CN111186974A - 生化污泥的减量处理方法和系统 - Google Patents
生化污泥的减量处理方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111186974A CN111186974A CN201811270918.2A CN201811270918A CN111186974A CN 111186974 A CN111186974 A CN 111186974A CN 201811270918 A CN201811270918 A CN 201811270918A CN 111186974 A CN111186974 A CN 111186974A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sludge
- treatment
- thermal hydrolysis
- concentrated
- biochemical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/10—Treatment of sludge; Devices therefor by pyrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/06—Sludge reduction, e.g. by lysis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明涉及污泥处理领域，公开了生化污泥的减量处理方法和系统，该方法包括：(1)将浓缩脱水的生化剩余污泥进行预热处理，得到物料I；(2)将所述物料I与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；(3)将所述物料II进行闪蒸处理，得到物料III；(4)将所述物料III进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回步骤(1)中参与预热处理。本发明提供的上述生化污泥的减量处理方法能够大幅降低生化剩余污泥的体积，且具有处理效果好(VSS去除率高以及污泥减量率高)的优点。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体涉及一种生化污泥的减量处理方法和一种生化污泥的减量处理系统。
背景技术
生化剩余污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒等组成的极其复杂的非均质体，对环境的污染性很强，且成分复杂、处理困难，已成为人们关注的热点。
近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理效率迅速提高，大量污水处理厂的建设无疑对保护水环境作用重大，但随之产生了大量的生化剩余污泥。对这部分生化污泥，污水处理厂通常采用的“机械脱水+外委”方法处理，虽然设备投资较少，但只能将10000m3含水98％的污泥体积减少到约1200吨，污泥体积庞大，残留污泥含有大量有毒有害物质，为此，企业每年需要花费高昂费用外委处理。
为解决生化剩余污泥对环境的污染，人们在污泥减量技术方面开展了大量的研发工作，开发出一系列的技术，如污泥干化填埋技术、堆肥技术、焚烧技术等等。这些技术对污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水构成污染风险；堆肥技术在使用过程对土壤造成重金属污染和生物污染；焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高，而且可能产生二噁英等有害气体。
这些都迫使人们开发性价比更高的技术。
污泥热水解技术，可以使微生物絮体解散，细胞结构破碎，蛋白质、多糖和脂类等有机大分子水解，从而减少了污泥中的固含量，同时热水解也能导致污泥颗粒粘性降低、污泥中水分分布特性改变，从而改善污泥的脱水能力，由于热水解技术可以从减少固体总量和改善污泥的脱水性能两方面达到污泥减量的效果，因而得到了广泛的研究。
例如CN1569699A公开了属于水处理领域的适用于市政污水处理厂的剩余污泥的资源化、减量化处理的一种剩余污泥的处理方法。该方法是剩余污泥通过以高压釜作为反应器，在110-190℃温度范围内进行热水解处理后，在序批式厌氧反应器中厌氧消化和脱水三个处理步骤，得到含水率为45-50％的泥饼，泥饼可以农用或焚烧。该现有技术可以削减污泥95％以上的体积，处理后的污泥体积不到原来的5％，从而实现污泥的减量化:同时厌氧消化反应器的体积减小一半，从而节省费用。处理后的污泥可以作为肥料农用，也可直接作为锅炉的燃料，来回收热能。
但现有的污泥热水解的处理技术在实际工业化应用中，如果脱水浓度较高则存在污泥流动性差，传质和传热效果差的缺陷。为达到理想的处理效果，通常要脱水污泥再混掺水使得污泥含水率大于93％再进行处理。然而，如此就造成了污泥处理量大，成本高的问题，而且不同污泥性质差别大，即使同一浓度的不同污泥流动性和传热传质效果也相差很大，控制污泥浓度并不能得到较佳的污泥处理效果。
因此，有必要开发出经济可行的生化污泥减量的技术，以大幅减少剩余污泥的体积，减少对环境的危害。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种VSS去除率高以及污泥减量率高的生化污泥的减量处理方法和系统。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种生化污泥的减量处理方法，该方法包括：
(1)将浓缩脱水的生化剩余污泥进行预热处理，得到物料I；
(2)将所述物料I与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(3)将所述物料II进行闪蒸处理，得到物料III；
(4)将所述物料III进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回步骤(1)中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得步骤(1)中进行预热处理时的物料以及物料I的粘度不高于1000cp。
本发明第二方面提供一种生化污泥的减量处理方法，该方法在包括浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机的系统中实施，该方法包括：
(1)将生化剩余污泥引入至所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到浓缩脱水的生化剩余污泥；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至所述污泥预处理罐中进行预热处理，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至所述热水解反应器中以与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至所述闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至所述热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得所述污泥预处理罐中的物料的粘度不高于1000cp。
本发明第三方面提供一种一种生化污泥的减量处理系统，该系统中含有浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机，
所述浓缩污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得生化剩余污泥在所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理后得到的浓缩脱水的生化剩余污泥能够进入所述污泥预处理罐中；
