CN105836990A - 一种污泥生物沥浸干化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种污泥生物沥浸干化的方法和装置，其中的方法具体包括：将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。本发明实施例能够缩短污泥生物沥浸干化的时间，从而提高污泥生物沥浸干化的效率。

Description

一种污泥生物沥浸干化的方法和装置

技术领域

本发明涉及污泥生物处理技术领域，特别是涉及一种污泥生物沥浸干化的方法和装置。

背景技术

生物沥浸干化技术是一种污泥无害化新技术，其核心是将浓缩污泥通过菌类微生物(例如，亚铁硫杆菌，嗜酸硫杆菌等)等多种微生物在好氧的情况下作用于污泥，打破污泥的絮凝结构，改善污泥的沉降性能，从而改变污泥的脱水性能，达到污泥脱水效果明显的目的，实现污泥的深度干化。

现有的污泥生物沥浸干化技术主要经过生物沥浸、沉淀浓缩、压滤脱水几个步骤。将待处理的污泥进行生物沥浸反应，即在菌类微生物的生物氧化作用和生物酸化作用下，改善污泥的脱水性；将生物沥浸反应后的污泥在沉淀池中沉淀浓缩，经过固液分离后，将上清液排入污水处理系统；对沉淀后的污泥进行压滤脱水处理，将压滤液排入污水处理系统，最终得到高干度泥饼。

然而，现有的污泥生物沥浸干化技术在生物沥浸反应后，为了对反应后的污泥进行固液分离，需要沉淀浓缩至少1-2小时，甚至需要沉淀更长的时间，因此，现有的沉淀浓缩耗费大量时间，导致整个污泥生物沥浸干化过程的效率较低。并且，经过研究实验发现，污泥脱水前的静置时间对污泥脱水性能也有较大的影响，随着污泥静置时间的延长，会影响污泥生物沥浸反应的效果以及不利于后续的干化过程。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种污泥生物沥浸干化的方法和装置，能够缩短污泥生物沥浸干化的时间，从而提高污泥生物沥浸干化的效率。

为了解决上述问题，本发明公开了一种污泥生物沥浸干化的方法，包括：

将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

优选地，所述稀释后的污泥的含水率为97-98％。

优选地，所述将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理的步骤，包括：

对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应，以及在鼓风系统的作用下，连续曝气36-48小时；

不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。

优选地，所述污泥符合预置效果条件包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。

优选地，在所述将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥的步骤之后，所述方法还包括：

将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。

依据本发明的另一个方面，提供了一种污泥生物沥浸干化的装置，包括：

生物沥浸反应器，用于将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

排泥管，所述排泥管的一端与于所述生物沥浸反应器的底部相连，所述排泥管的另一端与气动隔膜泵相连，用于将符合预置效果条件的污泥通过气动隔膜泵抽出并泵入板框压滤机；及

板框压滤机，通过气动隔膜泵与所述排泥管相连，用于将通过气动隔膜泵泵入的符合预置效果条件的污泥进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

优选地，所述稀释后的污泥的含水率为97-98％。

优选地，所述生物沥浸反应器，包括：

反应桶，用于和导流筒共同对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应；

导流筒，用于在鼓风系统的作用下，对稀释后的污泥连续曝气36-48小时；

监测仪，用于不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。

优选地，所述污泥符合预置效果条件包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。

优选地，所述板框压滤机还包括：

排水系统，用于将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，在污泥符合预置效果条件时，停止曝气，在停止爆气之后，直接将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理；由于在压滤脱水的过程中，完成了固液分离，即本发明实施例将现有的利用沉淀池进行固液分离的步骤合并到压滤脱水的步骤中，因此，无需对生物沥浸反应后的污泥进行沉淀的过程，不但节省了沉淀时间，提高了污泥生物沥浸干化的效率，而且避免了沉淀时间过长反而会影响生物沥浸反应效果的问题。此外，由于无需将生物沥浸反应后的污泥排入沉淀池进行沉淀，还可以节省沉淀池的资源，从而节约生物沥浸的成本。

附图说明

图1示出了本发明的一种污泥生物沥浸干化的方法实施例一的步骤流程图；

图2示出了本发明的一种污泥生物沥浸干化的方法实施例二的步骤流程图；

图3示出了应用本发明的污泥生物沥浸干化方法的一体化试验设备流程图；

图4示出了本发明的一种污泥生物沥浸干化的装置结构框图；及

图5示出了本发明的一种生物沥浸反应器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明的一种污泥生物沥浸干化的方法实施例一的步骤流程图，具体可以包括：

