CN109264962A - 一种污泥处理方法及装置 - Google Patents

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    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
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    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
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Abstract

本发明提供了一种污泥处理方法，其特征在于：通过以下技术方案实现：1)、收集市政污泥，将市政污泥倒入反应容器的离心转鼓中，启动离心转鼓高速旋转，使得离心转鼓中的污泥在离心力的作用下从离心转鼓的滤孔中甩出，撞击在反应容器的内壁上；2)、经过离心转鼓处理后的污泥被送入到机械脱水装置的滤板上，启动真空泵使得滤板下方为真空负压状态，启动机械脱水装置的压缩装置，对污泥进行压缩处理，污泥在真空和压缩装置的作用下，脱除水分实现干化。本发明使用方法流程短，设备结构简单，能源消耗低，净化方法简单可靠，设备稳定运行，能有效解决污泥脱水难题。

Description

一种污泥处理方法及装置
技术领域：
本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种污泥处理方法及装置。
技术背景：
统计显示,我国市政污泥年总产量逐年增大,目前已超过每年4000万吨,工业污泥产量虽呈下降趋势,但仍在3000万吨以上。预计2020年,我国市政污泥产量将达到6000万～9000万吨。
随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水厂的污泥产生量将有较大的增长，由此引起的二次污染问题已不容忽视。因此如何合理地处理、处置污泥，已成为城市污水厂和相关部门必需引起重视的问题。例如上海正在建设的竹园和白龙港两个大型污水处理厂，每天将产生约700t干污泥或2000m3脱水后含水率为65％的污泥。即每年产生255500t干污泥或含水率65％的污泥730000m3。如何处置这么大量的污泥，这是许多大城市都将面临的问题。
国家对城市污水污染控制的技术政策及新颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)，对城市污水厂的污泥稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是，污水处理厂的建设往往只注意污水处理要达到排放标准。近几年，由于有脱磷脱氮要求，演变出不少污水生物处理工艺，而对污泥处理和处置，设计中一般只提将脱水污泥外运和综合利用，未计算其投资和经常费用，这势必会造成二次污染。处理厂建得越多，污泥的二次污染亦越广泛。未经稳定处理的污泥，因有机物含量高，极易腐败并产生恶臭，尤其是初沉淀池的污泥，含有大量病菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病的传播。
通常把污水厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70％～80％)称作污泥的处理：将污泥的堆肥、填埋、干化和加热处理及最终利用，称为污泥的处置。如脱水污泥中有毒有害物质超过农用标准，就要考虑卫生填埋和污泥干化焚烧技术。从国外污泥处理的发展来看，无论在欧洲、日本或美国对污泥用于农田控制越来越严，而对污泥进行干化和加热处理的比例正逐年增加。
中国发明专利201210028647.6提供的污泥脱水方法，采用脱水机对有机性废水的活性污泥处理时所产生的多余污泥与含有磷酸钙的污泥的混合污泥进行脱水，在该混合污泥中添加100～2000mg/L的消石灰来进行脱水。总的来看，污泥处理最重要的是如何实现污泥的稳定和脱水，采用焚烧或填埋的方式成本高，采用药剂处理的方式效果不好其增容大容易造成二次污染。
开发针对市政污泥处理的方法和设备是当前环境治理领域的一个重要课题。本发明开发一种污泥处理方法及装置，实现污泥高效脱水。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种污泥处理方法及装置，高效脱除污泥水分，实现污泥稳定化。
本发明一种污泥处理方法，通过以下技术方案实现：
1)、收集市政污泥，将市政污泥倒入反应容器的离心转鼓中，启动离心转鼓高速旋转，使得离心转鼓中的污泥在离心力的作用下从离心转鼓的滤孔中甩出，撞击在反应容器的内壁上；
2)、经过离心转鼓处理后的污泥被送入到机械脱水装置的滤板上，启动真空泵使得滤板下方为真空负压状态，启动机械脱水装置的压缩装置，对污泥进行压缩处理，污泥在真空和压缩装置的作用下，脱除水分实现干化。
所述离心转鼓表面设置了均匀筛孔，筛孔的孔径为3mm，所述离心转鼓的转速为2000-3000rpm。
所述机械脱水装置的滤板上设置均匀滤孔，所述滤孔的孔径为1mm。
所述机械脱水装置内部体系压力为1Kpa。
本发明一种污泥处理方法的装置，包括反应容器(2)、机械脱水装置(12)、真空泵(15)，所述反应容器(2)的顶部和底部分别设置了反应容器入口(1)和反应容器出口(8)，所述反应容器(2)内部中间位置设置了带有筛孔(4)的离心转鼓(3)，所述离心转鼓(3)通过搅拌轴(5)连接，所述搅拌轴(5)从反应容器(2)的顶部伸出通过动密封套(6)与电机(7)相连；所述机械脱水装置(12)中间位置设置了滤板(13)，所述滤板(13)上方设置了压缩装置(11)，所述机械脱水装置(12)侧上部和侧下部分别设置了机械脱水装置入口(10)和抽气口(14)，所述机械脱水装置入口(10)设置了阀门(9)；所述反应容器出口(8)通过管道与机械脱水装置入口(10)连接，所述抽气口(14)通过管道与真空泵(15)相连。
本发明的工作原理简述于下：
污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分，减少污泥的体积，从而减轻后续处理环节的污泥体积负荷。但由于污泥中的有机物大部分是微生物的细胞物质，为细胞壁和细胞壁所包裹，导致污泥絮体颗粒内部水和结合水的量非常大。
本发明一种污泥处理方法，针对市政污泥进行分步脱水处理。首先采用机械离心的方式，将污泥置入离心转鼓中进行高速旋转，将污泥从筛孔中通过离心力甩出，此时污泥受到巨大的离心作用，污泥被甩到反应容器内壁，污泥中的微生物细胞体受到巨大的作用力，导致细胞壁破裂，释放胞内水分，改善污泥的脱水性能。
通过高速旋转离心后，污泥的结构遭到破坏，污泥变得疏松，部分结合键发生断裂，且污泥絮凝团内大部分的间隙水及部分污泥颗粒内的毛细管水释放出来形成游离水，污泥颗粒与其表面吸附的结合水之间的结合能力也在一定程度上被破坏，污泥初步固液分离，污泥的流动性及均一性明显增加，这都进一步提高了污泥在破壁管道的破壁效果；本发明最后对离心破壁处理后的污泥进行真空压滤处理，在真空体系作用下，破壁后的污泥脱水性能大大提高，实现污泥的深度脱水。
本发明的有益效果：
本发明采用一种新型的污泥生物质细胞壁破壁调质的方法和装置，利用离心的原理，使用离心转鼓瞬时的离心力，对污泥进行高强度的撞击，使得污泥在瞬时进行破壁处理，改善污泥的脱水性能，最后采用真空压滤强化了污泥脱水效果。本发明的离心破壁装置实用性强，可有效破坏污泥微生物的细胞壁及微生物胞外物质与水的结合键，有助于提高下一步的机械脱水装置后续干化效果，使用方法流程短，整套设备结构简单，能源消耗低，净化方法简单可靠，设备稳定运行，能有效解决污泥脱水难题。
附图说明：
图1为一种污泥处理方法的装置示意图；
其中，1、反应容器入口；2、反应容器；3、离心转鼓；4、筛孔；5、搅拌轴；6、动密封套；7、电机；8、反应容器出口；9、阀门；10、机械脱水装置入口；11、压缩装置；12、机械脱水装置；13、滤板；14、抽气口；15、真空泵。
具体实施方式：
实施例1
连接一套装置，包括反应容器(2)、机械脱水装置(12)、真空泵(15)，所述反应容器(2)的顶部和底部分别设置了反应容器入口(1)和反应容器出口(8)，所述反应容器(2)内部中间位置设置了带有筛孔(4)的离心转鼓(3)，所述离心转鼓(3)通过搅拌轴(5)连接，所述搅拌轴(5)从反应容器(2)的顶部伸出通过动密封套(6)与电机(7)相连；所述机械脱水装置(12)中间位置设置了滤板(13)，所述滤板(13)上方设置了压缩装置(11)，所述机械脱水装置(12)侧上部和侧下部分别设置了机械脱水装置入口(10)和抽气口(14)，所述机械脱水装置入口(10)设置了阀门(9)；所述反应容器出口(8)通过管道与机械脱水装置入口(10)连接，所述抽气口(14)通过管道与真空泵(15)相连。
收集市政污水厂的二沉池中的剩余污泥，，将市政污泥倒入反应容器的离心转鼓中，离心转鼓表面设置了均匀筛孔，筛孔的孔径为3mm，启动离心转鼓高速旋转，离心转鼓的转速为2000rpm，使得离心转鼓中的污泥在离心力的作用下从离心转鼓的滤孔中甩出，撞击在反应容器的内壁上；经过离心转鼓处理后的污泥被送入到机械脱水装置的滤板上，关闭阀门，滤板上均匀设置孔径为1mm滤孔，启动真空泵使得滤板下方为真空负压状态，内部体系压力为1Kpa，启动机械脱水装置的压缩装置，对污泥进行压缩处理，污泥在真空和压缩装置的作用下脱除水分实现干化，检测处理后的污泥的含水率为58.21％。

