CN110902981A - 一种污泥的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥的处理方法,包括如下步骤:(1)对原料污泥进行预热和稀释,然后进行水热热处理;(2)将经水热热处理的泥水混合物进行换热;(3)将经换热后的泥水混合物进行固液分离,得到污水和增稠污泥,对增稠污泥进行低温干化,得到干化污泥和冷凝液;(4)将污水进行厌氧消化、过滤,接着进行第一调质;(5)对污水进行蒸发浓缩,得到污水浓缩液和经冷凝得到的氨氮水;(6)采用磷酸盐和镁盐对所得氨氮水进行第二调质,进行固液分离,得到磷酸铵镁固体和滤液。本方法综合能耗低、成本低、工艺易实现、处理时长更短、无害化效果好、资源回收率高、稳定性高、能量利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域,尤其涉及一种污泥的处理方法。
背景技术
对于市政污泥的处理,厌氧消化作为一种处理的重要工艺,可去除污泥中有机物并转化成沼气利用,可有效实现污泥的“四化”,在欧美国家已有广泛应用,也被我国鼓励推广。但在利用厌氧消化工艺进行处理时,必然同步产生了同日处理规模量接近的C/N比废水,该类废水中较高的氨浓度显著加大了后续处理技术难度及生产成本。同时,采用常规的工艺必然导致在工艺末端存在RO浓水的处理问题,虽然现有一些工艺对这部分浓水进行处理,但是存在处理不够彻底,成本高等缺陷,导致无法实现工艺的近零排放目标。
目前在市政污泥的厌氧处理过程中,热能的利用率往往成为限制工艺正常稳定运行的关键指标,如何实现自产能量与自耗能量的平衡是目前的工艺中均未得到妥善解决的技术问题。大多数的污泥厌氧工艺为保证较高的去除率及较短的污泥停留时间,往往在厌氧工艺前端设有热水解装置,用于污泥的破壁处理,但该过程的能耗较大,且大部分的热能无法实现有效回收二次利用,造成了能源的浪费,目前也有采用外部加热介质对污泥进行换热较热,有些方式热利用率低,加热效果差,不利于污泥破壁,释放内部污染物,而且现有的这种热量回收都存在能量回收利用不够彻底的缺点,无法很好地实现自产能量与自耗能量的平衡。
现有的市政污泥处理过程中,通常是直接将污泥整体直接进行厌氧处理,这种方式存在如下问题:由于因大部分有机物位于污泥细胞内部,消化过程破壁效果差,厌氧消化整体有机物去除效率较低,厌氧过程中所要求的含固率较低(3%~6%),导致厌氧消化池容较大,基建费用高,此外未避免厌氧罐内污泥沉淀,对厌氧罐内的搅拌系统要求高,设备投资较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种综合能耗低、成本低、工艺易实现、处理时长更短、无害化效果好、资源回收率高和稳定性高的污泥的处理方法,本发明的处理方法能够有效地实现对污泥进行稳定化、无害化处理,并能有效地将污泥中的有机物和氨氮转变成资源二次利用,实现污泥的资源化处理,通过优选的工艺,很好地实现自产能量与自耗能量的平衡。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种污泥的处理方法,包括如下步骤:
(1)对原料污泥进行预热和稀释,得到泥水混合物,然后将所得泥水混合物置于压力容器中进行水热热处理,以破坏污泥细胞壁,释放内部结合水和污染物;
(2)将经水热热处理的泥水混合物进行换热以回收所述泥水混合物中的热量;
(3)将经换热后的泥水混合物进行固液分离,得到污水和增稠污泥,将所得增稠污泥进行低温干化,得到干化污泥和冷凝液;
(4)将所得污水进行厌氧消化,待完成后对污水进行过滤,然后进行第一调质,将污水的pH值调节至8~11;
(5)对经第一调质的污水进行蒸发浓缩,得到污水浓缩液和经冷凝得到的氨氮水;
