CN108253434A - 一种城市污染综合治理及利用方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种城市污染综合治理及利用方法、系统，方法包括如下步骤：设立一台焚烧炉；处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧；将城市生活污水处理过程中所产生的沼气送入焚烧炉中燃烧；将城市生活污水处理过程中所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧；将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧；将封闭养殖场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧。

Description

一种城市污染综合治理及利用方法、系统

技术领域

本发明涉及一种城市污染治理方法及系统，尤其是一种城市污染综合治理及利用方法及系统。

背景技术

目前，随着我国城市化的进程日益加快，我国的城市中出现了如下的问题：

一、生活垃圾处理：

1、填埋：①、成本高，包括运输、防渗漏、填埋、整平、覆土等成本；②、占用土地资源；③、存在污染地下水风险。

2、自然焚烧，存在问题：①、污染空气；②、存在火灾风险。

3、焚烧发电，存在问题：①、垃圾量少，人均0.5kg/d—1kg/d；②、热值1不高，3000卡/kg，无法实现经济利益。

二、城市污水处理厂存在问题

1、臭气处理：①、传统工艺中没有处理，污染空气；②、污水厂远离市区，增加投资及运行成本(管道埋深、污水提升等)。

2、污泥处理：①、填埋：a、成本高，包括运输、防渗漏、填埋、整平、覆土等成本；b、占用土地资源；c、存在污染地下水风险。②、焚烧发电：a、污泥量少，人均0.05kg/d；b、热值不高，1500卡/kg。c、不能产生经济效益。

三、城市屠宰场存在问题

1、臭气处理：①、传统工艺中没有处理，污染空气。②、污水厂远离市区，增加运输成本；(2015年人均年消费猪肉量是39.9公斤)。

2、污水处理：污水COD、BOD、氨氮含量高，悬浮物多，色度深，排放水量集中，残留大量病原体，处理难度大，费用高；

3、污泥处理：传统工艺中主要为填埋或堆肥，易污染地下水，残留大量病原体，无害化处理难度大，费用高。

4、沼气处理：量少，远离使用单位，输送管路长，利用率极低。

四、养殖场存在问题

1、臭气处理：①、传统工艺中没有处理，污染空气；②、因臭气问题，养殖场必须远离市区，增运输成本；

2、污水处理：污水COD、BOD、氨氮含量高，悬浮物多，色度深，残留大量病原体，排放水量集中，现有工艺耐冲击力差，处理效果不理想，处理难度大，费用高；

3、污泥处理：污泥量大，残留大量病原体，现有工艺主要通过厌氧消化处理，无法做到污泥的无害化，处理费用高。

4、沼气处理：输送管路长，利用率低。

鉴于现有技术及处理工艺上存在上述缺陷或不足，需要提供一种城市污染综合治理及利用方法及系统，保证最终污染物的无害化，污水回用资源化，土地资源利用最大化，并实现一定的经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种城市污染综合治理及利用方法、系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种城市污染综合治理及利用方法，包括如下步骤：

设立一台焚烧炉；

处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的沼气送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧；

将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧；

将封闭养殖场、封闭屠宰场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧。

本发明通过将城市生活污水所产生的污泥、沼气、臭气以及封闭养殖场、封闭屠宰场所产生的臭气和生活垃圾一起送入焚烧炉中燃烧，解决了现有技术中，无法分别对上述污染物整体处理，或分别处理成本高昂且污染环境的问题。

在一种实施例中，将封闭养殖场、封闭屠宰场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧的具体步骤包括：

将封闭养殖场所产生的臭气送入城市污水处理过程中的封闭SBR池和封闭曝气生物滤池；

将封闭SBR池和封闭曝气生物滤池中的养殖场、屠宰场所产生的臭气和城市污水处理过程中所产生的臭气一同送入焚烧炉中燃烧。

在一种实施例中，将焚烧炉燃烧所产生的高温尾气送入污泥干化系统中，用于干化污泥。

在一种实施例中，将焚烧炉燃烧所产生的高温蒸汽用于发电。

在一种实施例中，处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧的具体步骤还包括：

将部分未脱水的污泥送入无土种植场，用于种植植物。

在一种实施例中，将封闭养殖场所产生的污水送入城市生活污水处理系统中处理。

在一种实施例中，将经处理过的城市生活污水的出水用于城市景观灌溉。

本发明还提供一种城市污染综合治理及利用系统，包括：

包括：污水处理系统、污泥干化系统、沼气处理系统、臭气处理系统、生活垃圾处理系统以及焚烧炉；

所述污水处理系统用于处理城市生活污水，并达标排放；

所述污泥干化系统用于将污水处理系统所产生的污泥脱水、干化，并将干化后的污泥送入焚烧炉中燃烧；

所述沼气处理系统用于储存污水处理系统所产生的沼气，并将储存的沼气送入焚烧炉中燃烧；

所述臭气处理系统用于将污水处理系统中的臭气抽入焚烧炉中燃烧；

所述生活垃圾处理系统用于将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧；

在一种实施例中，所述污水处理系统包括SBR池和曝气生物滤池，所述SBR池和所述曝气生物滤池被一封闭外壳整体封闭，所述臭气处理系统包括第二鼓风机，所述第二鼓风机将所述外壳内的臭气抽入焚烧炉中燃烧。

