CN107473566B - 一种水处理原泥直接资源化的处置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水处理原泥直接资源化的处置方法，包括：步骤1：在水处理厂的重力浓缩的沉淀池底部安装污泥泵或在污泥浓缩池底部装污泥泵，将原泥注入慢蒸发池内。步骤2：在慢蒸发池内部的污泥底部设加热器。步骤3：在慢蒸发池内部装原泥高度检测和控制装置。步骤4：在污泥上面设风扇或者风机。步骤5：慢蒸发池内装测温系统、记录系统和控温系统。本发明能将水处理过程经过简单的沉淀或浓缩后产生的原泥，通过缓慢蒸发，控制和检测处理过程的温度，达到污泥减量化和资源化的基本要求。蒸发过程缓慢，能源需求少，处理后的污泥满足污泥资源化的处置标准中对于农用、林用、园林绿化、土壤改良和制砖用污泥的标准，使污泥可直接资源化利用。

Description

一种水处理原泥直接资源化的处置方法

技术领域

本发明涉及水处理污泥处置领域，尤其涉及一种水处理原泥直接资源化的处置方法。

背景技术

传统的原泥处置方式基本上都是先经过各种沉淀池浓缩，然后脱水，脱水率达到一定程度后，再进行进一步的污泥处置才能资源化利用。污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩。污泥脱水主要有带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机、螺旋压榨式脱水机等等。污泥只有经过浓缩和脱水，基本上含水率达到80％以下才能达到国家要求的离开厂区的污泥标准。离开厂区的污泥，经过进一步的深化处理才能资源化利用。深化处理的方法基本上有厌氧消化方法、好氧发酵方法、热干化方法等等。而污泥资源化的方式基本上有土地利用、焚烧、建材利用等等。这里面最主要的目的就是减量、最有前途和合理的利用方式就是土地利用，也就是资源化。

但是上述方法，从浓缩、脱水、再到资源化，需要一系列设备，不但存在技术要求高，投资大，需要添加各种药剂和添加剂，设备故障率高，运行费用高，耗能严重等问题，而且可能对环境造成二次污染。

同时80％以上的水处理工厂的污泥的重金属含量很低，根本不需要填埋或者焚烧处理，完全可以资源化利用。

发明内容

本发明的目的：提供一种水处理原泥直接资源化的处置方法，能依靠自动控制，在不需要操作人员及时操作和干预情况下，保证满足对污泥资源化的处置标准中对于农用、林用、园林绿化用、土壤改良和制砖用污泥的标准，使得污泥可以直接资源化利用。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种水处理原泥直接资源化的处置方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：在水处理厂的重力浓缩的沉淀池底部安装污泥泵或者在污泥浓缩池底部安装污泥泵，或利用高程上形成的自由压力，将原泥注入慢蒸发池内部。

步骤2：在慢蒸发池内部的污泥底部设置加热器。

步骤3：给慢蒸发池配备自动检测慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置和调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置；

步骤4：在污泥上面设置风扇或者风机。

步骤5：慢蒸发池内安装测温系统、记录系统和控温系统。

步骤6：慢蒸发过程，先对慢蒸发池内部的污泥加热到30摄氏度到60摄氏度缓慢蒸发。

步骤7：同时系统自动记录慢蒸发池内部的污泥高度，当慢蒸发池内的污泥高度降低到进泥时候的泥位高度的10％以下后，进入高温灭活过程；如果能源充足，直接进入高温状态同时蒸发和灭活。

步骤8：在灭活过程中，由温度控制系统控制污泥温度达到杀掉污泥中的蛔虫卵、大肠杆菌的温度要求和时间要求。

步骤9：将温度控制到70℃超过30分钟，满足杀菌和灭卵的要求；在能源充足的情况下，灭活过程的温度超过70℃或时间超过30分钟，以加快灭活的速度；在能源紧张的情况下，降低温度并加长灭活时间，达到灭活要求。

慢蒸发池为底部带加热装置的水平池体。池体底部的材质可以为金属如普通碳素钢材、不锈钢，或者非金属如瓷砖、水泥等。底部面积根据需要可以大可以小。深度根据慢蒸发的速度和每次加注的原泥数量，可以在几毫米到几百毫米以上，甚至更多。慢蒸发池要有防止漏水的功能，防止原泥泄露。加热的装置可以是加热板、热水盘管、远红外加热装置等。

上述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其中，所述的慢蒸发池的底部安装测温装置，或者所述的慢蒸发池的上面安装红外等方式的测温装置，用来测量控制污泥温度以达到控制污泥温度的目的，所述的慢蒸发池上方设有防雨装置或者放置到室内使用。

上述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其中，在所述的步骤2中，所述的加热器的热源是热水盘管通过太阳能热水器、锅炉热以及余热、水源热泵、电加热、空气能热水器等加热，或是电加热板、电加热管等直接加热。

上述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其中，在所述的步骤3中，所述的慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置为激光、超声波液位计或者浮子式液位装置；所述的调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置为进泥管道的阀门，污泥泵及其变频器或者接触器，或通过手动阀门控制进泥量、手动的启停污泥泵来控制进泥量或者人工添加污泥；

上述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其中，在所述的步骤4中，所述的风扇外接除臭系统的风管直接进行除臭处理。也可以缓慢转动，降低气体浓度来除臭和加速蒸发速度。但此处的风扇转动速度需要比较慢，以免热量大量的散失。可以设置调速系统来调整速度，满足处理的需要。

上述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其中，该方法应用于原泥及脱水率不符合标准和未经过资源化处理的污泥。

本发明能将水处理过程经过简单的浓缩后产生的原泥，通过缓慢的蒸发，同时控制和检测处理过程的温度，达到污泥减量化和资源化的基本要求，而且大部分能够满足农用、林用、园林绿化用、土壤改良和制砖用污泥的标准。本发明的方法由于蒸发过程比较缓慢，每次处理过程对能源的需求比较少，设备功率也不大，使得本方法简单可靠、投资少、适用面广、对环境没有二次污染、符合地球生态系统循环的要求，能使整个社会真正的实现可持续发展。

附图说明

图1是本发明一种水处理原泥直接资源化的处置方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

请参见附图1所示，一种水处理原泥直接资源化的处置方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：在水处理厂的重力浓缩的沉淀池底部安装污泥泵或者在污泥浓缩池底部安装污泥泵，也可以利用高程上形成的自由压力，将原泥注入慢蒸发池内部。

步骤2：在慢蒸发池内部的污泥底部设置加热器。

步骤3：给慢蒸发池配备自动检测慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置和调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置；

步骤4：为了达到蒸发的目的，需要污泥上面设置风扇或者风机，来减少污泥表面水汽的浓度，加快蒸发的效率。这个风扇或者风机的速度不要过快，以免造成热量的大量流失。可以采用调速的方式实现。

步骤5：慢蒸发池内安装测温系统、记录系统和控温系统。

步骤6：慢蒸发过程。先对慢蒸发池内部的污泥加热到一个比较低的温度，以提高蒸发的效率，比如30摄氏度到60摄氏度左右。

步骤7：同时系统自动记录慢蒸发池内部的污泥高度，当慢蒸发池内的污泥高度降低到很低的时候，比如达到进泥时候的泥位高度的10％以下后。就可以进入高温灭活过程。如果能源充足，可以直接进入高温状态同时蒸发和灭活，以提高系统的处理效率。

步骤8：在灭活过程中，由温度控制系统控制污泥温度达到杀掉污泥中的蛔虫卵、大肠杆菌的温度要求和时间要求。

步骤9：在53℃到56℃超过30分钟后即可杀死全部蛔虫卵。在68℃到70℃超过30分钟后即可杀死全部细菌。综合以上两条，本发明只需要将温度控制到70℃超过30分钟，即可满足杀菌和灭卵的要求。当然在能源充足的情况下，也可以超过这个温度和时间以加快蒸发的速度，或者在能源紧张的情况下降低温度加长或灭活时间，只要达到灭活的效果即可。

在所述的步骤1中，所述的慢蒸发池为底部带加热装置的水平池体。池体底部的材质可以为各种材质，例如钢材、瓷砖、水泥和不锈钢等等。底部面积根据需要可以大可以小。深度根据慢蒸发的速度和每次加注的原泥数量，可以在几毫米到几百毫米以上，甚至更多。慢蒸发池要有防止漏水的功能，防止原泥泄露。加热的装置可以是加热板、热水盘管、远红外加热装置等。

所述的慢蒸发池的底部安装测温装置，或者所述的慢蒸发池的上面安装红外测温装置，用来测量污泥温度以达到控制污泥温度的目的。

在所述的步骤2中，所述的加热器的热源可以是热水盘管通过太阳能热水器、锅炉热以及余热、水源热泵、电加热、空气能热水器等加热，也可以是电加热板、电加热管等直接加热。

在所述的步骤3中，所述的慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置为激光、超声波液位计或者浮子式液位装置；所述的调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置为进泥管道的阀门，污泥泵及其变频器或者接触器，或通过手动阀门控制进泥量、手动的启停污泥泵来控制进泥量或者人工添加污泥；

在所述的步骤4中，所述的风扇可以直接外接除臭系统的风管进行除臭和加快蒸发速度。也可以缓慢转动，降低气体浓度来除臭和加速蒸发速度。但此处的风扇转动速度需要比较慢，以免热量大量的散失，可以设置调速系统来调整速度，满足处理的需要。

由于本发明的方法的进泥量有限，又采用了慢蒸发的技术，所以对系统的热源功率的要求不大。同时，系统又是在蒸发基本完成的时候、污泥量很少的情况下，加热到比较高的温度，也使得对热源的功率的要求大大降低，而且很容易满足要求。

同时，如果系统没有达到灭活的温度和时间要求，系统就会继续的加热，直到灭活的要求达到为止。这样就大大的降低了本发明的方法对热源功率的大小的要求。

由于系统的产泥量是个缓慢的过程，同时水处理系统都有一定的原泥存储能力，这样就为本发明的系统提供了充足的处理时间。

灭活后的污泥，再经过慢慢的蒸发过程，达到含水率低于40％后，即可完成整个处理过程。自动控制系统即可提醒操作人员将蒸发池内的污泥清理干净，进行下一个处理过程。

由于系统控制的进泥量有限，蒸发烘干后的干泥层很薄。清理出来的污泥，进过人工简单的粉碎即可达到颗粒度小于10毫米，很容易满足污泥处置的农用、林用、园林绿化用、土壤改良和制砖用污泥的标准，可以直接资源化利用。

实施例：

采用不锈钢制造底部面积为1平方米深度为100毫米的慢蒸发池，底部加装电热装置。

慢蒸发池上部加装激光或者超声波液位计，用来检测和控制慢蒸发池内部的污泥高度。

慢蒸发池底部安装测温装置，或者慢蒸发池上面安装红外测温装置，用来控制污泥温度。

污泥储池底部安装进泥泵，用来给慢蒸发池内部进泥。

慢蒸发池上部安装变频调速风扇，用来控制蒸发的通风量和缓慢的除臭。

由自动控制系统控制进泥泵进泥，当慢蒸发池内部污泥达到30毫米厚的时候，停止进泥。

系统自动开启加热系统和风扇系统，进行慢蒸发过程。温度根据加热功率的大小，可以控制到30-60摄氏度左右。

当经过大概5个小时后，污泥的高度小于3毫米的时候，自动控制系统开始给系统升温，达到70摄氏度，开始累加时间。当达到70摄氏度的累加实践达到30分钟以上时，灭活过程结束。

之后系统自动的根据升温速度判断慢蒸发池内部的水分含量低于控制系统要求，发出处理完成的信号，通知操作人员处理，即可完成本次处理过程。

由人工清理慢蒸发池内部污泥然后启动系统进行下一次处理循环。

本发明的办法处理后的干泥含水率低于40％，并且完成了对蛔虫卵和大肠杆菌的灭活。同时颗粒度小于10毫米，基本上满足了农用、林用、园林绿化用和土壤改良用污泥的标准的需要。

本发明的控制系统，全部由自动控制实现，这样就减少了对操作人员的要求，实现了自动化的处理和极高的可靠性。运行过程完全脱离人员干预操作，减少运行和维护成本；大大减少能源建设的投入和需要，实际运行过程中不需要人工参与。本发明的处理效果和经济性能均达到了国内领先水平，特别适合产泥量有限或者缓慢，能源供应紧张，人员不充裕的情况，同时也可以适用于其他情况，是现有处置方法的极好的替代方法。

综上所述，本发明能将水处理过程产生的原泥经过简单的浓缩后，通过缓慢的蒸发，同时控制和检测处理过程的温度，达到污泥减量化的基本要求，而且大部分能够满足农用、林用、园林绿化用、土壤改良和制砖用污泥的标准。本发明的方法由于蒸发过程比较缓慢，每次处理过程对能源的需求比较少，设备功率也不大，使得本方法简单可靠、投资少、适用面广、对环境没有二次污染、符合地球生态系统循环的要求，能使整个社会真正的实现可持续发展。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

步骤1：在水处理厂的重力浓缩的沉淀池底部安装污泥泵或者在污泥浓缩池底部安装污泥泵，或利用高程上形成的自由压力，将原泥注入慢蒸发池内部；所述的慢蒸发池为底部带加热装置的水平池体且具有防漏功能，所述的慢蒸发池的池体底部的材质为金属或非金属；

步骤2：在慢蒸发池内部的污泥底部设置加热器，所述的加热器为加热板或热水盘管或远红外加热装置；

步骤3：给慢蒸发池配备自动检测慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置和调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置；

步骤4：在污泥上面设置风扇或者风机；

步骤5：慢蒸发池内安装测温系统、记录系统和控温系统；

步骤6：慢蒸发过程，先对慢蒸发池内部的污泥加热到30摄氏度到60摄氏度缓慢蒸发；

步骤7：同时系统自动记录慢蒸发池内部的污泥高度，当慢蒸发池内的污泥高度降低到进泥时候的泥位高度的10％以下后，进入高温灭活过程；如果能源充足，直接进入高温状态同时蒸发和灭活；

步骤8：在灭活过程中，由温度控制系统控制污泥温度达到杀掉污泥中的蛔虫卵、大肠杆菌的温度要求和时间要求；

步骤9：将温度控制到70℃超过30分钟，满足杀菌和灭卵的要求；在能源充足的情况下，灭活过程的温度超过70℃或时间超过30分钟，以加快灭活的速度；在能源紧张的情况下，降低温度并加长灭活时间，达到灭活要求。

2.根据权利要求1所述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：所述的慢蒸发池的底部安装测温装置，或者所述的慢蒸发池的上面安装红外测温装置，所述的慢蒸发池上方设有防雨装置或者放置到室内使用。

3.根据权利要求1所述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：在所述的步骤2中，所述的加热器的热源是热水盘管通过太阳能热水器、锅炉热以及余热、水源热泵、电加热、空气能热水器加热，或是电加热板、电加热管直接加热。

4.根据权利要求1所述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：在所述的步骤3中，所述的慢蒸发池内部污泥高度的自动检测装置为激光、超声波液位计或者浮子式液位装置；所述的调整慢蒸发池内部进泥量的控制装置为进泥管道的阀门，污泥泵及其变频器或者接触器，或通过手动阀门控制进泥量、手动的启停污泥泵来控制进泥量或者人工添加污泥。

5.根据权利要求1所述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：在所述的步骤4中，所述的风扇外接除臭系统的风管直接进行除臭处理以及加快蒸发速度或风扇缓慢转动，通过降低气体浓度来除臭以及加速蒸发速度。

6.根据权利要求1所述的水处理原泥直接资源化的处置方法，其特征在于：该方法应用于原泥及脱水率不符合标准和未经过资源化处理的污泥。

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