CN113354242A - 一种污泥处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥处理系统及处理方法，属于污泥处理技术领域，产生的污泥进入重力浓缩池中絮凝沉淀，降低污泥的含水率，使污泥初步减容，好氧消化池，使得污泥经过较长时间的曝气进行降解和稳定，高温厌氧消化池使得污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；污泥淘洗池降低消化污泥碱度，提高污泥过滤脱水效率，在板框式压滤机的作用下进行脱水；低温碳化装置对污泥进行碳化，经造粒装置干化造粒后进入污泥焚烧发电炉焚烧发电，实现通过污泥处理系统减小污泥造成的污染，并充分利用污泥所含能量实现废物利用。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，尤其是一种污泥处理系统及处理方法。
背景技术
随着我们国家城市和社会经济的高速发展，我国的城市排水基础设施的建设得到了进一步的完善，城镇污水处理率也得到了相应的提高。在污水处理能力的快速发展过程中，污水处理的副产物/污泥也大量产生。
污泥产生的环境污染间题日益突出，易造成较大的安全隐患、环境压力及经济负担。污泥不仅含水量高、易腐、有强烈奥味、重金属物质及有害物质，如果得不到有效的处理处置，经过雨水的侵蚀及渗透作用，极易对地下水、土壤等造成二次污染，甚至直接危害人体的健康。
由此可见污泥处理处置已经成为污水处理中的一个重要组成部分，也是污水处理设计、运行必须考虑的重要环节。如何高效处理日益增多的污泥，如何使污泥处理处置做到稳定化，减量化、无害化及资源化，已经成为深受社会关注的重大课题。
由于国内污泥处理处置的起步较晚，污泥利用的基础较薄弱、人们对污泥利用的认识不足，污泥的处理处置及利用率不是很高，目前，仍有一部分污水处理厂的污泥只经贮存即由环卫部门外运至市郊直接堆放。随着经济的发展和人民生活水平的提高，城镇居民对环境提出了更高的要求，原有的污泥处理处置方式已不能满足环境保护和社会经济可持续发展的需要。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种污泥处理系统及处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污泥处理系统，其特征在于：包括依次通过管道连接的重力浓缩池、好氧消化池、高温厌氧消化池、污泥脱水装置、污泥干化装置、污泥焚烧发电炉和脱硫除尘塔；所述脱硫除尘塔通过循环管连接高温厌氧消化池，并通过回气管连接到脱硫除尘塔，所述脱硫除尘塔通过干燥管连接污泥干化装置。
优选的，在所述高温厌氧消化池和污泥脱水装置之间设有污泥淘洗池。
优选的，在所述污泥脱水装置和污泥干化装置之间设有低温碳化装置。
优选的，在所述低温碳化装置上设有连接循环管的循环支管。
优选的，所述污泥干化装置通过造粒装置连接污泥焚烧发电炉。
一种污泥处理系统的处理方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一，产生的污泥进入重力浓缩池中，利用活性污泥的絮凝性能，提高沉淀的效果，降低污泥的含水率，使污泥初步减容；利用高分子絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺，强化污泥的脱水性能，使污泥得到浓缩；
步骤二，重力浓缩池中的污泥输送到好氧消化池，使得污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定；
步骤三，好氧消化池的污泥输送到高温厌氧消化池，污泥焚烧发电炉的高温气体通过循环管与高温厌氧消化池进行热交换，使得污泥进行厌氧消化工艺，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；
步骤四，高温厌氧消化池的污泥输送到污泥脱水装置，在板框式压滤机的作用下进行脱水；
步骤五，污泥脱水装置的污泥输送到污泥干化装置，污泥干化装置通过污泥焚烧发电炉的高温气体对污泥蒸发烘干；
步骤六，污泥干化装置烘干的污泥进入污泥焚烧发电炉焚烧发电并通过脱硫除尘塔过滤除尘，进行排空。
