CN105198184A - 一种低能耗低臭味的污水处理厂污泥深度脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低能耗低臭味的污泥深度脱水方法，所述工艺由污泥送料系统、高速旋风干燥系统、鼓风系统、尾气收集输送系统、尾气利用系统组成。具体步骤如下：待处理的剩余污泥由污泥送料系统收集、破碎后输送至高速旋风干燥系统；污泥进入高速旋风干燥系统后，首先利用高压气体将大块污泥进行分解，接着，利用大风量鼓风机产生的空气将被高压气体分解后的污泥携带进入多级分离器中并带走污泥中的水分，实现污泥的干化；经干化后的污泥由最后一级分离器的底部出口排出并外运，尾气经由尾气收集输送系统达到尾气利用系统，用于污水处理厂生化系统供氧使用。本方法采用常温干燥方法，臭味较小，此外，通过尾气的利用，可以有效节省污水、污泥处理的综合能耗，并进一步降低臭气的排放。

Description

一种低能耗低臭味的污水处理厂污泥深度脱水方法

技术领域

本发明属于污泥深度脱水领域，具体涉及一种低能耗低臭味的污水处理厂污泥深度脱水方法。

背景技术

随着我国城镇生活污水排放量的增加和污水处理能力、污水处理率的提高，污泥的产生量也逐年增加。中国现有人口13亿多，城市640多个，城市人口2.7亿。截至2013年3月底，全国城镇污水处理厂产生含水率80%的污泥约3500万吨。近年来，城市污水处理厂污泥排放量逐年提高。预计到2020年，污泥产量将达到6000万吨～9000万吨。城市污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。由于对污水处理水平认识程度的限制，我国对污泥的处理处置长期没有引起足够的重视。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，污水污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。

城市污水厂污泥处理与处置的目标是“减量化、稳定化、无害化、资源化”。其中，“减量化”是城市污水厂污泥处理与处置过程中的第一步，也是比较关键的一步。针对城市污水厂污泥“减量化”的目标，目前比较常用的方法包括：隔膜板框压滤脱水、热水解-厌氧技术、热干化技术、电渗析脱水技术等。

隔膜板框压滤脱水具有节能、高效的优点，但在使用过程中往往需要投加化学药剂进行化学调理，不仅增加了污泥产量，还会对后续污泥处置过程带来影响；热水解-厌氧技术具有可提高污泥脱水性、可提高后续厌氧气产量、消化液可作反硝化碳源的优点，但处理费用高、运行复杂，且存在臭味问题；污泥热干化技术具有体积小、效率高、自动化程度高，劳动强度小等优点，但能耗较高，且部分关键部件仍需进口。电渗析技术是将污泥饼进入电渗透干化设备固体颗粒和液体在电场的作用下作定向运动，在通过多孔固体滤膜时，固体颗粒粒径较大不能通过，而水分子能够通过,从而使固液相分离。其优点在于脱水污泥含水率可降至40～60%、能够有效杀灭病原菌、运行稳定性好，但造价较高。

此外，利用高速风能进行污泥干化的技术目前受到越来越广泛的关注。该技术将固液混合物瞬间加速，实现固液混合物中的水分将因高速碰撞被挤压出来，并利用强大的撞击剪力可将固体物破碎，从而实现污泥的高效脱水。该技术具有以下优点：脱水过程无需添加化学药剂，有利于污泥的后续处置；干化效果好，经处理后的污泥含水率最低可达30%以下；脱水过程在常温下进行，避免了高温反应时产生的恶臭现象；相比热干化等技术而言，能耗较低。但该技术也存在以下问题需要解决：大量风能无法被利用，造成能量流失；臭气随尾气一同排除，有一定的环境风险。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术不足，而提供一种低能耗低臭味的污水处理厂污泥深度脱水方法。

本发明的具体技术方案是：一种低能耗低臭味的污泥深度脱水方法，工艺由污泥送料系统、高速旋风干燥系统、鼓风系统、尾气收集输送系统、尾气利用系统组成。具体步骤如下：

1）待处理的剩余污泥由污泥送料系统收集、破碎后输送至高速旋风干燥系统。

2）污泥进入高速旋风干燥系统后，首先利用高压气体将大块污泥进行分解，接着，利用大风量鼓风机产生的空气将被高压气体分解后的污泥携带进入多级分离器中并带走污泥中的水分，实现污泥的干化。

3）经干化后的污泥由最后一级分离器的底部出口排出并外运，尾气经由尾气收集输送系统达到尾气利用系统，用于污水处理厂生化系统供氧使用。

在上述的尾气收集输送系统中，包括输送管道、止回阀门、流量控制阀门、流量监测仪表和旁路排放系统。

上述的尾气利用系统，置于污水处理厂好氧生化单元内，采用穿孔曝气管、微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘、射流曝气器等形式，当尾气风压满足好氧系统水深时，可以采用穿孔曝气管、微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘中的一种；当尾气风压小于好氧系统水压时，可以采用射流曝气器形式。

在上述的尾气收集输送系统中，当处理后的污泥含水率≤30%且尾气利用系统采用采用微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘形式时，还应增加除尘系统。

上述的旁路排放系统是当尾气排放量大于污水厂生化系统需氧量时设置，包括旁路管道、流量控制阀门及尾气处理系统。

有益效果：

1.节能。利用污泥处理系统的尾气作为生化系统的供气，可以替代污水处理站原有风机供气系统，很高程度地避免了风能的流失，节省了污泥、污水处理系统的综合能耗；

2.低臭味。首先，本发明属于低温干燥技术，相比于传统的污泥高温干化技术而言本身具有低臭味的特点；其次，利用污泥处理系统的尾气作为生化系统的供气，尾气中氨气、醇类和烃类化合物等臭味气体将会溶解于水中，并被生化系统降解去除，很大程度上可以避免臭气对周边环境的影响。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

以一座处理规模为10000m³/d的城市生物污水处理厂为例，经污水厂常规污泥脱水装置处理后，每天产生含水率为80%的剩余污泥量5吨左右。将含水率80%的剩余污泥与经本发明处理后的低含水率污泥分别通过螺旋输送装置运送到污泥储存斗并进行搅拌混合以降低污泥含水率后，进入高速旋风干燥系统。在高速旋风干燥系统前端设置有7bar压力的空气压缩泵，其产生的高压气体将进入旋风干燥系统的污泥进行破坏分解后，进入三级分离器中进行脱水处理，在第一级分离器入口，利用气量=35m³/min、风压=19.6kPa的鼓风机产生的气流由圆柱形分离器切向进入，并将污泥分别输送至第一、第二、第三级分离器，在输送过程中风量带走污泥中的水分，实现污泥的干化，最终排出的脱水污泥含水率达到40%左右。在第三级分离器中，脱水后的污泥由分离器下部排出，部分回运至前端与处理前的污泥进行混合，其余的污泥外运处置；尾气由第三级分离器顶部排出，由于污水处理厂好氧需氧量为35m³/min左右，因此无需设置旁路系统，同时，好氧池有效水深4m左右，尾气风压小于好氧系统水压，尾气通过输送管道依次经由流量控制阀门、止回阀、孔板流量计以及布置在污水处理厂好氧池内部的射流曝气器，实现尾气的回收利用及除臭处理。由于在本工艺中污水处理厂好氧系统的溶解氧均可由污泥处理尾气提供，因此可以为污水处理厂节省总功率约为55kW的曝气风机，并相应可减少日常能耗。

实施例2

以一座处理规模为10000m³/d的城市生物污水处理厂为例，经污水厂常规污泥脱水装置处理后，每天产生含水率为80%的剩余污泥量5吨左右。将含水率80%的剩余污泥与经本发明处理后的低含水率污泥分别通过螺旋输送装置运送到污泥储存斗并进行搅拌混合以降低污泥含水率后，进入高速旋风干燥系统。在高速旋风干燥系统前端设置有7bar压力的空气压缩泵，其产生的高压气体将进入旋风干燥系统的污泥进行破坏分解后，进入三级分离器中进行脱水处理，在第一级分离器入口，利用气量=35m³/min、风压=58.8kPa的鼓风机产生的气流由圆柱形分离器切向进入，并将污泥分别输送至第一、第二、第三级分离器，在输送过程中风量带走污泥中的水分，实现污泥的干化，最终排出的脱水污泥含水率达到40%左右。在第三级分离器中，脱水后的污泥由分离器下部排出，部分回运至前端与处理前的污泥进行混合，其余的污泥外运处置；尾气由第三级分离器顶部排出，由于污水处理厂好氧需氧量为35m³/min左右，因此无需设置旁路系统，同时，好氧池有效水深4m左右，尾气风压大于管道压损+好氧系统水压，尾气通过输送管道依次经由流量控制阀门、止回阀、孔板流量计以及布置在污水处理厂好氧池内部的微孔曝气器，实现尾气的回收利用及除臭处理。由于在本工艺中污水处理厂好氧系统的溶解氧均可由污泥处理尾气提供，因此可以为污水处理厂节省总功率约为55kW的曝气风机，并相应可减少日常能耗。