步骤101、将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

在实际应用中，可以对待处理的污泥进行稀释，具体地，可以使用稀释用水源进行稀释，例如自来水或中水等，本发明对于稀释用水源不做具体限制；

将稀释后的污泥进行生物沥浸反应的同时进行连续曝气处理，其中，生物沥浸反应可以采用现有方法，即通过菌类微生物(例如，亚铁硫杆菌，嗜酸硫杆菌等)等多种微生物在好氧的情况下作用于污泥，打破污泥的絮凝结构，改善污泥的沉降性能，从而该变污泥的脱水性能，达到污泥脱水效果明显的目的，实现污泥的深度干化。在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际需要选择适当的菌类微生物进行生物沥浸反应的，本发明对此不作具体限制。

在生物沥浸反应过程中，对反应中的污泥可以在鼓风系统的作用下，进行连续曝气处理，以促进污泥的生物沥浸反应；

最后，可以在经过生物沥浸反应的污泥符合预置效果条件时，停止曝气。此时，生物沥浸反应器还可以作为储泥池使用。其中，预置效果可以根据实际需要进行设置，例如测试污泥的滴定指示剂颜色或者PH值等是否达到预设的要求，本发明对于具体的预设效果不加以限制。对于达到预设效果的污泥进行后续的压滤脱水处理，可以得到无害化的可进行资源再利用的高干度泥饼。

步骤102、将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

传统的污泥生物沥浸干化方法，在污泥完成生物沥浸反应后，将污泥排入沉淀池沉淀1-2小时，以使污泥的固液分离。然而沉淀过程不但耗费时间，而且如果沉淀时间过长还会导致污泥的生物沥浸反应达不到预期效果。

因此，本发明实施例将现有的固液分离过程放到最后压滤脱水步骤中，压滤脱水处理后即可得到高干度污泥和上清液；即本发明实施例在污泥经过生物沥浸反应并符合预置效果条件时，直接将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，无需将生物沥浸反应后的污泥排入沉淀池进行沉淀，这不但缩短了整个污泥干化处理的时间，提高了污泥干化处理的效率，而且可以避免沉淀时间过长导致污泥的生物沥浸反应达不到预期效果的问题。

综上，本发明实施例将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，在污泥符合预置效果条件时，停止曝气，在停止爆气之后，直接将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，在压滤脱水的过程中，完成了固液分离，即本发明实施例将现有的利用沉淀池进行固液分离的步骤合并到压滤脱水的步骤中，因此，无需对生物沥浸反应后的污泥进行沉淀的过程，不但节省了沉淀时间，提高了污泥生物沥浸干化的效率，而且避免了沉淀时间过长反而会影响生物沥浸反应效果的问题。此外，由于无需将生物沥浸反应后的污泥排入沉淀池进行沉淀，还可以节省沉淀池的资源，从而节约生物沥浸的成本。

实施例二

本实施例的污泥生物沥浸干化的方法在上述实施例一的基础上，进一步还可以包括如下可选技术方案。

参照图2，示出了本发明的一种污泥生物沥浸干化的方法实施例二步骤流程图，具体可以包括：

步骤201、将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

在具体实施时，可以将待处理的污泥在生物沥浸反应器中用自来水或中水进行稀释。当然，也可以先将污泥在其它容器中稀释好后再通过污泥泵入设备泵入生物沥浸反应器中。

在本发明的一种优选实施例中，所述稀释后的污泥的含水率为97-98％。含水率为97-98％可以使得生物沥浸反应达到较好的效果的情况下，需要投放的营养剂的比例也较为合适，如果含水率太低，就需要增加投放营养剂的比例，从而增加成本。在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际情况控制污泥稀释的含水率，本发明对具体的含水率不加以限制。

在本发明的另一种优选实施例中，所述将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理的步骤，具体可以包括：

对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应，以及在鼓风系统的作用下，连续曝气36-48小时；

不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。

具体地，将稀释后的污泥在鼓风系统(包括空气压缩机、储气罐)的作用下，在含有特异性微生物菌的生物沥浸反应器中，连续曝气36-48小时；其中，鼓风系统可以促进并加快污泥的生物沥浸反应，连续曝气36-48小时是使污泥得到充分的生物沥浸反应的最佳时间，当然，在具体实施时，可以根据需要对曝气时间进行具体设置，本发明对连续爆气的时间不加以限制。

进一步地，污泥符合预置效果条件具体可以包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。例如，可以设置生物沥浸反应后的污泥满足如下条件作为反应完毕的标准：

1、100毫升含水率98％的沥浸泥抽裂时间小于200秒；

2、PH至低于4.5；

3、滴定指示剂的颜色为浅蓝或无色。

在监测到当前反应中的污泥满足上述条件时，即可认为符合预置效果条件，则停止曝气。

需要说明的是，将上述条件作为预置效果条件只是作为一个应用示例，在具体应用中，可以根据实际需要设置不同的预置效果条件。

步骤202、将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥；

本发明实施例中，对生物沥浸反应后的污泥没有进行沉淀处理，此时污泥的含水率还是稀释后的含水率，即97-98％。

将经过生物沥浸反应后符合预置效果条件的污泥通过气动隔膜泵出并送入板框压滤机进行压滤脱水处理，可以得到含水率为60％以下的高干度泥饼。泥饼中的有机质和热值等有益成分并不因生物沥浸过程而损失，因此可以对泥饼进行资源再利用，例如直接自持焚烧、土地利用或作为建材环境等。

在具体应用中，由于本发明的生物沥浸反应器的底部与排泥管相连，即排泥管的一端与生物沥浸反应器相连，另一端通过气动隔膜泵与板框压滤机相连，气动隔膜泵过排泥管将生物沥浸反应器中的污泥抽出并泵入板框压滤机进行压滤脱水。由于将排泥管位于生物沥浸反应器的底部，因此，在将符合预置效果条件的污泥抽出的过程中，可以将生物沥浸反应器中的污泥排放干净，可以避免沉积在底部的污泥发生性质变化导致脱水难度增加的问题。

步骤203、将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。

在实际应用中，若污泥中的重金属超标时，使用生物沥浸的方法还可以有效去除污泥中的重金属，污泥中的重金属主要以难溶形式存在，包括金属硫化物形态、有机质结合态等，因此，一般很难通过脱水机脱出这些重金属。但污泥生物沥浸微生物中的自养菌具有明显的生物氧化作用和生物酸化作用，能将难溶态的金属硫化物氧化成易容性的金属硫酸盐，同时由于生物沥浸导致污泥PH值得下降，可进一步溶出污泥中的重金属，使其进入水相。水中的重金属可以通过石灰中和到PH为6.5左右即可变成金属氢氧化物，以及通过压滤脱水可以收获金属泥饼或者通过添加其它沉淀剂等点解方法回收重金属，金属泥饼可用于冶炼或安全填埋。中和后的水可、可以排到污水处理系统进行处理。

因此，本发明的污泥生物沥浸干化的方法能够实现污泥的深度脱水，还可以实现污泥的无害化，即将污泥中的重金属脱出回收，更重要的是，经过微生物处理，污泥的有益成分(有机质、热值)并不损失。经过生物沥浸干化后的污泥饼可以进行资源再利用。

实施例三

参照图3，示出了应用本发明的污泥生物沥浸干化方法的一体化试验设备流程图。

具体地，所述一体化试验设备具体可以包括生物沥浸反应器、鼓风系统、板框压滤机以及气动隔膜泵；其中鼓风系统可以包括空气压缩机和储气罐。生物沥浸反应器与鼓风系统中的储气罐相连，生物沥浸反应器用于对待处理的污泥进行稀释、生物沥浸反应以及在鼓风系统的作用下进行曝气处理；生物沥浸反应器通过气动隔膜泵与板框压滤机相连，当生物沥浸反应器中的污泥完成生物沥浸反应时，停止曝气，通过气动隔膜泵将生物沥浸反应器中的污泥抽出并泵入板框压滤机，板框压滤机用于对完成生物沥浸反应的污泥进行压滤脱水处理，将压滤出的上清液排入污水处理系统，以及得到压滤出的高干度泥饼。

装置实施例

参照图4，示出了本发明一种污泥生物沥浸干化的装置结构框图，具体可以包括：

生物沥浸反应器410，用于将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

排泥管420，所述排泥管420的一端与于所述生物沥浸反应器的底部相连，所述排泥管420的另一端与气动隔膜泵相连，用于将符合预置效果条件的污泥通过气动隔膜泵抽出并排入板框压滤机；

参照图5，示出了本发明的一种生物沥浸反应器的结构示意图，所述生物沥浸反应器的底部为锥形结构，所述生物沥浸反应器具体可以包括：反应桶、导流筒以及排泥管。

其中，反应桶位于生物沥浸反应器的内部，用于和导流筒共同对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应；导流筒位于反应桶的内部，与反应桶相通，污泥可以在导流筒内外进行循环，菌种和营养剂可以放在导流筒或反应桶中，与污泥进行反应，导流筒还可以用于对污泥进行搅拌，以及在鼓风系统的作用下对污泥进行曝气处理，以加速污泥的生物沥浸反应；排泥管的一端穿过生物沥浸反应器的底部，具体地，为了使得污泥排放的更加干净，可以将排泥管连接到生物沥浸反应器的最低点。

本发明实施例中的排泥管位于生物沥浸反应器的底部位置，即生物沥浸反应器的底部与排泥管相连，排泥管通过气动隔膜泵与板框压滤机相连，气动隔膜泵过排泥管将生物沥浸反应器中的污泥抽出并泵入板框压滤机进行压滤脱水。由于将排泥管位于生物沥浸反应器的底部，因此，气动隔膜泵可以将生物沥浸反应器中的污泥抽放干净，可以避免沉积在底部的污泥发生性质变化导致脱水难度增加的问题。

在具体实施时，所述排泥管可以采用规格为DN100mm的排泥管，即排泥管的管径为100mm，本发明对于排泥管的具体规格不加以限制。

板框压滤机430，通过气动隔膜泵与所述排泥管420相连，用于将通过气动隔膜泵泵入的符合预置效果条件的污泥进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

在本发明的一种优选实施例中，所述稀释后的污泥的含水率可以为97-98％。

在本发明的另一种优选实施例中，所述生物沥浸反应器410，具体可以包括：

反应桶，位于生物沥浸反应器的内部，用于和导流筒共同对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应；

导流筒，位于反应桶的内部，用于在鼓风系统的作用下，对稀释后的污泥连续曝气36-48小时；

监测仪，位于反应桶的内部，用于不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。在具体实施时，监测仪可以放置在反应桶内或者导流筒，此外，也可以采用人工方式对所述过程参数进行监测。

在本发明的又一种优选实施例中，所述污泥符合预置效果条件具体可以包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。

在本发明的再一种优选实施例中，所述板框压滤机还可以包括：

排水系统，用于将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种污泥生物沥浸干化的方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种污泥生物沥浸干化的方法，其特征在于，所述方法包括：

将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀释后的污泥的含水率为97-98％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理的步骤，包括：

对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应，以及在鼓风系统的作用下，连续曝气36-48小时；

不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述污泥符合预置效果条件包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将符合预置效果条件的污泥抽出并进行压滤脱水处理，得到高干度污泥的步骤之后，所述方法还包括：

将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。

6.一种污泥生物沥浸干化的装置，其特征在于，所述装置包括：

生物沥浸反应器，用于将稀释后的污泥进行生物沥浸反应以及连续曝气处理，并在所述污泥符合预置效果条件时，停止曝气；

排泥管，所述排泥管的一端与于所述生物沥浸反应器的底部相连，所述排泥管的另一端与气动隔膜泵相连，用于将符合预置效果条件的污泥通过气动隔膜泵抽出并泵入板框压滤机；及

板框压滤机，通过气动隔膜泵与所述排泥管相连，用于将通过气动隔膜泵泵入的符合预置效果条件的污泥进行压滤脱水处理，得到高干度污泥。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述稀释后的污泥的含水率为97-98％。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生物沥浸反应器，包括：

反应桶，用于和导流筒共同对稀释后的污泥在特异性微生物菌的作用下进行生物沥浸反应；

导流筒，用于在鼓风系统的作用下，对稀释后的污泥连续曝气36-48小时；

监测仪，用于不断监测生物沥浸反应的过程参数，其中，所述过程参数包括监测污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述污泥符合预置效果条件包括污泥的抽裂时间、滴定指示剂的颜色和PH值达到预置条件。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述板框压滤机还包括：

排水系统，用于将压滤脱水后析出的上清液排入污水处理系统。