所述污泥预处理罐通过管线与所述热水解反应器连通，使得所述浓缩脱水的生化剩余污泥在所述污泥预处理罐中进行预热处理后得到的物料I能够进入所述热水解反应器中；
所述热水解反应器通过管线与所述闪蒸罐连通，使得所述物料I在所述热水解反应器中与蒸汽进行热水解反应后得到的物料II能够进入所述闪蒸罐中；
所述闪蒸罐通过管线与所述热水解污泥脱水机连通，使得所述物料II在所述闪蒸罐中进行闪蒸处理后得到的物料III能够进入所述热水解污泥脱水机中；
所述热水解污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得所述物料III在所述热水解污泥脱水机中进行脱水处理后获得的分离水能够循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
本发明提供的上述生化污泥的减量处理方法能够大幅降低生化剩余污泥的体积，且具有处理效果好(VSS去除率高以及污泥减量率高)的优点。
本发明提供的上述生化污泥的减量处理方法还具有处理成本低的优势。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种生化污泥的减量处理方法，该方法包括：
(1)将浓缩脱水的生化剩余污泥进行预热处理，得到物料I；
(2)将所述物料I与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(3)将所述物料II进行闪蒸处理，得到物料III；
(4)将所述物料III进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回步骤(1)中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得步骤(1)中进行预热处理时的物料以及物料I的粘度不高于1000cp。
为了进一步提高VSS去除率高以及污泥减量率高，优选情况下，控制所述分离水的回流量，使得步骤(1)中进行预热处理时的物料以及物料I的粘度为50-1000cp，更优选为100-1000cp。
优选情况下，在步骤(1)中，所述预热处理的时间为0.1-16h，更优选为1-4h。
优选地，所述预热处理使得所述物料I的温度为30-50℃。
优选情况下，所述预热处理在碱性物质存在下进行。
优选地，所述碱洗物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种；特别优选地，所述碱性物质为浓度为10-50重量％的氢氧化钠水溶液。
优选情况下，预热处理中的所述碱性物质的用量使得所述步骤(2)中的进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为7-13，更优选保持为9-10。
在本发明的第一方面中，根据一种特别优选的具体实施方式，所述热水解反应在碱性物质存在下进行。
在本发明的第一方面中，在前述特别优选的具体实施方式中，步骤(1)中的碱性物质的用量使得进行所述预热处理的混合物流的pH值保持为7-10；以及
步骤(2)中的碱性物质的用量使得进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为9-13，且进行所述热水解反应的混合物流的pH值比进行所述预热处理的混合物流的pH值高。
在本发明的第一方面中，在前述特别优选的具体实施方式中，步骤(1)中的所述碱性物质的用量使得进行所述预热处理的混合物流的pH值保持为8-9。
在本发明的第一方面中，在前述特别优选的具体实施方式中，步骤(2)中的碱性物质的用量使得进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为9-10。
在第一方面中，本发明的发明人发现，采用本发明前述特别优选的具体实施方式所述的方法进行生化污泥的减量处理时，能够使得污泥的VSS去除率更高以及污泥减量率更高。
在本发明中，为了使得物料的pH值保持在某一个值或者某一范围，可以采用例如连续加碱的方式实现。并且，当本发明要求物料的pH值保持在某一个值或者某一范围时，表示在定义的相应周期内，物料的pH值不能超越前述的某一个值或者某一范围。
优选情况下，所述热水解反应的条件包括：温度为140-200℃，时间为0.1-16h，更优选为1-4h。
优选情况下，本发明的方法进一步包括：将另一部分所述分离水与由步骤(1)中浓缩脱水所述生化剩余污泥时获得的部分浓缩水进行厌氧反应处理。
优选情况下，控制所述浓缩水的流量使得进行厌氧反应处理的分离水和浓缩水的混合物的盐含量小于30000mg/L，且温度低于60℃。
优选地，所述浓缩脱水的生化剩余污泥的含水率为75-95重量％，更优选为83-90重量％。
优选情况下，所述浓缩脱水的生化剩余污泥的挥发分比f为50-80％，优选为60-80％，其中f＝VSS/SS。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种生化污泥的减量处理方法，该方法在包括浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机的系统中实施，该方法包括：
(1)将生化剩余污泥引入至所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到浓缩脱水的生化剩余污泥；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至所述污泥预处理罐中进行预热处理，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至所述热水解反应器中以与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至所述闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至所述热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得所述污泥预处理罐中的物料的粘度不高于1000cp。
为了进一步提高VSS去除率高以及污泥减量率高，优选情况下，控制所述分离水的回流量，使得所述污泥预处理罐中的物料的粘度为50-1000cp，更优选为100-1000cp。
优选情况下，所述浓缩脱水的生化剩余污泥在所述污泥预处理罐中的停留时间为0.1-16h，更优选为1-4h。
优选情况下，所述物料I在所述热水解反应器中的停留时间为0.1-16h，更优选为1-4h。
优选地，在第二方面中，所述预热处理使得所述物料I的温度为30-50℃。
优选地，在第二方面中，所述预热处理在碱性物质存在下进行。
本发明第二方面中所述的碱性物质、浓缩脱水的生化剩余污泥的相关内容可以与第一方面中所述的碱性物质、浓缩脱水的生化剩余污泥的相关内容对应相同，本发明在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
优选情况下，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述步骤(3)的热水解反应器中的混合物流的pH值保持为7-13，更优选保持为9-10。
在第二方面中，根据一种特别优选的具体实施方式，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为7-10；以及
在步骤(3)中，向所述热水解反应器中加入碱性物质，使得所述热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9-13，且所述热水解反应器中的混合物流的pH值比所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值高。