优选的，在步骤四中，经高温厌氧消化池降解和稳定污泥进入到污泥淘洗池，再输送到污泥脱水装置，在板框式压滤机的作用下进行脱水。
优选的，在步骤五中，污泥脱水装置的污泥输送到低温碳化装置，低温碳化装置在污泥焚烧发电炉的高温气体的作用下，对污泥进行碳化，经污泥干化装置干化，经造粒装置造粒后进入污泥焚烧发电炉焚烧发电。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明中，产生的污泥进入重力浓缩池中絮凝沉淀，降低污泥的含水率，使污泥初步减容，好氧消化池，使得污泥经过较长时间的曝气进行降解和稳定，高温厌氧消化池使得污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；污泥淘洗池降低消化污泥碱度，提高污泥过滤脱水效率，在板框式压滤机的作用下进行脱水；低温碳化装置对污泥进行碳化，经造粒装置干化造粒后进入污泥焚烧发电炉焚烧发电，实现通过污泥处理系统减小污泥造成的污染，并充分利用污泥所含能量实现废物利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例1的示意图；
图2为本发明实施例2的示意图；
图3为本发明实施例3的示意图；
图中：1重力浓缩池；2好氧消化池；3高温厌氧消化池；4污泥脱水装置；5污泥干化装置；6污泥焚烧发电炉；7脱硫除尘塔；8污泥淘洗池；9低温碳化装置；10造粒装置；11循环管；12回气管；13循环支管；14干燥管。
具体实施方式
为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
实施例1
本发明公开了一种污泥处理系统，参照图1，其包括依次通过管道连接的重力浓缩池1、好氧消化池2、高温厌氧消化池3、污泥脱水装置4、污泥干化装置5、污泥焚烧发电炉6和脱硫除尘塔7；所述脱硫除尘塔7通过循环管11连接高温厌氧消化池3，并通过回气管12连接到脱硫除尘塔7，所述脱硫除尘塔7通过干燥管14连接污泥干化装置5。
本系统的处理方法，包括如下步骤，步骤一，产生的污泥进入重力浓缩池1中，利用活性污泥的絮凝性能，提高沉淀效果，降低污泥的含水率，使污泥初步减容；利用高分子絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺，强化污泥的脱水性能，使污泥得到浓缩；步骤二；重力浓缩池1中的污泥输送到好氧消化池2，使得污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定；步骤三；好氧消化池2的污泥输送到高温厌氧消化池3，污泥焚烧发电炉6的高温气体通过循环管11与高温厌氧消化池3进行热交换，使得污泥在温度为80-120℃进行厌氧消化工艺，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；步骤四；高温厌氧消化池3的污泥输送到污泥脱水装置4，在板框式压滤机的作用下进行脱水；步骤五；污泥脱水装置4的污泥输送到污泥干化装置5，污泥干化装置5通过污泥焚烧发电炉6的高温气体对污泥蒸发烘干；步骤六；污泥干化装置5烘干的污泥进入污泥焚烧发电炉6焚烧发电并通过脱硫除尘塔7过滤除尘，进行排空。
实施例2
本发明公开了一种污泥处理系统，参照图2，其包括依次通过管道连接的重力浓缩池1、好氧消化池2、高温厌氧消化池3、污泥脱水装置4、污泥干化装置5、污泥焚烧发电炉6和脱硫除尘塔7；所述脱硫除尘塔7通过循环管11连接高温厌氧消化池3，并通过回气管12连接到脱硫除尘塔7，所述脱硫除尘塔7通过干燥管14连接污泥干化装置5；在所述高温厌氧消化池3和污泥脱水装置4之间设有污泥淘洗池8。
本系统的处理方法，包括如下步骤，
