CN107285580B - 污泥处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥处理方法，包括：步骤1：酸化处理；步骤2：机械脱水，将酸化后的污泥通过压榨机进行脱水处理；步骤3：焚烧处理，经过脱水后的污泥被输送至焚烧炉并混入助燃剂进行混合焚烧；步骤4：尾气处理，在污泥经过焚烧后产生的尾气经处理后被排出。该污泥处理方法进行了预处理，降低了污泥中ECP的含量，从而提高了污泥在机械脱水时的脱水效果。

Description

污泥处理方法

技术领域

本发明涉及湿污泥处理领域，更具体地说，它涉及一种污泥处理方法。

背景技术

污泥作为城市污水处理厂和工业企业污水处理站的经常性产物，其在节能减排及生态建设过程中占有举足轻重的地位。我国城市及企业的污水处理厂每天产生大量的湿污泥，而污泥是水处理过程中污染物的浓缩，主要由微生物细胞群体和其解体产物组成，除有机质含量高外，还含有的大量重金属离子、病原菌等有害物质，并具有含水率高、体积大，形态复杂、输送困难等特性。如果污泥得不到及时有效的处理处置，将从空气、地下水和食物链三方面威胁人类的生活，原来严重的水污染问题非但没有解决，反而又带来了新的环境问题。因此加强污泥处理处置及其资源化利用已成为城市水体污染物减排的主要途径之一。如何将产量巨大、成分复杂的污泥变废为宝，使之成为人类可利用的资源，已经成为我国及当今世界研究的一个热点课题。

公告号为：CN1669961的中国专利公开的一种利用CFB焚烧炉对湿污泥进行焚烧的方法和系统，，虽然所排放的二噁英、氮氧化物、硫化物及铅、镉、汞等指标，均优于生活垃圾焚烧污染控制标准限值，灰渣则制砖利用，所含重金属基本固化，消除了二次污染。但是，该技术中把没有经过干化的湿污泥直接送入炉内焚烧，污泥内大量水份需在炉内蒸发，烟气量大，污染物排放量大，焚烧炉尾部腐蚀严重，同时大量水份蒸发耗能大，处理成本高，污泥处理能力也受到一定的限制，该项技术无法实现低成本，大规模处理污泥。

公告号为：CN102153256A的中国专利公开了一种污泥处理方法，其包括：干化步骤A，其中，污泥通过干化装置被干化；焚烧步骤B，其中，经所述干化步骤A干化后的污泥被输送至焚烧炉并混入助燃剂进行混合焚烧；尾气处理步骤C，其中，在所述焚烧步骤B中产生的尾气经处理后被排出，所述干化步骤A包含：深度脱水步骤A-1，其中，75％至90％含水量的污泥被挤压式螺旋压榨机脱水至65％至70％的含水量；热干化步骤A-2，其中，经深度脱水的污泥采用超圆盘污泥干化机通过饱和蒸汽被干化至一个能安全贮藏的含水量，其中所述饱和蒸汽的温度为180摄氏度，且安全贮藏的含水量为42％含水量。通过在焚烧前预先将污泥进行干化，使污泥的含水量大大降低，从而在焚烧减少烟气的产生，但是上述的污泥处理方法在深度脱水前，没有进行预处理，污泥中的ECP含量会比较高，ECP是微生物在一定环境条件下产生的高分子物质，主要成分为多糖、蛋白质及DNA等,ECP含量高了以后会影响污泥的脱水性，从而导致污泥在经过深度脱水后污泥中还存有大量的水分。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种污泥处理方法，该污泥处理方法进行了预处理，降低了污泥中ECP的含量，从而提高了污泥在机械脱水时的脱水效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种污泥处理方法，包括：

步骤1：首先往含水量为75％～90％(重量比)的湿污泥加入草酸进行酸化处理，在酸化的过程中往污泥池中加入酶和有机高分子絮凝剂，该酶采用复合酶，由α-淀粉酶和中性蛋白酶复合而成，有机高分子絮凝剂采用丙烯酰胺-二甲基丙烯二烯丙基氯化铵-顺丁烯二酸共聚物，在加入复合酶的同时对池中的污泥进行气浮浓缩处理，使大量微小气泡附着在污泥颗粒的周围，减小颗粒的比重而强制上浮，可以预先降低污泥的含水量，在加酶的同时再加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚，同时对污泥进行20~40 kHz频率的超声波处理；