在第二方面中，在前述特别优选的具体实施方式中，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为8-9。
在第二方面中，在前述特别优选的具体实施方式中，步骤(3)中的碱性物质的用量使得所述热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9-10。
在第二方面中，本发明的发明人发现，采用本发明前述特别优选的具体实施方式所述的方法进行减量处理脱水生化污泥时，能够使得污泥的VSS去除率更高以及使得污泥减量率更高。
优选情况下，本发明的方法进一步包括：将另一部分所述分离水与部分由所述浓缩污泥脱水机中获得的浓缩水进行厌氧反应处理。
优选地，在第二方面中，控制所述浓缩水的流量使得进行厌氧反应处理的分离水和浓缩水的混合物的盐含量小于30000mg/L，且温度低于60℃。
优选情况下，所述污泥预处理罐和/或所述热水解反应器中设置有搅拌装置，使得所述预热处理和/或所述热水解反应在搅拌存在下进行。
优选地，将所述热水解反应器中的蒸汽尾气和/或所述闪蒸罐中产生的蒸汽引入至所述污泥预处理罐中以参与所述预热处理。
如前所述，本发明的第三方面中提供了一种生化污泥的减量处理系统，该系统中含有浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机，
所述浓缩污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得生化剩余污泥在所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理后得到的浓缩脱水的生化剩余污泥能够进入所述污泥预处理罐中；
所述污泥预处理罐通过管线与所述热水解反应器连通，使得所述浓缩脱水的生化剩余污泥在所述污泥预处理罐中进行预热处理后得到的物料I能够进入所述热水解反应器中；
所述热水解反应器通过管线与所述闪蒸罐连通，使得所述物料I在所述热水解反应器中与蒸汽进行热水解反应后得到的物料II能够进入所述闪蒸罐中；
所述闪蒸罐通过管线与所述热水解污泥脱水机连通，使得所述物料II在所述闪蒸罐中进行闪蒸处理后得到的物料III能够进入所述热水解污泥脱水机中；
所述热水解污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得所述物料III在所述热水解污泥脱水机中进行脱水处理后获得的分离水能够循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
具体地，本发明的方法具有运行稳定和处理效果好的优点。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
以下污泥的VSS和含水率均通过CJ/T 221-2005标准方法获得。
以下污泥减量率＝(1-反应后污泥质量/反应前污泥质量)*100％。
实施例1
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为83重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为73％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在45℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理60min，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.55吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为970cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在140℃下与蒸汽进行热水解反应240min，其中，热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.4±0.2，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为58.9重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为80％，污泥减量率为83％。
实施例2
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为85重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为71％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在42℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理80min，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.41吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为980cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在200℃下与蒸汽进行热水解反应120min，其中，热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.3±0.2，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为59.7重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为82％，污泥减量率为84％。
实施例3
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为87重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为72％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在40℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理120min，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.37吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为960cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在180℃下与蒸汽进行热水解反应60min，其中，热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.8±0.2，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为59.4重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为79％，污泥减量率为86％。
实施例4
