溶解槽、三级溶解槽中均装有搅拌机。

进一步，所述除杂提纯与蒸发结晶设备中包括沉淀澄清池、离子交换柱、脱气塔和蒸发结晶罐，其中，沉淀澄清池清液输出端连接离子交换柱，离子交换柱清液输出端连接脱气塔，脱气塔输出端连接蒸发结晶罐。

有益效果

本发明提供的物化污泥洗涤资源化处理工艺及其专用设备采用一级溶解、一级脱水、二级溶解、二级脱水、三级溶解、三级脱水的方法对物化污泥进行处理，最终得到的无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量均降至约0.06％，可作为水泥窑配料使用，减少了污泥填埋时造成的环境污染及占地面积，同时对滤液进行除杂提纯与蒸发结晶，得到盐产品可外销，彻实现了污泥的资源化。

附图说明

附图1是本发明的工艺流程图。

附图2是本发明的设备连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

实施例

如附图2所示物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，它包括一级溶解槽1、一级污泥脱水单元2、除杂提纯与蒸发结晶设备3、二级溶解槽4、二级污泥脱水单元5、三级溶解槽6、三级污泥脱水单元7。

污泥料仓8与一级溶解槽1连接，连接管路上装有进料泵9，一级溶解槽1的输出端连接一级污泥脱水单元2，一级污泥脱水单元2的滤液输出端连接除杂提纯与蒸发结晶设备3，脱水污泥端连接二级溶解槽4，除杂提纯与蒸发结晶设备3的沉淀污泥端返回一级溶解槽1，产品盐输出端连接盐回收袋15，蒸馏水输出端连接三级溶解槽6，二级溶解槽4的输出端连接二级污泥脱水单元5，二级污泥脱水单元5的滤液输出端连接回一级溶解槽1，脱水污泥输出端连接三级溶解槽6，三级溶解槽6的输出端连接三级污泥脱水单元7，三级污泥脱水单元7的滤液输出端连接回二级溶解槽4，脱水污泥输出端连接干化污泥输送车16。

所述一级溶解槽1、二级溶解槽4、三级溶解槽6中均装有搅拌机10。

所述除杂提纯与蒸发结晶设备3中包括沉淀澄清池11、离子交换柱12脱气塔13和蒸发结晶罐14，其中，沉淀澄清池11清液输出端连接离子交换柱12，离子交换柱12清液输出端连接脱气塔13，脱气塔13输出端连接蒸发结晶罐14。

如附图1所示，利用上述专用设备进行物化污泥洗涤资源化处理工艺的过程如下：

第一步，将物化污泥输送至一级溶解系统，充分溶解洗涤污泥中的溶解盐，得到混合液；

第二步，上述得到的混合液进入一级污泥脱水系统，将污泥进行浓缩脱水，得到滤液与一级脱水污泥；

第三步，上述得到的滤液进入除杂提纯与蒸发结晶系统，先去除SS、大分子有机物等杂质，杂质形成的沉淀污泥返回一级溶解系统，循环再处理；然后除杂提纯后的清液进行蒸发结晶，得到氯化钠、氯化钾产品盐，可外销，蒸发结晶产生的蒸馏水进入三级溶解系统，以提供洗涤液；同时，上述得到的一级脱水污泥进入二级溶解系统，进一步溶解洗涤溶解盐，得到混合液；

第四步，上述得到的混合液进入二级污泥脱水系统，将污泥进一步浓缩脱水，得到滤液与二级脱水污泥，滤液返回一级溶解系统，循环再处理；

第五步，上述得到的二级脱水污泥进入三级溶解系统，进一步溶解洗涤溶解盐，得到混合液；

第六步，上述得到的混合液进入三级脱水污泥系统，进一步浓缩脱水，得到滤液与无机污泥，其中，滤液返回二级溶解系统循环再处理，无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量均降至0.06％，通过污泥输送车输送至水泥窑作为配料使用。

本发明采用一级溶解、一级脱水、二级溶解、二级脱水、三级溶解、三级脱水的方法对物化污泥进行处理，最终得到的无机污泥含水率在60％以下，钾、钠、氯含量均降至约0.06％，可作为水泥窑配料使用，减少了污泥填埋时造成的环境污染及占地面积，同时对滤液进行除杂提纯与蒸发结晶，得到盐产品可外销，彻底实现了污泥的资源化。

Claims (3)

1.物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，其特征在于：它包括一级溶解槽(1)、一级污泥脱水单元(2)、除杂提纯与蒸发结晶设备(3)、二级溶解槽(4)、二级污泥脱水单元(5)、三级溶解槽(6)、三级污泥脱水单元(7)；

污泥料仓(8)与一级溶解槽(1)连接，连接管路上装有进料泵(9)，一级溶解槽(1)的输出端连接一级污泥脱水单元(2)，一级污泥脱水单元(2)的滤液输出端连接除杂提纯与蒸发结晶设备(3)，脱水污泥端连接二级溶解槽(4)，除杂提纯与蒸发结晶设备(3)的沉淀污泥端返回一级溶解槽(1)，产品盐输出端连接盐回收袋(15)，蒸馏水输出端连接三级溶解槽(6)，二级溶解槽(4)的输出端连接二级污泥脱水单元(5)，二级污泥脱水单元(5)的滤液输出端连接回一级溶解槽(1)，脱水污泥输出端连接三级溶解槽(6)，三级溶解槽(6)的输出端连接三级污泥脱水单元(7)，三级污泥脱水单元(7)的滤液输出端连接回二级溶解槽(4)，脱水污泥输出端连接干化污泥输送车(16)。

2.如权利要求1所述的物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，其特征在于：所述一级溶解槽(1)、二级溶解槽(4)、三级溶解槽(6)中均装有搅拌机(10)。

3.如权利要求1所述的物化污泥洗涤资源化处理工艺的专用设备，其特征在于：所述除杂提纯与蒸发结晶设备(3)中包括沉淀澄清池(11)、离子交换柱(12)、脱气塔(13)和蒸发结晶罐(14)，其中，沉淀澄清池(11)清液输出端连接离子交换柱(12)，离子交换柱(12)清液输出端连接脱气塔(13)，脱气塔(13)输出端连接蒸发结晶罐(14)。