(6)采用磷酸盐和镁盐对所得氨氮水进行第二调质,所述第二调质过程中保持pH为8.5~10.5,得到固液混合物,然后进行固液分离,得到磷酸铵镁固体和滤液。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(1)中,所述水热热处理的温度为110~185℃,压力为0.2~1.0MPa;所述水热热处理的时间为20~60分钟;所述水热热处理过程中通过往所述压力容器中通入高温蒸汽来提供水热热处理所需热量。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(4)中,所述厌氧消化的温度为30~60℃;所述厌氧消化的时间为1~6天;所述厌氧消化过程中,COD去除率为65~90%。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(5)中,所述蒸发浓缩为采用MVR进行蒸发;所述蒸发浓缩过程中,温度为70~125℃,pH为8~11.5。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(3)中,所述低温干化的温度为45~90℃,经低温干化后的污泥中的含固率为60~97%;所述干化污泥直接用于填埋场覆盖土或将其与所述步骤(6)所得磷酸铵镁固体混合后用作园林用土。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(4)中,第一调质为采用碱和消泡剂对所述污水进行处理。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(1)中,将所述水热热处理中所产生的释压蒸汽用于对所述原料污泥进行预热;
和/或,所述步骤(2)中,所述换热为将所述泥水混合物与冷却水进行换热,将所述泥水混合物的热量转移至所述冷却水中;经换热后的所述冷却水用于步骤(1)中的预热和/或用于保持步骤(4)中的厌氧消化反应温度。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(3)的固液分离是采用板框压滤机进行;所述固液分离前,还包括向所述换热后的泥水混合物中加入絮凝剂,所述絮凝剂为PAM、氯化铁或由聚合硫酸铁与PAM组成的混合物。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(6)所得滤液和所述步骤(3)中所述低温干化所得冷凝液进入RO处理。
上述的污泥的处理方法,优选地,所述步骤(5)中所得的污水浓缩液采用与生活垃圾掺混后进入垃圾焚烧炉燃烧或作为生活垃圾焚烧飞灰螯合的添加剂或返回所述原料污泥中的方式处理;
和/或,所述RO处理后得到的浓水返回所述原料污泥中,所述RO处理后得到的清水用于步骤(2)中进行换热以回收所述泥水混合物中的热量。
焚烧炉燃烧的是指直接进入焚烧炉进行燃烧,其中有机物变为CO2和水,无机物变成飞灰或者炉渣,水则变成蒸汽;焚烧飞灰螯合指的是将污水浓缩液作为焚烧飞灰的螯合添加剂之一,掺入飞灰中进行螯合,所谓飞灰螯合就是将飞灰中的重金属进行稳定化。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)经过本发明工艺,可以实现对市政污泥的资源化、稳定化及减量化,本发明的处理方法在处理污泥中有机废物和无机氨氮的同时,保证所处理的有机废物达到无害化、稳定化的前提下,达到工艺废水近零排放,并可回收结晶铵盐;此外,处理过程产生的热能能够得到充分利用,综合能耗低。
(2)本发明经过大量的研究和实践,得到了工艺简单,容易实现的处理方法,先通过热处理将污泥固相中的有机物转移至液相,然后将经热处理后的污泥进行固液分离,再仅对得到的污水进行厌氧消化处理,相比直接将污泥进行厌氧消化处理的工艺,降低了厌氧消化的处理量,同时提高了厌氧系统的工艺稳定性,且经固液分离后得到的污泥中的有机物相比原始污泥大大降低且含固率大幅提高,经过水热反应但未经过生化反应的泥水混合物脱水性能优异,降低了脱水药剂的消耗;更重要的是有利于本发明后续通过蒸发浓缩,将污水中的氨氮回收得到高浓度氨氮水,采用镁盐和磷酸盐将氨氮资源化。本发明通过有机结合的环环相扣的工艺,有效地将污染物无害化、能量自利用、资源回收等问题均解决。
(3)本发明中,通过工艺的创新,有效地实现了自产能量与自耗能量的平衡。本发明厌氧系统产生的沼气用于锅炉产生高温蒸汽和烟气,高温蒸汽用于高温水热热处理和蒸发浓缩,高温烟气用于干化污泥,系统能量可达到自持,甚至还有多余的沼气用于发电。本发明水热热处理过程中采用锅炉产生的高温蒸汽作为加热源,通过将高温蒸汽直接通入压力容器中,来提供高温水解所需的热量,这种加热方式不仅热利用率高,还能保证热处理充分,将经水热热处理后的泥水混合物进行换热回收热量,此外,还能利用水热热处理过程中产生的释压蒸汽中的热量,充分利用热处理工艺自产热能及低品位热能,提高了热能的利用率,降低了能耗。
(4)本发明经过厌氧消化和去氨氮处理得到的污水浓缩液可采用与生活垃圾掺混后进入生活垃圾焚烧炉燃烧或作为生活垃圾焚烧飞灰螯合添加剂或返回原始污泥,RO处理后的浓水可直接返回原始污泥中,RO处理后的清水可返回用于冷却水,实现了污水的近零排放,同时提高了水的利用率。
(5)本发明经处理得到的干化污泥可直接用于填埋场覆盖土或将其与工艺生产的磷酸铵镁固体混合后用作园林用土,干化污泥含固率高,有机物含量适中,有效实现了污泥的减量化和无害化处理。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
本工艺路线为计量接料+预热+中高温水热+热能回收+脱水+厌氧消化系统+过滤+一次调质池+MVR+冷凝+二次调质罐+过滤(针对脱水得到的固体物质为低温干化)。
工艺原理为:有机废物通过中高温水热对其中所含的污泥细胞进行破壁处理,将固相中的有机物转移至液相;经过中高温水热的泥水混合物进行多层次换热,以回收热能并降低混合物温度。降温后的混合物进入板框压滤机进行脱水。过滤脱水得到的滤液进行厌氧消化反应,用于去除水中的有机物并产生沼气(所产沼气在经过脱硫后用于沼气锅炉,沼气锅炉所产生的蒸汽用于水热反应及MVR的补充热源)。经过厌氧消化的污水随后进行过滤,去除其中的悬浮物和杂质。经过过滤后的污水后进行一次调质,然后进入MVR系统,进行蒸发结晶,对蒸发过程中产生的冷凝液加入镁盐和磷酸盐进行二次调质,搅拌后形成高浓度磷酸铵镁固体。过滤脱水后的污泥进行低温干化以进一步的降低含水率。
一种本发明的污泥处理方法,具体工艺过程为:
(1)对来自市政污水站的污泥进行称重计量及存储,污泥内含固率为12~30%,优选的范围为18~25%;通过泵送的形式将存储的污泥泵入预热系统,在预热系统中将来自后续热能回收的热水及来自水热系统的释压蒸汽注入其中,并进行搅拌,以初步加热及稀释污泥,得到泥水混合物。
(2)将预热系统出口的泥水混合物泵入水热系统,在该系统中进行高温高压蒸煮的水热热处理,蒸煮可在高压釜中进行,高温高压蒸煮的温度为110~185℃,优选为150~175℃,高压釜内压力为0.2~1.0Mpa,优选为0.5~0.8Mpa,时间为20~60min,优选为25~35min,以破坏污泥细胞壁,释放内部结合水及污染物,并将其转移至液相。该步骤以多组间歇运行的方式保证整体工艺的连续,该步骤中的释压蒸汽进入预热系统。
(3)经过水热系统热处理处理后的泥水混合物进入换热系统,换热后的水泥混合物的温度是50~75℃,通过换热系统将泥水混合物的热量转移至冷却水中,以回收泥水混合物中的热能并降低其温度,换热方式为间接换热,更具体地,为间壁式换热。冷却水来自低温干化的冷凝水(经过处理)。所述冷凝水的循环方式为非一次过流。即冷却水流经方式为循环式,当冷却水温度未达到设定温度时,所有冷却水在其中进行循环。在换热器出口处的冷却水最高温度达到设定温度70~80℃后,将部分高温冷却水排入预热系统,同步补充低温的干化冷凝水,排水及补水过程在温度低于某一设定温度后停止。同时,升温后的冷却水可通过换热器与厌氧罐抽出的循环物进行换热,以保障厌氧系统的温度稳定,但与厌氧系统换热后的冷却水回换热系统,不进入预热系统而是返回换热系统,经过换热后的泥水混合物温度约30~60℃。
(4)经过换热后的泥水混合物进入中继储箱,随后通过泵送的形式进入脱水系统。该阶段可在实际实施过程中在中继储箱至板框脱水系统的管道上增设了在线搅拌器,用于投加絮凝剂PAM,以加强脱水效果,也可不增设在线搅拌器和投加絮凝剂。在脱水系统中将泥水混合物进行分离。分离后的污水进入厌氧消化系统,分离后的污泥含固率约30%~40%,进入存储仓。产生的污泥进入低温干化系统,在50℃~75℃之间进行干化,将污泥中含固率由30%~40%提升至60%~97%,优选含固率70%~85%。低温干化产生的冷凝液作为RO系统的进水。此处RO系统与步骤(10)中的RO系统为同一系统。此阶段产生的高含固率污泥可直接作为填埋场覆盖土。相比高浓度泥水共同消化,单纯污水进行厌氧消化稳定性是有提高的。
(5)污水进入厌氧消化系统后,在其中进行厌氧发酵,在去除有机污染物的同时产生沼气。所述厌氧发酵温度为30~60℃,COD去除率为65~90%,优选为75~86%,停留时间为1~6d,优选2~5d,容积负荷不小于3kgCOD/(m³·d)。所述厌氧罐可为钢结构或钢筋混凝土结构。由厌氧产生的沼气经过脱硫后经由管道送至气柜存储,作为燃料供给热力或发电系统使用。经厌氧消化后,污水中COD含量为1000~2000mg/L,优选1200~1600mg/L,氨氮浓度为1000~2000mg/L,优选1200~1800mg/L,固体悬浮物浓度为300~900mg/L,优选300~600mg/L。本步骤中,如果不进行板框过滤,直接将水热处理后的泥水混合物进行厌氧消化,通常需15~30天,视厌氧温度而定。
(6)经由厌氧处理后的污水进入过滤系统。所述过滤系统工艺为砂滤+袋式过滤,去除水中夹带的杂质及SS,此步骤因反洗产生的污水进入最前端的接料处。经过滤后, COD含量为900~2000mg/L,优选1100~1600mg/L,氨氮浓度为1000~2000mg/L,优选1200~1800mg/L,固体悬浮物浓度为30~100mg/L,优选30~70mg/L。
(7)经过过滤后的污水进入调质池,在其中加入氢氧化钠,调节污水PH在8~11之间,并同步根据情况加入一定量的消泡剂。
(8)经过调质的污水进入MVR进行蒸发浓缩,MVR的温度为70~125℃,优选为80~95℃,pH为8~11.5,优选为8.5~10。污水中的氨氮及大部分水以气态形式脱离污水,经过冷凝后形成含高浓度氨氮的清水。去除绝大部分氨氮及清水后的污水浓缩液送去与生活垃圾掺混后进入垃圾焚烧炉燃烧或作为生活垃圾焚烧飞灰螯合的添加剂回罐,或回灌入前端接料处。得到的含高浓度氨氮的清水中,氨氮浓度为900~2000mg/L,优选1000~1500mg/L。相对浸没式燃烧运行和投资成本低,相对多效蒸发运行成本低。
(9)冷凝后含高浓度氨氮的清水(即氨氮水)进入二次调质罐,所述二次调质罐数量大于等于2个,交替运行。在调质罐中加入磷酸盐和镁盐并进行搅拌,以和其中的氨氮生产磷酸铵镁固体。磷酸盐为正磷酸盐;正磷酸盐为磷酸钠、磷酸镁、磷酸钾、磷酸钙中的至少一种;镁盐为氯化镁、氢氧化镁,第二次调质过程中需保持pH值范围为8.5~10.5。
(10)将二次调质罐中的固液混合物通过袋式过滤器,以分离其中的磷酸铵镁固体。分离后的清水作为RO系统的进水。
步骤(4)中产生的冷凝水及步骤(10)中过滤后得到的清水一起经过RO系统后的清水作为步骤(3)中换热系统的冷却水补水使用。所产生的浓水返回至前端接料处。
本工艺配套有锅炉及发电系统,锅炉的燃料为系统厌氧系统所产沼气或市面上的0#柴油。所述锅炉所产生的蒸汽负责供给水热系统、MVR,锅炉产生的烟气作为低温干化系统的补充热源。所述发电系统所用动力燃料为系统除锅炉系统使用外的多余自产沼气,所发电力供给工艺内部设备使用,发电所产高温烟气为低温干化系统的补充热源。本工艺中,本工艺过程产生的沼气可用于输入锅炉进行燃烧,产生蒸汽和烟气,其中蒸汽用于MVR和水热,烟气用于低温干化,系统能量可达到自持,甚至还有多余的沼气用于发电。
在市场有需要时,可通过对干化后的高含固率污泥中添加步骤(10)中分离的磷酸铵镁固体制作成园林用土。故本工艺路线在满足国家标准各项排放标准的情况下,不仅可以实现对市政污泥的处理,且其最终产物在实现产品化的同时还可实现近零排放。
实施例一
一种本发明的污泥处理方法,包括如下步骤:
(1)来自市政的污泥首先进入接收料仓进行储存,此阶段污泥含固率约为20%;将接收料仓中的污泥泵入预热设备,在预热设备中通过吸收水热阶段产生的释压蒸汽并同步加入高温稀释水进行预热热处理。
(2)预热过后的泥水混合物进入水热系统,污泥在其中进行高温高压处理,将水热系统的运行温度为170℃,压力为0.8Mpa,污泥含固率为15.2%,时间为30分钟。
(3)经过水热反应的泥水混合物进入热能回收系统,例如采用热交换器,将泥水混合物的温度降低至62℃。通过换热系统将泥水混合物的热量转移至冷却水中,以回收泥水混合物中的热能并降低其温度。
(4)经过降温后的泥水混合物进入中继储箱,随后通过螺杆泵将含固率为14.7%的泥水混合物泵入板框脱水系统,进行脱水处理。
(5)步骤(4)中脱水得到的污水进入厌氧消化系统,进入方式为通过与厌氧系统的循环水合并后一同进入厌氧系统。厌氧消化系统使用的具体工艺为UASB,停留时间为5天,罐体为钢制结构,罐内温度为55℃,有机物去除率为85.2%,沼气中甲烷浓度为72%。经过厌氧消化处理后的液体其COD含量约1600mg/L,氨氮浓度为1700mg/L,SS含量为500mg/L。
(6)将经步骤(5)厌氧消化以后的污水排入过滤系统,过滤系统出水COD含量约1420mg/L,氨氮浓度为1650mg/L,SS(固体悬浮物)含量为50mg/L。
(7)将步骤(6)过滤后的污水排入一次调质池,在调质池中加入氢氧化钠液体将pH调节至约9.8,并同步投加万分之三浓度的消泡剂(体积比,消泡剂与污水的比值)。
(8)将调节pH后的液体泵入MVR系统进行蒸发浓缩。MVR温度为92℃,MVR中pH为10,,得到污水浓缩液和蒸出的气态物质。
(9)经MVR蒸发出的气态物质进行冷凝处理并排入二次调质池,所得冷凝液中COD含量约32mg/L,氨氮浓度为1400mg/L,浊度为1NTU。
(10)在二次调质池中加入正磷酸盐、氯化镁,投加药剂中磷与镁的摩尔比为1.2︰1,保持二次调质过程中的pH值为8.5~10.5,当低于8.5时,可通过添加适量碱例如添加氢氧化钠溶液来使得pH值保持在8.5~10.5范围。
(11)完成调质后对液体进行充分搅拌,搅拌时间为2小时,以使得物质充分混合,并加速成核结晶。将完成搅拌后的液体排入袋式过滤系统,过滤精度为5微米,袋式过滤的液体流向为自布袋外流入布袋内。当前后端差压达到0.15Mpa时,停止进水,并排放内部剩余液体至前端二次调节池。排水完成后的过滤器用空气进行振达,使滤袋外表面的固体物质脱落,并对脱落物质进行收集。
(12)经过步骤(11)过滤后的液体进入RO系统,所述RO系统为卷式膜,清水得率为75%。所产清水进入清水池存储待用,所产浓水进入前端接料处。
(13)经步骤(4)中板框脱水产生的固体(增稠污泥)进入污泥中间存储仓,随后由仓底进入低温干化系统。低温干化系统,干化温度为74℃,得到的干化污泥含固率为80%±1%。低温干化的冷凝水与步骤(11)中袋式过滤器出水混合后一同进入RO系统。
低温干化系统的热源为110℃的锅炉烟气。锅炉的热能为厌氧系统所产沼气。
实施例二
一种本发明的污泥处理方法,包括如下步骤:
(1)来自市政的污泥首先进入接收料进行储存,此阶段污泥含固率约为18%;将接收料仓的污泥泵入预热设备,在预热设备中通过吸收水热阶段产生的释压蒸汽及同步加入高温稀释水进行预热热处理。
(2)预热过后的泥水混合物进入水热系统,污泥在其中进行中温中压处理,将水热系统温度运行温度为152℃,压力为0.55Mpa,污泥含固率为15.2%,时间为30分钟。
(3)经过水热反应的泥水混合物进入热能回收系统,将温度降低至50℃。
(4)经过降温后的泥水混合物进入中继储箱,随后通过螺杆泵将含固率为14.7%的泥水混合物泵入板框脱水系统,进行脱水处理。该阶段在实际实施过程中在中继储箱至板框脱水系统的管道上增设了在线搅拌器,用于投加絮凝剂PAM,以加强脱水效果。经过脱水后的泥水混合物分为固体(增稠污泥)和液体(污水)。
(5)步骤(4)脱水所得污水以实例一的方式进入厌氧消化系统。厌氧消化系统使用的具体工艺为UASB,停留时间为5天,罐体为钢制结构,罐内温度为32℃,有机物去除率为75.4%,沼气中甲烷浓度为68%。经过厌氧后的液体其COD含量约1600mg/L,氨氮浓度为1600mg/L,SS含量为400mg/L。
(6)将上述经厌氧处理得到的污水排入过滤系统,过滤系统出水COD含量约1500mg/L,氨氮浓度为1550mg/L,SS含量为65mg/L。
(7)将过滤后的污水排入一次调质池,在调质池中加入氢氧化钠液体将pH调节至约9.8,并同步添加万分之三的消泡剂(体积比,消泡剂与污水的比值)。
(8)将调节pH后的液体泵入MVR系统进行蒸发浓缩。所述MVR温度为92℃,所述MVR中pH为10,得到污水浓缩液和蒸出的气态物质。
(9)经MVR蒸发出的气态物质进行冷凝处理并排入二次调质池,所得冷凝液中COD含量约32mg/L,氨氮浓度为1400mg/L,浊度为1NTU。
(10)在二次调质池中加入正磷酸盐、氯化镁及适量氢氧化钠溶液,所述投加药剂中磷与镁的摩尔比为1.2︰1,所述pH值为8.5~10.5。
(11)完成调质后对液体进行充分搅拌,搅拌时间为2小时。将完成搅拌后的液体排入袋式过滤系统,过滤精度为5微米,袋式过滤的液体流向为自布袋外流入布袋内。当前后端差压达到0.15Mpa时,停止进水,并排放内部剩余液体至前端二次调节池。排水完成后的过滤器用空气进行振达,使滤袋外表面的固体物质脱落,并对脱落物质进行收集。
(12)经过过滤后的液体进入RO系统,所述RO系统为卷式膜,清水得率为75%。所产清水进入清水池存储待用,所产浓水进入前端接料处。
(13)经步骤(4)脱水产生的增稠污泥进入污泥中间存储仓,随后由仓底进入低温干化系统。干化温度为85℃,得到的干化污泥含固率为82%±1%。低温干化所得的冷凝水与步骤(11)袋式过滤器出水混合后一同进入步骤(12)中的RO系统。
低温干化系统的热源为110℃的锅炉烟气及部分发电机高温烟气(约300℃)。锅炉的热能为厌氧系统所产沼气。
本实施例中因水热反应的温度降低,工艺过程除了提供锅炉使用外,每日约剩余2000~2500Nm³沼气可用于发电机的运行。在发电机运行时,低温干化的热源切换为发电机烟气,锅炉烟气排空。
本发明实施例1、实施例2与现有的未经处理污泥以及经普通固化处理污泥的各参数对比如表1所示。
表1
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种污泥的处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)对原料污泥进行预热和稀释,得到泥水混合物,然后将所得泥水混合物置于压力容器中进行水热热处理,以破坏污泥细胞壁,释放内部结合水和污染物;
(2)将经水热热处理的泥水混合物进行换热以回收所述泥水混合物中的热量;
(3)将经换热后的泥水混合物进行固液分离,得到污水和增稠污泥,将所得增稠污泥进行低温干化,得到干化污泥和冷凝液;
(4)将所得污水进行厌氧消化,待完成后对污水进行过滤,然后进行第一调质,将污水的pH值调节至8~11;
(5)对经第一调质的污水进行蒸发浓缩,得到污水浓缩液和经冷凝得到的氨氮水;
(6)采用磷酸盐和镁盐对所得氨氮水进行第二调质,所述第二调质过程中保持pH为8.5~10.5,得到固液混合物,然后进行固液分离,得到磷酸铵镁固体和滤液。
2.如权利要求1所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述水热热处理的温度为110~185℃,压力为0.2~1.0MPa;所述水热热处理的时间为20~60分钟;所述水热热处理过程中通过往所述压力容器中通入高温蒸汽来提供水热热处理所需热量。
3.如权利要求1所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述厌氧消化的温度为30~60℃;所述厌氧消化的时间为1~6天;所述厌氧消化过程中,COD去除率为65~90%。
4.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述蒸发浓缩为采用MVR进行蒸发;所述蒸发浓缩过程中,温度为70~125℃,pH为8~11.5。
5.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述低温干化的温度为45~90℃,经低温干化后的污泥中的含固率为60~97%;所述干化污泥直接用于填埋场覆盖土或将其与所述步骤(6)所得磷酸铵镁固体混合后用作园林用土。
6.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(4)中,第一调质为采用碱和消泡剂对所述污水进行处理。
7.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(1)中,将所述水热热处理中所产生的释压蒸汽用于对所述原料污泥进行预热;
和/或,所述步骤(2)中,所述换热为将所述泥水混合物与冷却水进行换热,将所述泥水混合物的热量转移至所述冷却水中;经换热后的所述冷却水用于步骤(1)中的预热和/或用于保持步骤(4)中的厌氧消化反应温度。
8.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)的固液分离是采用板框压滤机进行;所述固液分离前,还包括向所述换热后的泥水混合物中加入絮凝剂,所述絮凝剂为PAM、氯化铁或由聚合硫酸铁与PAM组成的混合物。
9.如权利要求1~3任意一项所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(6)所得滤液和所述步骤(3)中所述低温干化所得冷凝液进入RO处理。
10.如权利要求9所述的污泥的处理方法,其特征在于,所述步骤(5)中所得的污水浓缩液采用与生活垃圾掺混后进入垃圾焚烧炉燃烧或作为生活垃圾焚烧飞灰螯合的添加剂或返回所述原料污泥中的方式处理;
和/或,所述RO处理后得到的浓水返回所述原料污泥中,所述RO处理后得到的清水用于步骤(2)中进行换热以回收所述泥水混合物中的热量。
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