步骤一，产生的污泥进入重力浓缩池1中，利用活性污泥的絮凝性能，提高沉淀效果，降低污泥的含水率，使污泥初步减容；利用高分子絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺，强化污泥的脱水性能，使污泥得到浓缩；步骤二；重力浓缩池1中的污泥输送到好氧消化池2，使得污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定；步骤三；好氧消化池2的污泥输送到高温厌氧消化池3，污泥焚烧发电炉6的高温气体通过循环管11与高温厌氧消化池3进行热交换，使得污泥在温度为80-120℃进行厌氧消化工艺，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；步骤四；高温厌氧消化池3的污泥输送到污泥脱水装置4，在板框式压滤机的作用下进行脱水，经高温厌氧消化池3降解和稳定污泥进入到污泥淘洗池8，改善污泥脱水性能的一种污泥预处理方法。用清水或废水淘洗污泥，降低消化污泥碱度，提高污泥过滤脱水效率；再输送到污泥脱水装置4，在板框式压滤机的作用下进行脱水；步骤五；污泥脱水装置4的污泥输送到污泥干化装置5，污泥干化装置5通过污泥焚烧发电炉6的高温气体对污泥蒸发烘干；步骤六；污泥干化装置5烘干的污泥进入污泥焚烧发电炉6焚烧发电并通过脱硫除尘塔7过滤除尘，进行排空。
实施例3
本发明公开了一种污泥处理系统，参照图3，其包括依次通过管道连接的重力浓缩池1、好氧消化池2、高温厌氧消化池3、污泥脱水装置4、污泥干化装置5、污泥焚烧发电炉6和脱硫除尘塔7；所述脱硫除尘塔7通过循环管11连接高温厌氧消化池3，并通过回气管12连接到脱硫除尘塔7，所述脱硫除尘塔7通过干燥管14连接污泥干化装置5；在所述高温厌氧消化池3和污泥脱水装置4之间设有污泥淘洗池8；在所述污泥脱水装置4和污泥干化装置5之间设有低温碳化装置9。在所述低温碳化装置9上设有连接循环管11的循环支管13。所述污泥干化装置5通过造粒装置10连接污泥焚烧发电炉6。
本系统的处理方法，包括如下步骤，步骤一，产生的污泥进入重力浓缩池1中，利用活性污泥的絮凝性能，提高沉淀效果，降低污泥的含水率，使污泥初步减容；利用高分子絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺，强化污泥的脱水性能，使污泥得到浓缩；步骤二；重力浓缩池1中的污泥输送到好氧消化池2，使得污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定；步骤三；好氧消化池2的污泥输送到高温厌氧消化池3，污泥焚烧发电炉6的高温气体通过循环管1与高温厌氧消化池3进行热交换，使得污泥在温度为80-120℃进行的厌氧消化工艺，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；步骤四；在步骤四中，经高温厌氧消化池3降解和稳定污泥进入到污泥淘洗池8，改善污泥脱水性能的一种污泥预处理方法。用清水或废水淘洗污泥，降低消化污泥碱度，提高污泥过滤脱水效率，再输送到污泥脱水装置4，在板框式压滤机的作用下进行脱水；步骤五；污泥脱水装置4的污泥输送到低温碳化装置9，低温碳化装置9在污泥焚烧发电炉6的高温气体的作用下，碳化时加压至6—8MPa，碳化温度为300-350℃，对污泥进行碳化，经造粒装置10干化造粒后进入污泥焚烧发电炉6焚烧发电；步骤六；污泥干化装置5烘干的污泥进入污泥焚烧发电炉6焚烧发电并通过脱硫除尘塔7过滤除尘，进行排空。
污泥在温度为53-330℃进行的厌氧消化工艺；水解速率高，反应速度快，有机物降解彻底，有机负荷高，病原菌灭活率高。由兼性厌氧菌和厌氧菌组成的产酸菌通过水解作用溶解有机固体。接着溶解质由发酵作用转化为酒精和低分子。有严格厌氧菌组成的甲烷菌将乙酸、酒精、水和二氧化碳转化为甲烷。
低温碳化，碳化前无需干化，碳化时加压至7MPa，碳化温度为325℃，碳化后的污泥成液态，经干化造粒后可作为低级燃料使用，该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，保证了污泥的彻底稳定。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件。
以上处理工艺流程，可使污泥经处理后，实现“四化”:
减量化:由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性。经以上流程处理之后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和消纳。
