CN108996855A - 一种市政污水污泥综合处置方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种市政污水污泥综合处置方法及装置，向经过前处理后的污水中加入重金属捕捉剂和絮凝剂，去除初沉污水中的重金属、降低初沉池出水SS，再对初沉污泥进行破壁处理，处理后的初沉污泥作建材原料资源化利用，二沉池的剩余污泥直接进行资源化土地利用，解决市政污水处理厂的混合污泥重金属含量高、无法直接进行土地利用、处理难度大、处理费用高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种市政污水污泥综合处置方法及装置。
背景技术
一般市政污水处理厂都会设置初沉池和二沉池，初沉池用于去除污水中的可沉淀物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷，初沉池产生的污泥为初沉污泥，初沉污泥含砂量大、重金属含量高、有机质含量相对较小；二沉池用于沉淀污水生化处理增长的污泥，二沉池产生的污泥为剩余污泥，剩余污泥与初沉污泥相比，产泥量大，重金属含量较低，有机质含量较高。国内一般市政污水厂将初沉污泥和剩余污泥合并处理，这就导致污泥中砂粒、重金属、有机物含量都很高，导致污泥不能直接资源化利用，增加处理成本和处理难度。国外污水处理厂也是多将初沉污泥与二沉污泥合并处理，极少数市政污水厂将初沉污泥和剩余污泥分开处理，但是初沉池排泥不及时，导致一些初沉污泥通过污水处理流程进入到二沉池，与二沉污泥混合。
市政污水厂的进水经过厌氧，水中的重金属大多已经稳定化，并沉淀到初沉污泥中，但是初沉池出水的总固体悬浮物一般较高，许多重金属沉淀物随着污水的流动进入污水处理后续的流程中，并且，由于初沉池排泥不勤，也会导致重金属的复溶。总之，初沉池出水的重金属含量和SS影响二沉污泥的泥质。
发明内容
本发明提供一种市政污水污泥综合处置方法及装置，针对市政污水处理厂的混合污泥重金属含量高，无法直接进行土地利用，处理难度大，处理费用高的问题，利用将污水中的重金属截留到初沉污泥中，再对产量较少的初沉污泥处理后资源化利用，使得二沉污泥重金属较少，可以直接土地利用的方法，提高污泥可资源化利用程度，降低污泥处理成本和处理难度。
本发明采用的技术方案是：
一种市政污水污泥综合处置装置，包括：污水前处理装置；捕捉剂混合池，与所述污水前处理装置相连接；捕捉剂加药装置，与所述捕捉剂混合池相连接；絮凝剂混合池，与所述捕捉剂混合池相连接；絮凝剂加药装置，与所述絮凝剂混合池相连接；初沉池，与所述絮凝剂混合池相连接；初沉污泥储池，与所述初沉池相连接；污水生化系统，与所述初沉池相连接；二沉池，与所述污水生化系统相连接；剩余污泥储池，与所述二沉池相连接；污水后处理装置，与所述二沉池相连接；破壁系统，与所述初沉污泥储池相连接；脱水装置，与所述破壁系统和所述污水生化系统相连接。
优选的，所述破壁系统包括：反应罐，与所述初沉污泥储池相连接；NaOH加药装置，与所述反应罐相连接；固液分离装置，与所述反应罐相连接；清液中和装置，与所述固液分离装置和污水生化系统相连接；清液中和剂加药装置，与所述清液中和装置相连接；污泥中和装置，与所述固液分离装置和脱水装置相连接；污泥中和剂加药装置，与所述污泥中和装置相连接。
一种市政污水污泥综合处置方法，包括污水处理阶段及污泥处理阶段，其特征在于，具有以下步骤：
污水处理阶段：
（a）初沉污泥产生阶段：向经过前处理后的污水中加入重金属捕捉剂和絮凝剂，反应后的污水在初沉池中进行沉淀，达到去除初沉污水中的重金属、降低初沉池出水SS的目的，初沉污泥在初沉池中的停留时间＜36小时；
（b）二沉污泥产生阶段：初沉池的上清液经生化系统处理后，进入二沉池沉淀，形成剩余污泥，二沉池上清液经后处理后达标排放；
污泥处理阶段：
（c）初沉污泥的处理：对初沉污泥进行破壁处理，破坏微生物细胞结构，降低污泥固相中有机质含量，破壁后的初沉污泥经脱水后作建材原料资源化利用，脱出的水回流至污水处理的生化系统进一步处理；
（d）剩余污泥的处理：剩余污泥直接进行土地资源化利用。
优选的，所述步骤（c）中的破壁处理是指，微波破壁、紫外光破壁、研磨破壁、高速剪切破壁、热水解破壁中的一种。
优选的，所述步骤（c）中的破壁处理是指，向初沉污泥中加入NaOH溶液，至pH为8~11，进行破壁反应，反应时间为10~30min，进行固液分离，分离后的污泥进行中和，后续脱水，分离后的上清液中和后进入污水处理生化系统中。