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为90重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为73％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在38℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理90min，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.24吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为430cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在170℃下与蒸汽进行热水解反应220min，其中，热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.6±0.2，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为59.9重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为79％，污泥减量率为89％。
实施例5
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为90重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为38％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在47℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理90min，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.70吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为150cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在160℃下与蒸汽进行热水解反应200min，其中，热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.5±0.2，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为60.0重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为77％，污泥减量率为80％。
实施例6
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中的碱性物质在步骤(1)和步骤(2)中分别加入；具体地：
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为83重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为73％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在45℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理60min，氢氧化钠水溶液的加入量使得污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为8.7，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.55吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为970cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在140℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液和蒸汽进行热水解反应240min，其中，该步骤中的氢氧化钠水溶液的加入量使得热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.4，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为57重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为3％，污泥减量率为81％84.4％。
实施例7
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本实施例中的碱性物质在步骤(1)和步骤(2)中分别加入；具体地：
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为83重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为73％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至污泥预处理罐中在45℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液接触以进行预热处理60min，氢氧化钠水溶液的加入量使得污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为9.1，同时通过循环热水解污泥脱水机中的上清液(即下文的分离水)降低粘度，热水解污泥脱水机上清液回流量为0.55吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为970cp，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至热水解反应器中以在140℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液和蒸汽进行热水解反应240min，其中，该步骤中的氢氧化钠水溶液的加入量使得热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9.4，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为57.9重量％的脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
结果：本实施例中VSS去除率为81％，污泥减量率为83.5％。
对比例1
(1)将生化剩余污泥引入至浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到含水率为83重量％的浓缩脱水的生化剩余污泥(f为68％)；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至热水解反应器中以在140℃下与30重量％的氢氧化钠水溶液和蒸汽进行热水解反应240min，氢氧化钠水溶液一次性加入，且用量使得热水解反应器得到的物料I的pH值为9.4；
(4)将所述物料I引入至闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料II；
(5)将所述物料II引入至热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和含水率为67重量％的脱水污泥。
结果：本对比例中VSS去除率为62％，污泥减量率为70％。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是，本对比例中热水解污泥脱水机上清液回流量为0.40吨/吨泥，污泥预处理罐中的物料的粘度为1050cp，其余均与实施例1中相同。
本对比例获得含水率为68重量％的脱水污泥。
结果：本对比例中VSS去除率为60％，污泥减量率为69％。
由上述结果可以看出，本发明提供的生化污泥的减量处理方法能够获得含水率低的脱水污泥，且VSS去除率高以及污泥减量率高。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (22)