步骤2：机械脱水，通过带式压滤机对污泥进行机械脱水，将污泥的含水量从75％-90％脱水至42%，在机械脱水的时候外加一个直流电场；

步骤3：焚烧处理，经过脱水后的污泥被输送至焚烧炉并混入助燃剂进行混合焚烧；

步骤4：尾气处理，在污泥经过焚烧后产生的尾气经处理后被排出。

通过采用上述技术方案，将污泥进行酸化处理后，改变了污泥絮体的表面性质，降低了ECP含量，释放出间隙水，从而提高了污泥的脱水性能，降低污泥机械脱水后的含水量，提高污泥在机械脱水时的脱水效果；气浮浓缩是依靠大量微小气泡附着在污泥颗粒的周围，减小颗粒的比重而强制上浮，可以预先降低污泥的含水量；酶能有效地水解高分子物质，酶的加入使污泥中的蛋白质和多糖浓度降低，降低ECP含量，使污泥的脱水性大大提高；表面活性剂可以提高酶的活性，促进了蛋白质和多糖的水解；低强度超声波作用可产生细胞原浆微流(或称环流)，提高了细胞膜和细胞壁的穿透性，并能刺激生物体合成蛋白复合物，可以增强酶的活性；有机高分子絮凝剂可以使污泥颗粒变粗大，提高污泥的脱水性；在机械脱水的时候外加一个直流电场，可以使毛细管水、间隙水和自由水同时被脱除，颗粒密度均匀地增大，提高污泥的脱水性。

本发明进一步设置为：经过脱水后的污泥与废纸渣混合后入炉并混入助燃剂进行焚烧。

通过采用上述技术方案，将污泥与废纸渣和阻燃剂一起焚烧，可以确保焚烧炉内的温度不低于900度，同时也可以减少二噁英的生成。

本发明进一步设置为：在焚烧过程前，往污泥中加入高岭土。

在污泥焚烧过程中由于成分复杂多样,含水分高,含灰量高,焚烧过程中容易在受热面上形成积灰，通常情况下污泥焚烧炉运行一段时间,在尾部受热面即可观察到显著的积灰现象,尾部压差开始增大，排烟温度开始大幅升高，最多30天左右就必须需要停炉清灰一次，通过采用上述技术方案，在污泥中加入高岭土可以改善燃污泥的积灰特性，廉价的高岭土能够依靠化学反应对碱金属进行脱除，并且能够与气态或液态碱金属发生相当彻底的化学反应，高岭土不仅可以和碱金属化合物反应生成高熔点的铝硅酸盐,而且可以减轻沉积物中氯元素的富集，从而配合焚烧炉尾部的吹灰装置运行，在很大程度上改善了污泥焚烧焚烧炉的燃烧工况，提高了焚烧炉的运行效率。

本发明进一步设置为：在焚烧过程中以声波吹灰方式、蒸汽吹灰方式对焚烧炉尾部受热面进行吹扫。

通过采用上述技术方案，可以进一步减少在焚烧炉尾部出现积灰的现象。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将污泥酸化，在污泥加入酶，可以降低了ECP含量，释放出间隙水，从而提高了污泥的脱水性能，降低污泥机械脱水后的含水量，提高污泥在机械脱水时的脱水效果，从而省去了热干化这一步骤，节能环保。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种污泥处理方法，包括以下步骤：首先往含水量为75％～90％(重量比)的湿污泥加入草酸进行酸化处理，释放出间隙水，提高了污泥的脱水性能，在酸化的过程中往污泥池中加入酶和有机高分子絮凝剂，该酶采用复合酶，由α-淀粉酶和中性蛋白酶复合而成，复合酶加入后能有效地水解高分子物质，进一步降低ECP含量，有机高分子絮凝剂采用丙烯酰胺-二甲基丙烯二烯丙基氯化铵-顺丁烯二酸共聚物，该有机高分子絮凝剂使污泥颗粒变粗大，提高污泥的脱水性，在加入复合酶的同时对池中的污泥进行气浮浓缩处理，使大量微小气泡附着在污泥颗粒的周围，减小颗粒的比重而强制上浮，可以预先降低污泥的含水量，为了提高酶的活性，在加酶的同时再加入表面活性剂，表面活性剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚，同时对污泥进行20~40 kHz频率的超声波处理（频率可以为20 kHz、30 kHz或者40 kHz），在污泥经过上述处理后，通过带式压滤机对污泥进行机械脱水，将污泥的含水量从75％-90％脱水至42%。

