CN110803849A - 一种污泥减量处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥减量处理系统及方法。所述污泥减量处理系统包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统；污泥压滤装置包括设有进泥口、出泥口和废水排出口，进泥口与调浆系统连接，出泥口与污泥干化系统连接，废水排出口与调浆系统连通。与常规的污泥处理工艺相比，本发明的污泥减量处理方法并未直接对原始污泥进行干化处理，而是通过调浆‑压滤的预处理工艺，减少污泥的含水率，随后在将完全处于半干状态的污泥进行干化处理，有效降低能耗；并且本发明中的调浆废水来源于压滤后未达污水厂进水要求的调浆废水，通过多次的调浆处理，将其调至可以达到污水厂进入要求，实现“以废治废”。
Description
技术领域
本发明涉及污染物处理技术领域，具体涉及一种污泥减量处理系统及方法。
背景技术
目前，对于污泥的处理主要分为以下几种方法：
(1)填埋法：该方法是将污泥埋到地下，从而减少对地面环境的危害。然而，该方法不仅会严重污染土壤和地下水，还严重占用有限的土地资源。现阶段已经基本被其它方法所取代。
(2)焚烧法：该方法是将污泥作为燃料，投放到垃圾焚烧炉中进行焚烧，从而将其去除。该方法减量效率高，但是在焚烧过程中容易产生剧毒的二噁英，二次污染同样比较严重。
(3)发酵法：该方法是通过微生物的作用，将污泥中的有机质转变为沼气等小分子物质，从而达到减量的目的。该方法较为清洁，且产生的沼气还能继续利用，资源化明显，但该方法设备投资大，运行成本高，且对低有机质的污泥，减量效果不明显。
(4)热解法：该方法是在一定的温度下，将污泥中的大分子有机物，裂解为小分子有机物或无机物，同时将污泥中的水分蒸发，从而达到减量的目的。该方法同样较为清洁，且不需要考虑有机质的量，相比发酵法，其污泥减量效率更高。然而，该方法所使用的设备通常为一体化成套设备。同样存在投资大的问题。同时，在裂解过程中，一旦温度不高，则难以对产生的二噁英或多环芳烃类物质进行进一步的降解，这也就使得该方法存在潜在的二次污染风险。
可见，采用焚烧、发酵、热解等方法进行污泥处理，其本质都是降低污泥的含水率，以减少污泥的运输和处理的难度和成本。然而，这类方法通常投资大、成本高、占地面积大，还会产生大量废水。此外，若污泥中含有重金属或其它有毒物质，则在高温处理的过程中，还会生成其它毒性更大的物质(包括二噁英、多环芳烃等)，造成严重的二次污染。因此，需要开发一种新型的污泥处理工艺，在实现污泥的高效减量化处理的同时，减少投资运营成本和占地面积，尽可能消除二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种污泥减量处理系统及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种污泥减量处理系统包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统；污泥压滤装置设有进泥口、出泥口和废水排出口，进泥口与调浆系统连接，出泥口与污泥干化系统连接，废水排出口与调浆系统连通。
原始污泥输送至调浆系统后进行调浆处理，调降后的湿污泥从进泥口进入污泥压滤装置进行压滤处理，得到调浆废水和泥饼，调浆废水从废水排出口回流至调浆系统作为调浆用水，泥饼从出泥口排出并进入干化系统进行干化处理。
本发明的污泥减量处理系统包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统，设备简单，成本低，分别通过调浆系统和污泥压滤装置对原始污泥进行调浆-压滤的预处理后，减少污泥含水率，随后通过污泥干化系统将完全处于半干状态的污泥进行干化，这样能明显的降低能耗；而压滤后的调浆废水可回流至调浆系统内作为调浆用水，通过多次的调浆处理，将其达到污水厂进入要求为止，实现“以废治废”。本发明无需对污泥高温处理，有效避免二噁英、多环芳烃等二次污染物产生。
优选地，所述废水排出口和调浆系统之间还设有调浆废水池A和调浆废水池B，调浆废水池A设有废水进口、废水出口和废水回流口，废水进口与污泥压滤装置的废水排出口连通，废水出口与污水厂连通，废水回流口与调浆废水池B连通，调浆废水池B与调浆系统连通。压滤后得到的调浆废水进入调浆废水池A，测定废水的水质，若调浆废水的水质未达到设定指标，则回流至用于存放调浆用水的调浆废水池B，进入调浆系统重新进行调浆处理；若调浆废水的水质达到设定指标，则排出至污水厂处理。
优选地，本发明的污泥减量处理系统还包括用于存放原始污泥的污泥池，污泥池与调浆系统连接。
优选地，所述污泥池与调浆系统之间设有污泥输送装置，将原始污泥输送至调浆系统。
优选地，所述污泥压滤装置与污泥干化系统之间设有污泥输送装置，将压滤后的泥饼输送至污泥干化系统。
优选地，本发明的污泥减量处理系统还包括用于存放干化处理后的污泥的干泥池，干泥池连接污泥干化系统。
优选地，所述污泥压滤装置为板框压滤机。
本发明还提供了采用上述的系统进行污泥减量处理的方法，包括以下步骤：
((1)将含水率为75％～85％的原始污泥输送至调浆系统进行调浆处理，得到含水率为90％～95％的湿污泥；
(2)将湿污泥输送至污泥压滤装置，进行脱水并将其压成泥饼，得到调浆废水和含水率为55％～65％的泥饼，若调浆废水的水质未达到污水厂进入要求，则回流至调浆系统重新进行调浆处理；若调浆废水的水质达到污水厂进入要求，则排出至污水厂处理；
(3)泥饼进入污泥干化系统进行干化处理，得到含水率为18％～22％的干污泥。
本发明采用调浆废水对污泥进行调浆处理，随后进行压滤处理，将压滤后的污泥进行干化处理。本发明的调浆-压滤-干化的工艺整体工艺既降低了能耗，又间接“处理”了调浆废水，确保其可以达到污水厂进水要求，实现了“以废治废”。
优选地，所述步骤(3)中，干化处理温度为130℃-140℃，干化时间为5-6h，在此条件下，干化效果最佳，能够有效降低污泥含水率。
优选地，所述调浆废水回流至调浆系统重新进行调浆处理，直至其水质达到以下指标：COD≤300mg/L，BOD5≤80mg/L，NH4-N≤70mg/L，SS≤120mg/L。压滤后的废水可回流至调浆系统内，作为调浆废水再利用，通过多次的调浆处理，将其达到污水厂进入要求为止，实现“以废治废”。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
与常规的污泥处理工艺相比，本发明的污泥减量处理方法并未直接对原始污泥进行干化处理，而是通过调浆-压滤的预处理工艺，减少污泥的含水率，随后在将完全处于半干状态的污泥进行干化，有效降低能耗；并且本发明中的调浆废水来源于压滤后未达污水厂进水要求的生产废水，通过多次的调浆处理，将其调至可以达到污水厂进入要求，实现“以废治废”。
附图说明
图1为本发明的污泥减量处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
一种污泥减量处理系统，如图1所示，包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统；污泥压滤装置设有进泥口、出泥口和废水排出口，进泥口与调浆系统连接，出泥口与污泥干化系统连接，废水排出口与调浆系统连通。
原始污泥输送至调浆系统后进行调浆处理，调降后的湿污泥从进泥口进入污泥压滤装置进行压滤处理，得到调浆废水和泥饼，调浆废水从废水排出口回流至调浆系统作为调浆用水，泥饼从出泥口排出并进入干化系统进行干化处理。
本发明的污泥减量处理系统包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统，分别通过调浆系统和污泥压滤装置对原始污泥进行调浆-压滤的预处理后，减少污泥含水率，随后通过污泥干化系统将完全处于半干状态的污泥进行干化，这样能明显的降低能耗；而压滤后的调浆废水可回流至调浆系统内作为调浆用水，通过多次的调浆处理，将其达到污水厂进入要求为止，实现“以废治废”。
在本发明中，所述废水排出口和调浆系统之间还设有调浆废水池A和调浆废水池B，调浆废水池A设有废水进口、废水出口和废水回流口，废水进口与污泥压滤装置的废水排出口连通，废水出口与污水厂连通，废水回流口与调浆废水池B连通，调浆废水池B与调浆系统连通。压滤后得到的调浆废水进入调浆废水池A，测定废水的水质，若调浆废水的水质未达到设定指标，则回流至用于存放调浆用水的调浆废水池B，进入调浆系统重新进行调浆处理；若调浆废水的水质达到设定指标，则排出至污水厂处理。
在本发明中，污泥减量处理系统还包括用于存放原始污泥的污泥池，污泥池与调浆系统连接。
在本发明中，所述污泥池与调浆系统之间设有污泥输送装置，如污泥泵等，将原始污泥输送至调浆系统。
在本发明中，所述污泥压滤装置与污泥干化系统之间设有污泥输送装置，如污泥输送机等，将压滤后的泥饼输送至污泥干化系统。
在本发明中，污泥减量处理系统还包括用于存放干化处理后的污泥的干泥池，干泥池连接污泥干化系统。
在本发明中，所述污泥压滤装置为板框压滤机。
采用上述的系统进行污泥减量处理的方法，包括以下步骤：
(1)将含水率为75％～85％的原始污泥输送至调浆系统进行调浆处理，得到含水率为90％～95％的湿污泥；
(2)将湿污泥输送至污泥压滤装置，进行脱水并将其压成泥饼，得到调浆废水和含水率为55％～65％的泥饼，若调浆废水的水质未达到污水厂进入要求，则回流至调浆系统重新进行调浆处理；若调浆废水的水质达到污水厂进入要求，则排出至污水厂处理；
(3)泥饼进入污泥干化系统进行干化处理，得到含水率为18％～22％的干污泥。
在本发明中，所述步骤(3)中，干化处理温度为130℃-140℃，干化时间为5-6h，在此条件下，干化效果最佳，能够有效降低污泥含水率。
在本发明中，所述调浆废水回流至调浆系统重新进行调浆处理，直至其水质达到以下指标：COD≤300mg/L，BOD5≤80mg/L，NH4-N≤70mg/L，SS≤120mg/L。压滤后的调浆废水可回流至调浆系统内，作为调浆用水再利用，通过多次的调浆处理，将其达到污水厂进入要求为止，实现“以废治废”。
与常规的污泥处理工艺相比，本发明的污泥减量处理工艺并未直接对原始污泥进行干化处理，而是通过调浆-压滤的预处理工艺，减少污泥的含水率，随后在将完全处于半干状态的污泥进行干化，有效降低能耗；并且本发明中的调浆用水来源于压滤后未达污水厂进水要求的调浆废水，调浆废水通过多次的调浆处理，将其调至可以达到污水厂进入要求，，在对污泥进行减量化处理的同时，也对废水进行处理，实现“以废治废”。
实施例1
本实施例的污泥减量处理的方法，包括以下步骤：
(1)将m吨含水率为80％的原始污泥输送至调浆系统进行调浆处理，得到含水率为90％的湿污泥；
(2)将湿污泥输送至板框压滤机，进行脱水并将其压成泥饼，分离得到m吨调浆废水和含水率为60％的泥饼，m吨调浆废水，其水质指标如表1所示：
表1
| COD(mg/L) | BOD<sub>5</sub>(mg/L) | NH<sub>4</sub>-N(mg/L) | SS(mg/L) |
| 400 | 100 | 100 | 200 |
而实际污水厂的进水标准如表2所示：
表2
| COD(mg/L) | BOD<sub>5</sub>(mg/L) | NH<sub>4</sub>-N(mg/L) | SS(mg/L) |
| 300 | 80 | 70 | 120 |
显然，调浆废水的水质明显没有达到污水厂进水要求。因此，将其回流至调浆系统，与同质量的污泥混合调浆，得到质量为2m吨含水率为90％的湿污泥，随后对其进行压滤，得到0.5m吨含水率为60％的泥饼，以及1.5m吨调浆废水，这1.5m调浆废水，其水质如表3所示。
表3
| COD(mg/L) | BOD<sub>5</sub>(mg/L) | NH<sub>4</sub>-N(mg/L) | SS(mg/L) |
| 280 | 75 | 80 | 140 |
可以看出，其水质依然未达到污水厂进水要求。因此，考虑将其回用，重新进行调浆处理。实际中，将其与m吨含水率为80％的半干化污泥混合后，得到2.5m含水率为92％的湿污泥，将该污泥压滤后，得到0.5m含水率为60％的泥饼，以及2m吨二次调浆废水，其水质如表4所示。
表4
| COD(mg/L) | BOD<sub>5</sub>(mg/L) | NH<sub>4</sub>-N(mg/L) | SS(mg/L) |
| 210 | 55 | 65 | 110 |
显然，该二次调浆废水基本达到污水厂进水要求，可直接排入污水处理厂进行深度处理。需要说明的是，原始的调浆废水水质，其中的污染物可能浓度更大，若二次调浆废水依然未达到进水要求，则需要继续，甚至进行多次调浆-压滤处理，直到完全达到进水要求。
(3)泥饼污泥直接进入污泥干化系统进行干化处理，干化时间为5-6h，干化温度为130℃-140℃，干化完成后，得到0.25m吨含水率为20％的干污泥，其质量仅为原始污泥的1/4，减量效果明显。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种污泥减量处理系统，其特征在于，包括调浆系统、污泥压滤装置和污泥干化系统；污泥压滤装置设有进泥口、出泥口和废水排出口，进泥口与调浆系统连接，出泥口与污泥干化系统连接，废水排出口与调浆系统连通。
2.根据权利要求1所述的污泥减量处理系统，其特征在于，所述废水排出口和调浆系统之间还设有调浆废水池A和调浆废水池B，调浆废水池A设有废水进口、废水出口和废水回流口，废水进口与污泥压滤装置的废水排出口连通，废水出口与污水厂连通，废水回流口与调浆废水池B连通，调浆废水池B与调浆系统连通。
3.根据权利要求1所述的污泥减量处理系统，其特征在于，还包括用于存放原始污泥的污泥池，污泥池与调浆系统连接。
4.根据权利要求3所述的污泥减量处理系统，其特征在于，所述污泥池与调浆系统之间设有污泥输送装置。
5.根据权利要求1所述的污泥减量处理系统，其特征在于，所述污泥压滤装置与污泥干化系统之间设有污泥输送装置。
6.根据权利要求1所述的污泥减量处理系统，其特征在于，还包括用于存放干化处理后的污泥的干泥池，干泥池连接污泥干化系统。
7.根据权利要求1-6任一项所述的污泥减量处理系统，其特征在于，所述污泥压滤装置为板框压滤机。
8.采用权利要求1-7任一项所述的系统进行污泥减量处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含水率为75％～85％的原始污泥输送至调浆系统进行调浆处理，得到含水率为90％～95％的湿污泥；
(2)将湿污泥输送至污泥压滤装置，进行脱水并将其压成泥饼，得到调浆废水和含水率为55％～65％的泥饼，若调浆废水的水质未达到污水厂进入要求，则回流至调浆系统重新进行调浆处理；若调浆废水的水质达到污水厂进入要求，则排出至污水厂处理；
(3)泥饼进入污泥干化系统进行干化处理，得到含水率为18％～22％的干污泥。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，干化处理温度为130℃-140℃，干化时间为5-6h。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调浆废水回流至调浆系统重新进行调浆处理，直至其水质达到以下指标：COD≤300mg/L，BOD5≤80mg/L，NH4-N≤70mg/L，SS≤120mg/L。
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