稳定化:污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭。经以上流程中消化阶段的处理以后，易腐败的部分有机物被分解转化，不易腐败，恶臭大大降低，方便运输及处置。
无害化:污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病大面积传播。经过以上流程，可以杀灭大部分的烟虫卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。
资源化:污泥是种资源，其中含有很多热量，可用于焚烧发电。
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，本领域技术人员在没有做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。
Claims (8)
1.一种污泥处理系统，其特征在于：包括依次通过管道连接的重力浓缩池（1）、好氧消化池（2）、高温厌氧消化池（3）、污泥脱水装置（4）、污泥干化装置（5）、污泥焚烧发电炉（6）和脱硫除尘塔（7）；所述脱硫除尘塔（7）通过循环管（11）连接高温厌氧消化池（3），并通过回气管（12）连接到脱硫除尘塔（7），所述脱硫除尘塔（7）通过干燥管（14）连接污泥干化装置（5）。
2.根据权利要求1所述的一种污泥处理系统，其特征在于：在所述高温厌氧消化池（3）和污泥脱水装置（4）之间设有污泥淘洗池（8）。
3.根据权利要求1所述的一种污泥处理系统，其特征在于：在所述污泥脱水装置（4）和污泥干化装置（5）之间设有低温碳化装置（9）。
4.根据权利要求3所述的一种污泥处理系统，其特征在于：在所述低温碳化装置（9）上设有连接循环管（11）的循环支管（13）。
5.根据权利要求3所述的一种污泥处理系统，其特征在于：所述污泥干化装置（5）通过造粒装置（10）连接污泥焚烧发电炉（6）。
6.一种污泥处理系统的处理方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一，产生的污泥进入重力浓缩池（1）中，利用活性污泥的絮凝性能，提高沉淀的效果，降低污泥的含水率，使污泥初步减容；利用高分子絮凝剂，如阳离子聚丙烯酰胺，强化污泥的脱水性能，使污泥得到浓缩；
步骤二，重力浓缩池（1）中的污泥输送到好氧消化池（2），使得污泥经过较长时间的曝气，其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定；
步骤三，好氧消化池（2）的污泥输送到高温厌氧消化池（3），污泥焚烧发电炉（6）的高温气体通过循环管（11）与高温厌氧消化池（3）进行热交换，使得污泥在温度为80-120℃进行厌氧消化工艺，污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定；
步骤四，高温厌氧消化池（3）的污泥输送到污泥脱水装置（4），在板框式压滤机的作用下进行脱水；
步骤五，污泥脱水装置（4）的污泥输送到污泥干化装置（5），污泥干化装置（5）通过污泥焚烧发电炉（6）的高温气体对污泥蒸发烘干；
步骤六，污泥干化装置（5）烘干的污泥进入污泥焚烧发电炉（6）焚烧发电并通过脱硫除尘塔（7）过滤除尘，进行排空。
7.根据权利要求6所述的一种污泥处理系统的处理方法，其特征在于：在步骤四中，经高温厌氧消化池（3）降解和稳定污泥进入到污泥淘洗池（8），再输送到污泥脱水装置（4），在板框式压滤机的作用下进行脱水。
8.根据权利要求6所述的一种污泥处理系统的处理方法，其特征在于：在步骤五中，污泥脱水装置（4）的污泥输送到低温碳化装置（9），低温碳化装置（9）在污泥焚烧发电炉（6）的高温气体的作用下，碳化时加压至6—8MPa，碳化温度为300-350℃，对污泥进行碳化，经污泥干化装置（5）干化，经造粒装置（10）造粒后进入污泥焚烧发电炉（6）焚烧发电。
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