在另一种实施例中，还包括封闭式屠宰场，所述封闭式屠宰场包括上层无土种植场和下层养殖场；

所述臭气处理系统包括第三鼓风机，所述第三鼓风机用于将封闭式屠宰场所产生的臭气抽入所述SBR池和所述曝气生物滤池的封闭外壳内。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明一种城市污染综合治理及系统示意图；

图2是本发明中污水处理系统示意图；

图3是本发明中沼气与臭气处理系统示意图。

具体实施方式

本发明城市污染综合治理及利用方法的具体步骤包括：

设立一台焚烧炉；

处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的沼气送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧；

将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧；

将封闭养殖场、封闭屠宰场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧。

其中，焚烧炉用于燃烧污泥、沼气、臭气以及生活垃圾，燃烧过程中会产生高温蒸汽和高温尾气。

城市污水处理系统包括初期处理系统、中期处理系统以及后期处理系统，初期处理系统包括粗格栅、沉砂池、细格栅、调节池和吸附池，中期处理系统包括初沉池，后期处理系统包括地下厌氧生物滤池、SBR池以及曝气生物滤池，其中沉砂池的进水口设有进水管道，进水管道与城市污水的排水管道相连，沉砂池的进水口设有粗格栅，沉砂池通过自流通道与调节池的进水口连通，调节池的进水口设有细格栅，调节池内设有第一提升泵，吸附池的进水口通过第一输水管道与第一提升泵的出水口连接，吸附池5通过自流通道与初沉池连通，初沉池通过自流通道与地下厌氧生物滤池连通，地下厌氧生物滤池内设有第二提升泵，SBR池的进水口通过第二输水管道与第二提升泵的出水口连接，SBR池的出水口通过自流通道与曝气生物滤池的进水口连接；其中，地下厌氧滤池在反应过程中会产生沼气，本发明中，SBR池与曝气生物滤池为封闭池，被一封闭外壳整体封闭，在反应过程中产生臭气，沼气存入沼气罐中，使用沼气风机将沼气罐中存储的沼气送入焚烧炉中燃烧，也可不适用沼气罐，直接使用沼气风机直接将沼气送入焚烧炉中燃烧，使用第一鼓风机，将SBR池与曝气生物滤池在反应过程中产生的臭气送入焚烧炉中燃烧；本发明还将封闭式屠宰场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧。

本发明中，采用板框压滤机进行污泥脱水，经脱水后，泥饼含固率达到50％以上；污泥干化采用流化床污泥干化技术，脱水污泥送至污泥计量储存仓，然后用污泥泵就污泥送至流化床污泥干燥机的进料口，湿污泥在流化床与干污泥及惰性载体充分混合；加热循环气体；流化床上方设置抽吸罩，使流化的干颗粒脱离循环气体，冷却后进入料仓。

在一种实施例中，还通过第三鼓风机，将封闭式屠宰场所产生的臭气抽入SBR池和曝气生物滤池的封闭外壳内，并通过第二鼓风机，将封闭式屠宰场所产生的臭气一并送入焚烧炉中燃烧。

在一种实施例中，在污泥干化系统中，利用焚烧炉高温尾气送至干燥机，加热循环气体。

在一种实施例中，将焚烧炉燃烧所产生的高温蒸汽用于发电。

在一种实施例中，将部分未脱水的污泥送入无土种植场，用于种植植物。

在一种实施例中，将经处理过的城市生活污水的出水经过消毒后，用于城市景观灌溉。

本发明城市污染综合治理及利用系统包括：污水处理系统、污泥干化系统、沼气处理系统、臭气处理系统、生活垃圾处理系统以及焚烧炉。

如图1至2所示：在一种实施例中，污水处理系统包括初期处理系统、中期处理系统以及后期处理系统，初期处理系统包括粗格栅1、沉砂池2、细格栅3、调节池4和吸附池5，中期处理系统包括初沉池6，后期处理系统包括地下厌氧生物滤池7、SBR池8以及曝气生物滤池9，其中沉砂池2的进水口设有进水管道，进水管道与城市污水的排水管道相连，沉砂池2的进水口设有粗格栅1，沉砂池2通过自流通道与调节池4的进水口连通，调节池4的进水口设有细格栅3，调节池4内设有第一提升泵，吸附池5的进水口通过第一输水管道与第一提升泵的出水口连接，吸附池5通过自流通道与初沉池6连通，初沉池6通过自流通道与地下厌氧生物滤池7连通，地下厌氧生物滤池7内设有第二提升泵，SBR池8的进水口通过第二输水管道与第二提升泵的出水口连接，SBR池8的出水口通过自流通道与曝气生物滤池9的进水口连接，本实施例中的SBR池8和曝气生物滤池9为封闭池。