优选的，所述破壁反应的温度为40℃~80℃。
优选的，所述步骤（d）中的资源化土地利用是指，堆肥、厌氧消化后将沼渣作为肥料、制成液体肥料。
本发明的有益效果为：
1、确保二沉污泥的重金属含量达标。初沉池进水为厌氧状态，含有硫离子，有稳定重金属的作用，在初沉池中加入重金属捕捉剂和助凝剂，进一步有助于重金属离子在初沉池中的沉淀，使得初沉池出水重金属含量极低，保证了二沉污泥中重金属含量极低。
2、对含重金属的初沉污泥进行单独处理。与二沉污泥相比，初沉污泥产量较少，对含重金属较多的初沉污泥进行单独处理，大大节约处置成本和处理难度。
3、初沉污泥中的金属多以金属硫化物形态存在，性质稳定，很难将其去除，本发明采用对初沉污泥进行破壁处理，破壁后的清液作为碳源进入生化系统，破壁后的污泥中有机质含量极低，经脱水后可作建材原料资源化利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种市政污泥综合处置的装置示意图；
图2为本发明一种市政污泥综合处置的另一个装置示意图。
图中：1-污水前处理装置，2-捕捉剂混合池，3-捕捉剂加药装置，4-絮凝剂混合池，5-絮凝剂加药装置，6-初沉池，7-初沉污泥储池，8-污水生化系统，9-二沉池，10-剩余污泥储池，11-污水后处理装置，12-破壁系统，13-脱水装置，14-反应罐，15- NaOH加药装置，16-固液分离装置，17-清液中和装置，18-清液中和剂加药装置，19-污泥中和装置，20-污泥中和剂加药装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明采用的技术方案是：
一种市政污水污泥综合处置装置，包括：污水前处理装置1；捕捉剂混合池2，与所述污水前处理装置1相连接；捕捉剂加药装置3，与所述捕捉剂混合池2相连接；絮凝剂混合池4，与所述捕捉剂混合池2相连接；絮凝剂加药装置5，与所述絮凝剂混合池4相连接；初沉池6，与所述絮凝剂混合池4相连接；初沉污泥储池7，与所述初沉池6相连接；污水生化系统8，与所述初沉池6相连接；二沉池9，与所述污水生化系统8相连接；剩余污泥储池10，与所述二沉池9相连接；污水后处理装置11，与所述二沉池9相连接；破壁系统12，与所述初沉污泥储池7相连接；脱水装置13，与所述破壁系统12和所述污水生化系统8相连接。
优选的，所述破壁系统12包括：反应罐14，与所述初沉污泥储池7相连接；NaOH加药装置15，与所述反应罐14相连接；固液分离装置16，与所述反应罐14相连接；清液中和装置17，与所述固液分离装置16和污水生化系统8相连接；清液中和剂加药装置18，与所述清液中和装置17相连接；污泥中和装置19，与所述固液分离装置16和脱水装置13相连接；污泥中和剂加药装置20，与所述污泥中和装置19相连接。
一种市政污水污泥综合处置方法，包括污水处理阶段及污泥处理阶段，其特征在于，具有以下步骤：
污水处理阶段：
（a）初沉污泥产生阶段：向经过前处理后的污水中加入重金属捕捉剂和絮凝剂，反应后的污水在初沉池中进行沉淀，达到去除初沉污水中的重金属、降低初沉池出水SS的目的，初沉污泥在初沉池中的停留时间＜36小时；
（b）二沉污泥产生阶段：初沉池的上清液经生化系统处理后，进入二沉池沉淀，形成剩余污泥，二沉池上清液经后处理后达标排放；
污泥处理阶段：
（c）初沉污泥的处理：对初沉污泥进行破壁处理，破坏微生物细胞结构，降低污泥固相中有机质含量，破壁后的初沉污泥经脱水后作建材原料资源化利用，脱出的水回流至污水处理的生化系统进一步处理；
（d）剩余污泥的处理：剩余污泥直接进行土地资源化利用。
优选的，所述步骤（c）中的破壁处理是指，微波破壁、紫外光破壁、研磨破壁、高速剪切破壁、热水解破壁中的一种。
优选的，所述步骤（c）中的破壁处理是指，向初沉污泥中加入NaOH溶液，至pH为8~11，进行破壁反应，反应时间为10~30min，进行固液分离，分离后的污泥进行中和，后续脱水，分离后的上清液中和后进入污水处理生化系统中。
优选的，所述破壁反应的温度为40℃~80℃。
优选的，所述步骤（d）中的资源化土地利用是指，堆肥、厌氧消化后将沼渣作为肥料、制成液体肥料。
实施例1
向污水厂的初沉池中加入重金属捕捉剂，加药量为50mg/L，再加入助凝剂PAM，加药量为10 mg/L，初沉污泥在初沉池中的停留时间为36h，对初沉污泥进行微波破壁处理，破壁处理后的污泥进行脱水，脱出的水进入污水生化系统，污泥作为建材原料利用，取脱水后的初沉污泥和二沉污泥进行分析，结果如下（单位：mg/kg）：
实施例2
向污水厂的初沉池中加入重金属捕捉剂，加药量为150mg/L，再加入助凝剂PAM，加药量为15 mg/L，初沉污泥在初沉池中的停留时间为24h，向初沉污泥中加入NaOH溶液，至pH为8，对污泥溶液加热至80℃，进行破壁反应，反应时间为30min，破壁处理后的污泥进行脱水，脱出的水进入污水生化系统，污泥作为建材原料利用，取脱水后的初沉污泥和二沉污泥进行分析，结果如下（单位：mg/kg）：
实施例3
向污水厂的初沉池中加入重金属捕捉剂，加药量为120mg/L，再加入助凝剂PAM，加药量为15 mg/L，初沉污泥在初沉池中的停留时间为24h，向初沉污泥中加入NaOH溶液，至pH为11，进行破壁反应，反应时间为10min，破壁处理后的污泥进行脱水，脱出的水进入污水生化系统，污泥作为建材原料利用，取脱水后的初沉污泥和二沉污泥进行分析，结果如下（单位：mg/kg）：
Claims (7)
1.一种市政污水污泥综合处置装置，其特征在于，包括：污水前处理装置（1）；捕捉剂混合池（2），与所述污水前处理装置（1）相连接；捕捉剂加药装置（3），与所述捕捉剂混合池（2）相连接；絮凝剂混合池（4），与所述捕捉剂混合池（2）相连接；絮凝剂加药装置（5），与所述絮凝剂混合池（4）相连接；初沉池（6），与所述絮凝剂混合池（4）相连接；初沉污泥储池（7），与所述初沉池（6）相连接；污水生化系统（8），与所述初沉池（6）相连接；二沉池（9），与所述污水生化系统（8）相连接；剩余污泥储池（10），与所述二沉池（9）相连接；污水后处理装置（11），与所述二沉池（9）相连接；破壁系统（12），与所述初沉污泥储池（7）相连接；脱水装置（13），与所述破壁系统（12）和所述污水生化系统（8）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种市政污水污泥综合处置装置，其特征在于，所述破壁系统（12）包括：反应罐（14），与所述初沉污泥储池（7）相连接；NaOH加药装置（15），与所述反应罐（14）相连接；固液分离装置（16），与所述反应罐（14）相连接；清液中和装置（17），与所述固液分离装置（16）和污水生化系统（8）相连接；清液中和剂加药装置（18），与所述清液中和装置（17）相连接；污泥中和装置（19），与所述固液分离装置（16）和脱水装置（13）相连接；污泥中和剂加药装置（20），与所述污泥中和装置（19）相连接。
3.一种市政污水污泥综合处置方法，包括污水处理阶段及污泥处理阶段，其特征在于，具有以下步骤：
污水处理阶段：
（a）初沉污泥产生阶段：向经过前处理后的污水中加入重金属捕捉剂和絮凝剂，反应后的污水在初沉池中进行沉淀，达到去除初沉污水中的重金属、降低初沉池出水SS的目的，初沉污泥在初沉池中的停留时间＜36小时；
（b）二沉污泥产生阶段：初沉池的上清液经生化系统处理后，进入二沉池沉淀，形成剩余污泥，二沉池上清液经后处理后达标排放；
污泥处理阶段：
（c）初沉污泥的处理：对初沉污泥进行破壁处理，破坏微生物细胞结构，降低污泥固相中有机质含量，破壁后的初沉污泥经脱水后作建材原料资源化利用，脱出的水回流至污水处理的生化系统进一步处理；
（d）剩余污泥的处理：剩余污泥直接进行土地资源化利用。
4.根据权利要求3所述的一种市政污水污泥综合处置方法，其特征在于，所述步骤（c）中的破壁处理是指，微波破壁、紫外光破壁、研磨破壁、高速剪切破壁、热水解破壁中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种市政污水污泥综合处置方法，其特征在于，所述步骤（c）中的破壁处理是指，向初沉污泥中加入NaOH溶液，至pH为8~11，进行破壁反应，反应时间为10~30min，进行固液分离，分离后的污泥进行中和，后续脱水，分离后的上清液中和后进入污水处理生化系统中。
6.根据权利要求5所述的一种市政污水污泥综合处置方法，其特征在于，所述破壁反应的温度为40℃~80℃。
7.根据权利要求3所述的一种市政污水污泥综合处置方法，其特征在于，所述步骤（d）中的资源化土地利用是指，堆肥、厌氧消化后将沼渣作为肥料、制成液体肥料。
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