CN105000775A

CN105000775A - 污泥深度脱水系统与方法

Info

Publication number: CN105000775A
Application number: CN201510347116.7A
Authority: CN
Inventors: 康兆雨; 谢杨
Original assignee: Guangzhou Zhongke Jianyu Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Zhongke Jianyu Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2015-10-28

Abstract

本发明公开了污泥深度脱水系统与方法。污泥深度脱水系统，包括二沉池，污泥浓缩池，污泥调理池，压滤机，破碎机以及回转窑尾烟室。污泥深度脱水工艺，包括步骤：1）二沉池底流污泥收集后，进入污泥浓缩池，向浓缩池中加入破壁药剂进行充分处理；2）将经过破壁药剂处理的污泥送入污泥调理池中，并加入调理药剂进行充分处理；3）经过调理后的污泥送入压滤机中压滤脱水；4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎；5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。本发明可以实现污泥的减量化、无害化、资源化。

Description

污泥深度脱水系统与方法

技术领域

本发明涉及污泥深度脱水系统与方法。

背景技术

污水中的污染物大约有三分之一在污水处理的过程中转移到污泥里，随着我国污水处理厂的大批建设和投运，污泥对环境的危害越来越大，治理污泥已成为我国环境保护的战略目标。污泥治理技术难度高、投资大，根据国内外的经验，污泥治理需投入的费用相当于污水治理费用的20～30%，其产业规模达数千亿元，污泥治理是我国环境保护领域十二五规划的核心内容。

污水厂污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。污泥处理处置主要分为两个阶段：第一阶段是对污泥进行减量化、稳定化处理，其目的是为了降低污泥处置造成二次污染的风险；第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处理处置，实现污泥无害化和资源化的目的。

十二五期间我国将增加建设污水处理能力9000万m³，增建和在建城镇污水厂达1800多座，我国污水厂污泥处置压力日趋紧迫。从技术上来看，无论是以日本为代表的污泥焚烧发电技术，还是以欧美等国为代表的污泥土地利用技术，都指明了污泥处置在朝着污泥资源化利用的方向发展。

针对污泥进行脱水化处理与资源利用，现在有相当一部分企业与科研机构投入了大量人力、物力进行相应的研究，业界污泥脱水技术，主要有以下的方法：

a、机械脱水

包括压滤法、真空吸滤法以及离心法，涉及的相关设备有：板框压滤机、转桶式离心机、螺旋压榨脱水机等等，但机械脱水仅仅是针对间隙水，经过机械脱水，污泥仍然含有75%以上的水分；

b、热力脱水

采用烟气、蒸汽或其他热源对污泥进行脱水，但不论是利用热源制热或利用余热，热力脱水都存在需要耗费大量能量的问题，这种方法往往得不偿失，以大搏小。

目前也有企业采用机械脱水+热力脱水的联合脱水方法，但是这种方法也往往只能将含水率为97-98%的污泥脱水至60%左右，可60%左右的污泥往往不具有太大的回收价值。

发明内容

本发明的目的在于提供污泥深度脱水系统与方法。

本发明所采取的技术方案是：

污泥深度脱水系统，包括二沉池，污泥浓缩池，污泥调理池，压滤机，破碎机以及回转窑尾烟室；其中：

二沉池、污泥浓缩池、污泥调理池依次连通；

压滤机用于将从调理池中出来的污泥进行压滤脱水处理；

破碎机用于将经过压滤脱水处理后的污泥进行破碎；

回转窑尾烟室用于接收经过破碎后的污泥。

经过压滤脱水处理后的污泥中，含水率为30-45%。

经过破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm。

污泥深度脱水工艺，包括步骤：

1）二沉池底流污泥收集后，进入污泥浓缩池，向浓缩池中加入破壁药剂进行充分处理；

2）将经过破壁药剂处理的污泥送入污泥调理池中，并加入调理药剂进行充分处理；

3）经过调理后的污泥送入压滤机中压滤脱水；

4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

步骤1）中，所述的破壁药剂为臭氧、次氯酸盐、氯气、双氧水、二氧化氯中的至少一种；其用量为浓缩池中污泥的0.05-10%。

步骤2）中，所述的调理药剂为三价铁的盐或氧化物、二价亚铁的盐或氧化物、PAM的复配物；调理药剂的用量为污泥调理池中的污泥的0.05-25%。

所述的调理药剂为三价铁盐、二价亚铁盐、PAM按照质量比为1:(0.8-1.2):(0.8-1.2)的复配物。

步骤3）中，所述的压滤机为板框压滤机、厢式压滤机、带式压滤机、叠螺式压滤机中的一种。

经过步骤3）的压滤脱水处理后，污泥的含水量为30-45%。

经过步骤4）的破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm。

本发明的有益效果是：

本发明可以实现污泥的减量化、无害化、资源化；

减量化：

将污泥含水率从80%以上脱水降低至30-45%；污泥减量80%，极大节约运输成本。

无害化：

在污泥处置过程中添加环境友好物质，并对污泥内的有害物质进行削减处理。泥饼无菌、无臭。

资源化：

处理后的污泥进入回转窑尾烟室中进行焚烧处理，使得污泥泥渣成为水泥熟料的一部分，从而实现污泥的最终有效处理和利用。

附图说明

图1是本发明的系统构成示意图。

具体实施方式

如图1所示：

二沉池、污泥浓缩池、污泥调理池依次连通；压滤机用于将从调理池中出来的污泥进行压滤脱水处理；破碎机用于将经过压滤脱水处理后的污泥进行破碎；回转窑尾烟室用于接收经过破碎后的污泥。

经过压滤脱水处理后的污泥中，含水率为30-45%；经过破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm；进一步优选的，为5-10mm。

污泥深度脱水工艺，包括步骤：

3）经过调理后的污泥送入压滤机中压滤脱水；

4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

优选的，步骤1）中，所述的破壁药剂为臭氧、次氯酸盐、氯气、双氧水、二氧化氯中的至少一种；进一步优选的，为臭氧和/或次氯酸钠；

优选的，其用量为浓缩池中污泥的0.05-10%；进一步优选的，为0.05-1%；

优选的，步骤1）中，污泥浓缩脱水的过程中，产生的上清液回流至初沉池（图中未示出）；

优选的，步骤2）中，所述的调理药剂为三价铁的盐或氧化物、二价亚铁的盐或氧化物、PAM的复配物；进一步优选的，所述的调理药剂为三价铁盐、二价亚铁盐、PAM按照质量比为1:(0.8-1.2):(0.8-1.2)的复配物；

优选的，调理药剂的用量为污泥调理池中的污泥的0.05-25%；进一步优选的，为0.05-1%；

优选的，步骤3）中，所述的压滤机为板框压滤机、厢式压滤机、带式压滤机、叠螺式压滤机中的一种；进一步优选的，为板框压滤机或厢式压滤机。

优选的，经过步骤3）的压滤脱水处理后，污泥的含水量为30-45%；经过步骤4）的破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm。

优选的，步骤4）中，压滤脱水产生的滤液回流至初沉池（图中未示出）；

优选的，经过步骤5），污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理，后续涉及的过程或反应具体为：

污泥投加于回转窑尾烟室，此处温度在 1050℃以上，气体停留时间约 1s，挥发性有机物及固相二噁英等有害物质将初步分解，部分氯元素与分解炉出来的碱性氧化物在高温下反应生成金属氯化物。烟室产生的废气在负压下进入分解炉。随后污泥与生料混合进入窑内，与此处加入的煤粉一起充分反应，在窑内停留约 30min，最高温度可达 1450℃，足以保证污泥中的固体有机物和微量固相二噁英完全裂解；气相有机物在窑内 1200℃温度下可停留 6s 以上，也能够充分裂解；在烧制生成孰料的同时，大部分氯元素与碱性氧化物在高温下反应生成氯化物。绝大部分氯元素进入孰料，也避免了二噁英冷却过程中再合成的条件。窑内烧成的性质稳定的孰料随后进入蓖冷机冷却；而含有少量 SO₂、NO_x和粉尘的燃烧废气在负压下返回烟室，与烟室内未完全裂解的挥发性有机物提升至分解炉，在 900℃～1100℃下停留至少 3s，挥发性有机物被进一步裂解。分解炉出来的废气经窑尾袋式除尘器净化达标后通过高烟囱排入大气。

经过入窑高温锻烧，污泥与其它水泥原料进行充分化学反应，将有害成分去除，煅烧后的污泥泥渣成为水泥熟料的一部分，从而实现污泥的最终有效处理和利用。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

污泥深度脱水工艺，包括步骤：

1）含水率为97%的二沉池底流污泥收集后，进入污泥浓缩池，向浓缩池中加入破壁药剂进行充分处理；

其中，所述的破壁药剂为次氯酸钠，其加入量为浓缩池中污泥的0.05wt%；

其中，所述的调理药剂为氯化铁、氯化亚铁、聚丙烯酰胺按照质量比为1:1:1的复配物；调理剂的用量为调理池中污泥的0.05wt%；

3）经过调理后的污泥送入板框压滤机中压滤脱水；经过压滤脱水后，污泥的含水率降至42%；

4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎，破碎后的污泥的粒径为5-10mm；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

实施例2：

污泥深度脱水工艺，包括步骤：

1）含水率为98%的二沉池底流污泥收集后，进入污泥浓缩池，向浓缩池中加入破壁药剂进行充分处理；

其中，所述的破壁药剂为次氯酸钠，其加入量为浓缩池中污泥的0.2wt%；

2）将经过破壁药剂处理的污泥送入污泥调理池中，加入调理药剂进行充分处理；

其中，所述的调理药剂为氯化铁、氯化亚铁、聚丙烯酰胺按照质量比为1:0.8:1.2的复配物；调理剂的用量为调理池中污泥的0.3wt%；

3）经过调理后的污泥送入板框压滤机中压滤脱水；经过压滤脱水后，污泥的含水率降至37%；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

实施例3：

污泥深度脱水工艺，包括步骤：

1）含水率为97.2%的二沉池底流污泥收集后，进入污泥浓缩池，向浓缩池中加入破壁药剂进行充分处理；

其中，所述的破壁药剂为次氯酸钠，其加入量为浓缩池中污泥的1wt%；

其中，所述的调理药剂为氯化铁、氯化亚铁、聚丙烯酰胺按照质量比为1:1.2:0.8的复配物；调理剂的用量为调理池中污泥的1wt%；

3）经过调理后的污泥送入厢式压滤机中压滤脱水；经过压滤脱水后，污泥的含水率降至35%；

4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎，破碎后的污泥的粒径5-10mm；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

本发明的污泥深度脱水技术，可以实现：

1、脱水率高，处理后污泥含水率在30-45%，污泥减量可达到80%，相对于现有技术的机械脱水或热力脱水或机械脱水+热力脱水，大大降低了污泥的含水率；这种低含水率的污泥具有1000kcal/kg-3000 kcal/kg左右的热值，可以维持自身燃烧；

2、杀菌率99.99%以上，并彻底实现污泥改性除臭。

3、高效快速，处置过程时间短，自动化连续生产。

4、采用与污泥源头无缝对接就地实时处理、集中资源化处置方式，占地面积小，工作环境良好。

5、处理后泥质达标，符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）要求，以及城镇污水处理厂污泥处置的相关标准。

6、本发明的污泥得到了资源化利用，进入水泥厂的回转窑尾烟室中焚烧，最终的污泥泥渣进入了水泥熟料中。

Claims

1.污泥深度脱水系统，其特征在于：包括二沉池，污泥浓缩池，污泥调理池，压滤机，破碎机以及回转窑尾烟室；其中：

二沉池、污泥浓缩池、污泥调理池依次连通；

压滤机用于将从调理池中出来的污泥进行压滤脱水处理；

破碎机用于将经过压滤脱水处理后的污泥进行破碎；

回转窑尾烟室用于接收经过破碎后的污泥。

2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水系统，其特征在于：经过压滤脱水处理后的污泥中，含水率为30-45%。

3.根据权利要求1所述的污泥深度脱水系统，其特征在于：经过破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm。

4.污泥深度脱水工艺，其特征在于：包括步骤：

3）经过调理后的污泥送入压滤机中压滤脱水；

4）压滤脱水后的污泥送入破碎机中破碎；

5）破碎后的污泥送入回转窑尾烟室中进行焚烧处理。

5.根据权利要求4所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：步骤1）中，所述的破壁药剂为臭氧、次氯酸盐、氯气、双氧水、二氧化氯中的至少一种；其用量为浓缩池中污泥的0.05-10%。

6.根据权利要求4所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：步骤2）中，所述的调理药剂为三价铁的盐或氧化物、二价亚铁的盐或氧化物、PAM的复配物；调理药剂的用量为污泥调理池中的污泥的0.05-25%。

7.根据权利要求4或6所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：所述的调理药剂为三价铁盐、二价亚铁盐、PAM按照质量比为1:(0.8-1.2):(0.8-1.2)的复配物。

8.根据权利要求4所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：步骤3）中，所述的压滤机为板框压滤机、厢式压滤机、带式压滤机、叠螺式压滤机中的一种。

9.根据权利要求4所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：经过步骤3）的压滤脱水处理后，污泥的含水量为30-45%。

10.根据权利要求4所述的污泥深度脱水工艺，其特征在于：经过步骤4）的破碎机破碎后，污泥的粒径≤10mm。