Claims (5)

1.一种污泥处理方法，其特征在于：通过以下技术方案实现：
1)、收集市政污泥，将市政污泥倒入反应容器的离心转鼓中，启动离心转鼓高速旋转，使得离心转鼓中的污泥在离心力的作用下从离心转鼓的滤孔中甩出，撞击在反应容器的内壁上；
2)、经过离心转鼓处理后的污泥被送入到机械脱水装置的滤板上，启动真空泵使得滤板下方为真空负压状态，启动机械脱水装置的压缩装置，对污泥进行压缩处理，污泥在真空和压缩装置的作用下，脱除水分实现干化。
2.根据权利要求1所述的一种污泥处理方法，其特征在于：所述离心转鼓表面设置了均匀筛孔，筛孔的孔径为3mm，所述离心转鼓的转速为2000-3000rpm。
3.根据权利要求1所述的一种污泥处理方法，其特征在于：所述机械脱水装置的滤板上设置均匀滤孔，所述滤孔的孔径为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种污泥处理方法，其特征在于：所述机械脱水装置内部体系压力为1Kpa。
5.根据权利要求1所述的一种污泥处理方法的装置，其特征在于：包括反应容器(2)、机械脱水装置(12)、真空泵(15)，所述反应容器(2)的顶部和底部分别设置了反应容器入口(1)和反应容器出口(8)，所述反应容器(2)内部中间位置设置了带有筛孔(4)的离心转鼓(3)，所述离心转鼓(3)通过搅拌轴(5)连接，所述搅拌轴(5)从反应容器(2)的顶部伸出通过动密封套(6)与电机(7)相连；所述机械脱水装置(12)中间位置设置了滤板(13)，所述滤板(13)上方设置了压缩装置(11)，所述机械脱水装置(12)侧上部和侧下部分别设置了机械脱水装置入口(10)和抽气口(14)，所述机械脱水装置入口(10)设置了阀门(9)；所述反应容器出口(8)通过管道与机械脱水装置入口(10)连接，所述抽气口(14)通过管道与真空泵(15)相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110237579A (zh) * 2019-06-27 2019-09-17 苏彬良 一种污水厂污泥处理装备
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