如图3所示：本实施例中，污泥干化系统包括污泥脱水装置与污泥干化装置，污泥脱水装置包括第一污泥泵、第二污泥泵、污泥浓缩池10、污泥硝化池11、污泥调理池12、板框压滤机13，沼气处理系统包括地下厌氧滤池7、污泥硝化池11、沼气罐14以及第一鼓风机，污泥干化系统采用流化床污泥干化技术，脱水污泥送至污泥计量储存仓，然后用污泥泵就污泥送至流化床污泥干燥机的进料口，湿污泥在流化床与干污泥及惰性载体充分混合；利用焚烧炉高温尾气送至干燥机，加热循环气体；流化床上方设置抽吸罩，使流化的干颗粒脱离循环气体，冷却后进入料仓；第一污泥泵将SBR池8内的污泥抽入污泥浓缩池10，第二污泥泵将初沉池6内的污泥抽入污泥浓缩池10，污泥浓缩池10的出水口通过自流通道与污泥硝化池11的进水口连接，污泥硝化池11的出水口通过自流通道与污泥调理池12的进水口连接，污泥调理池12内设有第三污泥泵，第三污泥泵将污泥调理池12内的污泥抽入板框压滤机13，板框压滤机13将污泥深度脱水后送入污泥干化系统，经干化处理后，将干化污泥送入焚烧炉15中燃烧。

本实施例臭气处理系统包括封闭的SBR池8和曝气生物滤池9，以及将SBR池8和曝气生物滤池9所产生的臭气送入焚烧炉15燃烧的第二鼓风机，本实施例中还包括封闭式的养殖场，本封闭养殖场包括上下两层，上层为无土种植场，无土种植场可以接收污水处理过程中未干化的污泥作为肥料，下层为养殖场，本封闭养殖场还包括屠宰场，本封闭养殖场所产生的污水送入污水处理系统中一并处理，本封闭养殖场所产生的臭气由第三鼓风机抽入封闭式的SBR池8和曝气生物滤池9，然后由第二鼓风机一并送入焚烧炉中燃烧。

本实施例沼气处理系统包括第一鼓风机，第一鼓风机的进口与地下厌氧滤池7和污泥硝化池8连通，第一鼓风机的出口与焚烧炉连通，将地下厌氧滤池7和污泥硝化池8所产生的沼气抽入焚烧炉15中燃烧，本实施例还可以包括沼气罐14，用于存储沼气，设有沼气罐14时，沼气罐14的进口与地下厌氧滤池7和污泥硝化池8连通，出口与第一鼓风机的进口连通。

本实施例中焚烧炉15可以是普通的锅炉，锅炉燃烧所产生的蒸汽可以用来发电，或用作暖气，本实施例生活垃圾处理系统用于将生活垃圾收集，并送入焚烧炉中燃烧。

在一种实施例中，粗格栅1的格栅栅条间隙为50mm，用于去除可能堵塞水泵叶轮或管道阀门的漂浮物及悬浮物；污水在沉砂池2的停留时间为30分钟，沉砂池2通过重力分离污水中夹带的不溶性颗粒污染物；细格栅3采用格栅栅条间隙为5mm，用于进一步去除细颗粒的漂浮物及悬浮物，提高污水中污染物后续处理的可生化性；调节池4根据城市污水排水的周期性变化及养殖、屠宰场污水的变化，调节进入后续工艺的污水量及水质(COD控制在1000-2000mg/L)，减少对生化系统的冲击；吸附池5利用回流SBR池8处于饥饿状态的活性污泥，发挥活性污泥中微生物的吸附能力，去除城市生活污水中的重金属、难降解有机物、BOD以及氮、磷等污染物；初沉池6通过重力沉淀分离去除污水中已经饱和吸附污染物的活性污泥；地下厌氧生物滤池7水力停留时间为12小时，地下厌氧生物滤池7采用柔性纤维填料，采用中温(30-35℃)运行，通过回流实现搅拌与混合，回流比取80％，主要去除COD，并产出甲烷；SBR池8用于去除BOD，提高出水水质，出水可直接达标排放或进入曝气生物滤池进一步处理后回用；曝气生物滤池9用于进一步去除BOD，提高出水水质，其出水可达标排放或达到回用水标准后回；其中，污泥浓缩池10浓缩时间为8小时，使污泥含水率降到97％；浓缩后的污泥分三部分，一部分回流至吸附池5，做为生活污水的吸附剂，吸附污水中的重金属、难降解污染物等有害物质后，进入初沉池6，沉淀后以初沉池污泥处理，一部分回流至种植场，作为无土栽培的部分肥料，剩余部分进入污泥硝化池；污泥硝化池11采用两级中温厌氧硝化，硝化温度33-35℃，硝化时间为30天，一级硝化时间20天，二级硝化时间10天，降解污泥中易腐化发臭的有机物、进一步减少水和固体的数量，减少病原菌、消除臭味、使污泥更容易脱水；污泥调理池12在污泥中加入无机混凝剂、助凝剂，使污泥颗粒絮凝，改善脱水性能；板框式压滤机13经脱水后，泥饼含固率达到50％以上；污泥经干化处理后，送入焚烧炉15中燃烧；将地下厌氧滤池7和污泥硝化池11中所产生的沼气送入沼气罐14中储存，并使用第一鼓风机将沼气罐14中的沼气送入焚烧炉15中燃烧；使用第二鼓风机将SBR池8和曝气生物滤池9中所产生的臭气送入焚烧炉15中燃烧，进一步的，第二鼓风机还将来自养殖场、屠宰场并送入SBR池8和曝气生物滤池9中的臭气抽入焚烧炉15中燃烧。

本发明提供了一种城市污水处理厂、养殖厂、城市生活垃圾处理厂的尾气、臭气处理工艺，通过焚烧炉的鼓风机，把城市污水处理厂、屠宰场、养殖厂、城市生活垃圾处理厂的尾气、臭气全部抽送至焚烧炉，经过近千度高温焚烧，不但能将尾气、臭气无害化处理，还节省了分别处理的高昂成本，还能通过尾气干化污泥，使燃烧所产生的蒸汽用于发电，节约了能源。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于，包括如下步骤：

设立一台焚烧炉；

处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的沼气送入焚烧炉中燃烧；

将城市生活污水处理过程中所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧；

将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧；

将封闭养殖场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧。

2.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于：

将封闭养殖场所产生的臭气送入焚烧炉中燃烧的具体步骤包括：

将封闭养殖场所产生的臭气送入城市污水处理过程中的封闭SBR池和封闭曝气生物滤池；

将封闭SBR池和封闭曝气生物滤池中的养殖场、屠宰场所产生的臭气和城市污水处理过程中所产生的臭气一同送入焚烧炉中燃烧。

3.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将焚烧炉燃烧所产生的高温尾气送入污泥干化系统中，用于干化污泥。

4.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将焚烧炉燃烧所产生的高温蒸汽用于发电。

5.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于：

处理城市生活污水，将城市生活污水处理过程中产生的污泥脱水、干化后送入焚烧炉中燃烧的具体步骤还包括：

将部分未脱水的污泥送入无土种植场，用于种植植物。

6.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将封闭养殖场、封闭屠宰场所产生的污水送入城市生活污水处理系统中处理。

7.如权利要求1所述的一种城市污染综合治理及利用方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将经处理过的城市生活污水的出水用于城市景观灌溉。

8.一种城市污染综合治理及利用系统，其特征在于：

包括：污水处理系统、污泥干化系统、沼气处理系统、臭气处理系统、生活垃圾处理系统以及焚烧炉；

所述污水处理系统用于处理城市生活污水，并达标排放；

所述污泥干化系统用于将污水处理系统所产生的污泥脱水、干化，并将干化后的污泥送入焚烧炉中燃烧；

所述沼气处理系统用于储存污水处理系统所产生的沼气，并将储存的沼气送入焚烧炉中燃烧；

所述臭气处理系统用于将污水处理系统中的臭气抽入焚烧炉中燃烧；

所述生活垃圾处理系统用于将生活垃圾送入焚烧炉中燃烧。

9.如权利要求8所述的一种城市污染综合治理及利用系统，其特征在于：

所述污水处理系统包括SBR池和曝气生物滤池，所述SBR池和所述曝气生物滤池被一封闭外壳整体封闭，所述臭气处理系统包括第二鼓风机，所述第二鼓风机将所述外壳内的臭气抽入焚烧炉中燃烧。

10.如权利要求9所述的一种城市污染综合治理及利用系统，其特征在于：

还包括封闭式养殖场，所述封闭式养殖场包括上层无土种植场和下层养殖场；

所述臭气处理系统包括第三鼓风机，所述第三鼓风机用于将封闭式屠宰场所产生的臭气抽入所述SBR池和所述曝气生物滤池的封闭外壳内。