1.一种生化污泥的减量处理方法，该方法包括：
(1)将浓缩脱水的生化剩余污泥进行预热处理，得到物料I；
(2)将所述物料I与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(3)将所述物料II进行闪蒸处理，得到物料III；
(4)将所述物料III进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回步骤(1)中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得步骤(1)中进行预热处理时的物料以及物料I的粘度不高于1000cp。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述分离水的回流量，使得步骤(1)中进行预热处理时的物料以及物料I的粘度为50-1000cp，优选为100-1000cp。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述预热处理的时间为0.1-16h，优选为1-4h；
优选地，所述预热处理使得所述物料I的温度为30-50℃。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述预热处理在碱性物质存在下进行；
优选地，所述碱洗物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种；
优选地，所述碱性物质为浓度为10-50重量％的氢氧化钠水溶液。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，预热处理中的所述碱性物质的用量使得所述步骤(2)中的进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为7-13，优选保持为9-10。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述热水解反应在碱性物质存在下进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(1)中的碱性物质的用量使得进行所述预热处理的混合物流的pH值保持为7-10；以及
步骤(2)中的碱性物质的用量使得进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为9-13，且进行所述热水解反应的混合物流的pH值比进行所述预热处理的混合物流的pH值高。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(1)中的所述碱性物质的用量使得进行所述预热处理的混合物流的pH值保持为8-9。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(2)中的碱性物质的用量使得进行所述热水解反应的混合物流的pH值保持为9-10。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述热水解反应的条件包括：温度为140-200℃；时间为0.1-16h，优选为1-4h。
11.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，所述浓缩脱水的生化剩余污泥的含水率为75-95重量％，优选为83-90重量％；
优选地，所述浓缩脱水的生化剩余污泥的挥发分比f为50-80％，优选为60-80％，其中f＝VSS/SS。
12.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其中，该方法进一步包括：将另一部分所述分离水与由步骤(1)中浓缩脱水所述生化剩余污泥时获得的部分浓缩水进行厌氧反应处理。
13.一种生化污泥的减量处理方法，该方法在包括浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机的系统中实施，该方法包括：
(1)将生化剩余污泥引入至所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理，得到浓缩脱水的生化剩余污泥；
(2)将所述浓缩脱水的生化剩余污泥引入至所述污泥预处理罐中进行预热处理，得到物料I；
(3)将所述物料I引入至所述热水解反应器中以与蒸汽进行热水解反应，得到物料II；
(4)将所述物料II引入至所述闪蒸罐中以进行闪蒸处理，得到物料III；
(5)将所述物料III引入至所述热水解污泥脱水机中以进行脱水处理，分别获得分离水和脱水污泥，将部分所述分离水循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理；
其中，控制所述分离水的回流量，使得所述污泥预处理罐中的物料的粘度不高于1000cp。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，控制所述分离水的回流量，使得所述污泥预处理罐中的物料的粘度为50-1000cp，优选为100-1000cp。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述浓缩脱水的生化剩余污泥在所述污泥预处理罐中的停留时间为0.1-16h，优选为1-4h；
优选地，所述预热处理使得所述物料I的温度为30-50℃。
16.根据权利要求13-15中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中的所述预热处理在碱性物质存在下进行；
优选地，所述碱洗物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种；
优选地，所述碱性物质为浓度为10-50重量％的氢氧化钠水溶液。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述步骤(3)的热水解反应器中的混合物流的pH值保持为7-13，优选保持为9-10。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为7-10；以及
在步骤(3)中，向所述热水解反应器中加入碱性物质，使得所述热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9-13，且所述热水解反应器中的混合物流的pH值比所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值高。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得所述污泥预处理罐中的混合物流的pH值保持为8-9。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，步骤(3)中的碱性物质的用量使得所述热水解反应器中的混合物流的pH值保持为9-10。
21.根据权利要求13-15中任意一项所述的方法，其中，所述污泥预处理罐和/或所述热水解反应器中设置有搅拌装置，使得所述预热处理和/或所述热水解反应在搅拌存在下进行。
22.一种生化污泥的减量处理系统，该系统中含有浓缩污泥脱水机、污泥预处理罐、热水解反应器、闪蒸罐和热水解污泥脱水机，
所述浓缩污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得生化剩余污泥在所述浓缩污泥脱水机中进行浓缩脱水处理后得到的浓缩脱水的生化剩余污泥能够进入所述污泥预处理罐中；
所述污泥预处理罐通过管线与所述热水解反应器连通，使得所述浓缩脱水的生化剩余污泥在所述污泥预处理罐中进行预热处理后得到的物料I能够进入所述热水解反应器中；
所述热水解反应器通过管线与所述闪蒸罐连通，使得所述物料I在所述热水解反应器中与蒸汽进行热水解反应后得到的物料II能够进入所述闪蒸罐中；