实施例3

以一座处理规模为10000m³/d的城市生物污水处理厂为例，由于进水有机物浓度相对较高，经污水厂常规污泥脱水装置处理后，每天产生含水率为80%的剩余污泥量8吨左右。将含水率80%的剩余污泥与经本发明处理后的低含水率污泥分别通过螺旋输送装置运送到污泥储存斗并进行搅拌混合以降低污泥含水率后，进入高速旋风干燥系统。在高速旋风干燥系统前端设置有7bar压力的空气压缩泵，其产生的高压气体将进入旋风干燥系统的污泥进行破坏分解后，进入三级分离器中进行脱水处理，在第一级分离器入口，利用气量=56m³/min、风压=19.6kPa的鼓风机产生的气流由圆柱形分离器切向进入，并将污泥分别输送至第一、第二、第三级分离器，在输送过程中风量带走污泥中的水分，实现污泥的干化，最终排出的脱水污泥含水率达到40%左右。在第三级分离器中，脱水后的污泥由分离器下部排出，部分回运至前端与处理前的污泥进行混合，其余的污泥外运处置；尾气由第三级分离器顶部排出，由于污水处理厂好氧需氧量为35m³/min左右，因此需设置旁路系统，同时，好氧池有效水深4m左右，尾气风压小于好氧系统水压，尾气通过输送管道及排放管道分别回用和排放。尾气回用依次经由流量控制阀门、止回阀、孔板流量计以及布置在污水处理厂好氧池内部的微孔曝气器，实现尾气的回收利用及除臭处理；尾气的排放在旁路排放系统实现，依次经由流量控制阀门、喷淋+生物除臭装置去除臭味后排放。由于在本工艺中污水处理厂好氧系统的溶解氧均可由污泥处理尾气提供，因此可以为污水处理厂节省相应的曝气风机（总功率55kW以上），并相应可减少日常能耗。

Claims (5)

1.一种低能耗低臭味的污水处理厂污泥深度脱水方法，其特征在于工艺由污泥送料系统、高速旋风干燥系统、鼓风系统、尾气收集输送系统、尾气利用系统组成，具体步骤如下：

1）经常规污水处理厂污泥脱水装置处理后的剩余污泥由污泥送料系统收集、破碎后输送至高速旋风干燥系统；

2）待处理的污泥进入高速旋风干燥系统后，首先利用高压气体将大块污泥进行分解，接着，利用大风量鼓风机产生的空气将被高压气体分解后的污泥携带进入多级分离器中并带走污泥中的水分，实现污泥的干化；

3）经干化后的污泥由最后一级分离器的底部出口排出并外运，尾气经由尾气收集输送系统达到尾气利用系统，用于污水处理厂生化系统供氧使用。

2.根据权利要求1所述的尾气收集输送系统中，包括输送管道、止回阀门、流量控制阀门、流量监测仪表和旁路排放系统。

3.根据权利要求1所述的尾气利用系统，置于污水处理厂好氧生化单元内，采用穿孔曝气管、微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘、射流曝气器等形式，当尾气风压满足好氧系统水深时，可以采用穿孔曝气管、微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘中的一种；当尾气风压小于好氧系统水压时，可以采用射流曝气器形式。

4.根据权利要求1所述的尾气收集输送系统中，当处理后的污泥含水率≤30%且尾气利用系统采用采用微孔曝气盘（管）、旋流曝气盘形式时，还应增加除尘系统。

5.根据权利要求1所述的旁路排放系统是当尾气排放量大于污水厂生化系统需氧量时设置，包括旁路管道、流量控制阀门及尾气处理系统。