接着对经过脱水后的污泥输送至焚烧炉内进行焚烧处理，在焚烧前加入助燃剂和废纸渣，助燃剂例如煤，干污泥、废纸渣与煤的重量比为2：6∶2，焚烧炉中的燃烧温度控制在850℃～950℃，同时采用分级送风助燃控制，保证炉内合理的氧浓度分布，控制了NOX和CO的生成，其中，该分级送风中的一次风包含污泥热干化产生的尾气中未凝结气体和/或湿污泥贮藏中产生的废气，其分别通过废气抽吸风机和废气送风机被送入燃烧室。通过该强烈的一次风搅动作用，同时保证混合燃料颗粒在炉膛内停留时间大于3秒，通过“3T”燃烧方式(即燃料完全燃烧的空气条件、温度条件和时间条件。)，保证了污泥和煤燃烧的稳定、充分，有效抑制了二噁英的生成。此外，燃烧过程中，加入石灰石粉和高岭土，与干污泥、煤一起焚烧，以实现一级脱硫，以便有效降低了烟气中二氧化硫含量并进一步控制二噁英等有害物质的生成，在焚烧过程中以声波吹灰方式、蒸汽吹灰方式对尾部受热面进行吹扫，再配合高岭土的加入可以使焚烧炉尾部不易出现积灰的现象，减少人工去清理的次数。污泥经干化后焚烧，烟气量大为减少，污泥处理量大，适合于大规模、产业化处理污泥。燃烧后生成的炉渣经冷渣机处理后放入渣库，然后被外运进行综合利用。同时焚烧的热能所产生的蒸汽通过背压式汽轮机做功，推动发电机产生电能输入电网，而经背压式汽轮作功后的排汽被送至热用户。

最后进行尾气处理，焚烧过程中产生的废气先经静电除尘、再经活性碳吸附，布袋除尘，然后通过吸风机进入双碱法脱硫塔进行双碱法脱硫，最后净化后的尾气经过烟囱排放。其中，静电除尘和布袋除尘生成的灰通过仓泵被送至灰库进行综合利用，而双碱法脱硫步骤采用二氧化硫与碱的反应生成石膏，这部分脱硫渣送至建材厂综合利用；通过尾气与碱性循环液的接触完成对尾气中二氧化硫的吸收。其技术关键在于碱液的再循环，也正是脱硫液的再循环造成了脱硫塔内的实际钙硫比要远高于表观钙硫比，从而使尾气能够在较短的时间内达到较高的脱硫效率，并提高碱液的利用率。可确保尾气净化系统的全部排放指标都达到相关标准，同时更经济地长周期运行。

Claims (4)

1.一种污泥处理方法，其特征是：包括：

步骤1：首先往含水量为75％～90％(重量比)的湿污泥加入草酸进行酸化处理，在酸化的过程中往污泥池中加入酶和有机高分子絮凝剂，该酶采用复合酶，由α-淀粉酶和中性蛋白酶复合而成，有机高分子絮凝剂采用丙烯酰胺-二甲基丙烯二烯丙基氯化铵-顺丁烯二酸共聚物，在加入复合酶的同时对池中的污泥进行气浮浓缩处理，使大量微小气泡附着在污泥颗粒的周围，减小颗粒的比重而强制上浮，可以预先降低污泥的含水量，在加酶的同时再加入表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚，同时对污泥进行20~40 kHz频率的超声波处理；

步骤2：机械脱水，通过带式压滤机对污泥进行机械脱水，将污泥的含水量从75％-90％脱水至42%，在机械脱水的时候外加一个直流电场；

步骤3：焚烧处理，经过脱水后的污泥被输送至焚烧炉并混入助燃剂进行混合焚烧；

步骤4：尾气处理，在污泥经过焚烧后产生的尾气经处理后被排出。

2.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征是：经过脱水后的污泥与废纸渣混合后入炉并混入助燃剂进行焚烧。

3.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征是：在焚烧过程前，往污泥中加入高岭土。

4.根据权利要求3所述的污泥处理方法，其特征是：在焚烧过程中以声波吹灰方式、蒸汽吹灰方式对焚烧炉尾部受热面进行吹扫。