所述闪蒸罐通过管线与所述热水解污泥脱水机连通，使得所述物料II在所述闪蒸罐中进行闪蒸处理后得到的物料III能够进入所述热水解污泥脱水机中；
所述热水解污泥脱水机通过管线与所述污泥预处理罐连通，使得所述物料III在所述热水解污泥脱水机中进行脱水处理后获得的分离水能够循环回所述污泥预处理罐中参与预热处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811270918.2A CN111186974A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 生化污泥的减量处理方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811270918.2A CN111186974A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 生化污泥的减量处理方法和系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111186974A true CN111186974A (zh) | 2020-05-22 |
Family
ID=70703215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811270918.2A Pending CN111186974A (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 生化污泥的减量处理方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111186974A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188741A (en) * | 1992-04-01 | 1993-02-23 | Texaco Inc. | Treatment of sewage sludge |
| CN102417285A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-04-18 | 同济大学 | 一种高含固生物污泥连续热水解装置与方法 |
| CN105396862A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-16 | 天津市裕川环境科技有限公司 | 一种固体有机废弃物热碱水解上清液的能源化方法 |
| CN206607136U (zh) * | 2017-03-06 | 2017-11-03 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种带产物返流预处理的污泥水热氧化反应系统 |
| CN108191192A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-22 | 山西晋联环境科技有限公司 | 一种污泥碱性热水解处理方法及系统 |
-
2018
- 2018-10-29 CN CN201811270918.2A patent/CN111186974A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188741A (en) * | 1992-04-01 | 1993-02-23 | Texaco Inc. | Treatment of sewage sludge |
| CN102417285A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-04-18 | 同济大学 | 一种高含固生物污泥连续热水解装置与方法 |
| CN105396862A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-03-16 | 天津市裕川环境科技有限公司 | 一种固体有机废弃物热碱水解上清液的能源化方法 |
| CN206607136U (zh) * | 2017-03-06 | 2017-11-03 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种带产物返流预处理的污泥水热氧化反应系统 |
| CN108191192A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-22 | 山西晋联环境科技有限公司 | 一种污泥碱性热水解处理方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112474707A (zh) | 一种飞灰高效单级水洗方法及无害化处理工艺 | |
| CN109956690B (zh) | 一种用于水泥工业的生活垃圾焚烧飞灰处理方法 | |
| CN110937772A (zh) | 污泥有机/无机成分分离方法 | |
| CN101186423A (zh) | 城镇污水污泥的热处理-脱水-制肥方法 | |
| CN108996865B (zh) | 一种污泥产沼气预处理方法与装置 | |
| CN102583923A (zh) | 市政和/或工业污泥节能减排处置与资源化集成工艺及其设备 | |
| CN108017233B (zh) | 一种林产化工企业污水的处理方法 | |
| CN106221849A (zh) | 含有生物质污泥的秸秆燃料及其制备方法 | |
| Leghari et al. | Research advancements in nutrients and heavy metals, its speciation and behavior during hydrothermal carbonization of sludge–A critical review | |
| CN102423695B (zh) | 一种可完全降解的秸秆纤维素-聚羟基铝盐除磷吸附剂及其制造方法 | |
| CN106630513A (zh) | 一种新型污泥预处理方法 | |
| CN103936244A (zh) | 一种利用城市污水生物污泥制备水热焦的方法 | |
| CN105859077A (zh) | Pam脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法 | |
| CN109607992B (zh) | 一种降低水相中重金属的污泥水热处理方法 | |
| CN110511072B (zh) | 一种利用有机废物制备营养土的方法 | |
| CN112624537B (zh) | 减量处理生化剩余污泥的方法和系统 | |
| CN111186969B (zh) | 减量处理生化剩余污泥的方法和系统 | |
| CN104129897B (zh) | 一种生活污泥的脱水工艺 | |
| CN115974184A (zh) | 一种用铝灰生产净水剂的制备方法及应用 | |
| CN105836917A (zh) | 一种利用热循环鸟粪石法去除老龄渗滤液中氨氮的方法 | |
| CN111186974A (zh) | 生化污泥的减量处理方法和系统 | |
| CN104891778A (zh) | 污泥脱水絮凝剂及其脱水方法 | |
| CN111186970B (zh) | 减量处理生化污泥的方法和系统 | |
| CN211814058U (zh) | 一种污泥资源化处理装置 | |
| CN104692504A (zh) | 一种天然橡胶废水预处理和粗蛋白质回收的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |