CN114671590A - 一种市政污水厂污泥干化处理工艺 - Google Patents

一种市政污水厂污泥干化处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：将含水率80％‑85％的湿污泥经由污泥泵泵入调理池；向调理池中加入调理剂，得到污泥药剂混合体；将污泥药剂混合体通入压滤机中进行压滤脱水，得到初步干化污泥；将初步干化污泥通过螺栓输送机输送至污泥干化机中进行热干化处理，得到干污泥。前端常温深度脱水工艺仅需要将80％以上含水率的湿污泥干化至60‑65％含水率，该工艺过程化学药剂的添加数量较一次干化至50％含水率的技术方案低35‑40％，有效降低对后续污泥焚烧处置的影响。污泥间接式干化入口污泥含水率60‑65％，采用联合干化技术能够实现该干化工艺投资成本减半，单位运营成本减半的效果。

Description

一种市政污水厂污泥干化处理工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种市政污水厂污泥干化处理工艺。
背景技术
污泥是由水和污水处理过程中所产生的固体沉淀物质，污水处理过程所产生的半固态或者固态沉淀物质，污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。按照来源来分，污泥可以分为生活污水污泥、工业废水污泥和给水污泥。
污泥干化一种低成本且安全稳定的湿污泥深度脱水技术，仅通过污泥加药多元调质以及机械压滤的方式把含水量80％以上的湿污泥降至50％～65％含水率。该技术添加化学物质(石灰、絮凝剂、强碱等药剂)以实现含水率的下降及稳定化，但由于会造成污泥干基增量以及污泥特性的破坏导致后续焚烧、堆肥等处置受限，该应用越来越多的地被排除在备选方案之外。为实现污泥深度脱水至含水率达到50％左右，该工艺过程化学药剂过量添加导致污泥干基增量严重、后续焚烧处置过程烟气排放不达标、后续堆肥利用污泥中有机物的热值及肥力受限；导致、后续填埋过程渗滤液关键参数超标。由此可知：单独使用此工艺实现污泥一次处置达到50％含水率是不利于后续工艺实现污泥资源化、无害化处置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种市政污水厂污泥干化处理工艺，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。
本发明技术方案提供一种市政污水厂污泥干化处理工艺，包括如下步骤：
S1：将含水率80％-85％的湿污泥经由污泥泵泵入调理池，达到调理池容积的三分之二时，泵入工作停止；
S2：向调理池中加入调理剂，并通过搅拌器搅拌30-40min，得到污泥药剂混合体，搅拌器的搅拌速率为：100-120r/min；
S3：将污泥药剂混合体通入压滤机中进行压滤脱水，直至污泥中的含水量降至60-65％，得到初步干化污泥；
S4：将初步干化污泥通过螺栓输送机输送至污泥干化机中进行热干化处理，直至污泥中的含水量降至38-40％，得到干污泥；
S5：将含水38-40％的干污泥由干污泥输送系统输送至干污泥仓供后续焚烧处理。
在一个优选地实施例中，所述调理剂包括如下重量的各组分：聚合氯化铁35-40份、硅烷偶联剂3-4份、改性剂4-6份、氧化剂3-4份。
在一个优选地实施例中，所述聚合氯化铁通过如下步骤制备：
将含有亚铁离子的水溶液加入反应釜中，并向反应釜中加入催化剂，同时向反应釜中通入氧气，在反应釜中经过反应2-3h,熟化5h便可得到稳定的聚合氯化铁；所述催化剂为亚硝酸钠。
在一个优选地实施例中，所述调理剂由如下步骤制成：
B1:在合氯化铁加入水中加入乙二胺四乙酸二钠溶液进行反应，超声分散20-30min，分离后除去上清液，加入水后超声密封保存，制得悬浊液，再加入盐酸与硫酸的混合酸，将悬浊液的pH调至4-5；
B2:在B1中加入催化剂，搅拌至催化剂溶解，再加入助滤剂，升温至110℃-120℃反应3-4h；再加入过氧化氢水溶液中，搅拌4-8h后,将反应物离心分离、洗涤，如此重复3-5次，所得的产物在70-80℃真空干燥至恒重，得到污泥调理剂。
在一个优选地实施例中，所述压滤机为板框压滤机，所述污泥干化机为桨叶式污泥干化机。
在一个优选地实施例中，污泥干化机的干化过程为：将0.5MPa的饱和蒸汽分两路分别进入桨叶式污泥干化机的夹套和空心桨叶轴内腔，以传导加热的方式对初步干化污泥进行热干化处理；桨叶轴的转动使脱水污泥翻转、破碎，并充分与加热后的干化机筒体和空心桨叶轴接触，从而使污泥的部分内水及外水大量蒸发。
本发明技术方案的有益效果是：
本工艺主要采用污泥常温深度脱水和污泥间接式热干化二套系统串联运行。采用常温深度脱水工艺,可将脱水污泥含水率从80-85％降至60-65％。串联采用桨叶式污泥干化机，以高温饱和蒸汽为热源，将污泥干化至40％含水率。该联合工艺可以有效降低常温深度脱水工艺对后续焚烧处置的影响，也能充分减少间接式热干化技术的运营成本。前端常温深度脱水工艺仅需要将80％以上含水率的湿污泥干化至60-65％含水率，该工艺过程化学药剂的添加数量较一次干化至50％含水率的技术方案低35-40％，有效降低对后续污泥焚烧处置的影响。污泥间接式干化入口污泥含水率60-65％，采用联合干化技术能够实现该干化工艺投资成本减半，单位运营成本减半的效果。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述方便起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
如图1所示，本发明技术方案提供本发明技术方案提供一种市政污水厂污泥干化处理工艺，包括如下步骤：
S1：将含水率80％-85％的湿污泥经由污泥泵泵入调理池，达到调理池容积的三分之二时，泵入工作停止；S2：向调理池中加入调理剂，并通过搅拌器搅拌30-40min，得到污泥药剂混合体，搅拌器的搅拌速率为：100-120r/min；
S3：将污泥药剂混合体通入压滤机中进行压滤脱水，直至污泥中的含水量降至60-65％，得到初步干化污泥；S4：将初步干化污泥通过螺栓输送机输送至污泥干化机中进行热干化处理，直至污泥中的含水量降至38-40％，得到干污泥；S5：将含水38-40％的干污泥由干污泥输送系统输送至干污泥仓供后续焚烧处理。
所述调理剂包括如下重量的各组分：聚合氯化铁35份、硅烷偶联剂3份、改性剂4份、氧化剂3份。
所述聚合氯化铁通过如下步骤制备：将含有亚铁离子的水溶液加入反应釜中，并向反应釜中加入催化剂，同时向反应釜中通入氧气，在反应釜中经过反应2h,熟化5h便可得到稳定的聚合氯化铁；所述催化剂为亚硝酸钠。
所述调理剂由如下步骤制成：B1:在合氯化铁加入水中加入乙二胺四乙酸二钠溶液进行反应，超声分散20min，分离后除去上清液，加入水后超声密封保存，制得悬浊液，再加入盐酸与硫酸的混合酸，将悬浊液的pH调至4；B2:在B1中加入催化剂，搅拌至催化剂溶解，再加入助滤剂，升温至110℃℃反应3h；再加入过氧化氢水溶液中，搅拌4h后,将反应物离心分离、洗涤，如此重复3次，所得的产物在70℃真空干燥至恒重，得到污泥调理剂。
所述压滤机为板框压滤机，所述污泥干化机为桨叶式污泥干化机。污泥干化机的干化过程为：将0.5MPa的饱和蒸汽分两路分别进入桨叶式污泥干化机的夹套和空心桨叶轴内腔，以传导加热的方式对初步干化污泥进行热干化处理；桨叶轴的转动使脱水污泥翻转、破碎，并充分与加热后的干化机筒体和空心桨叶轴接触，从而使污泥的部分内水及外水大量蒸发。
实施例2
本实施例中，除了以下内容中的参数外，其他步骤与实施例1均相同。
所述调理剂包括如下重量的各组分：聚合氯化铁40份、硅烷偶联剂4份、改性剂6份、氧化剂4份。
所述聚合氯化铁通过如下步骤制备：将含有亚铁离子的水溶液加入反应釜中，并向反应釜中加入催化剂，同时向反应釜中通入氧气，在反应釜中经过反应3h,熟化5h便可得到稳定的聚合氯化铁；所述催化剂为亚硝酸钠。
所述调理剂由如下步骤制成：B1:在合氯化铁加入水中加入乙二胺四乙酸二钠溶液进行反应，超声分散30min，分离后除去上清液，加入水后超声密封保存，制得悬浊液，再加入盐酸与硫酸的混合酸，将悬浊液的pH调至5；
B2:在B1中加入催化剂，搅拌至催化剂溶解，再加入助滤剂，升温至-120℃反应4h；再加入过氧化氢水溶液中，搅拌8h后,将反应物离心分离、洗涤，如此重复5次，所得的产物在80℃真空干燥至恒重，得到污泥调理剂。
实施例3
本实施例中，除了以下内容中的参数外，其他步骤与实施例1均相同。
所述调理剂包括如下重量的各组分：聚合氯化铁37份、硅烷偶联剂3.5份、改性剂5份、氧化剂4份。
所述聚合氯化铁通过如下步骤制备：将含有亚铁离子的水溶液加入反应釜中，并向反应釜中加入催化剂，同时向反应釜中通入氧气，在反应釜中经过反应3h,熟化5h便可得到稳定的聚合氯化铁；所述催化剂为亚硝酸钠。
所述调理剂由如下步骤制成：B1:在合氯化铁加入水中加入乙二胺四乙酸二钠溶液进行反应，超声分散25min，分离后除去上清液，加入水后超声密封保存，制得悬浊液，再加入盐酸与硫酸的混合酸，将悬浊液的pH调至4；
B2:在B1中加入催化剂，搅拌至催化剂溶解，再加入助滤剂，升温至115℃反应3.5h；再加入过氧化氢水溶液中，搅拌6h后,将反应物离心分离、洗涤，如此重复4次，所得的产物在75℃真空干燥至恒重，得到污泥调理剂。
本工艺主要采用污泥常温深度脱水和污泥间接式热干化二套系统串联运行。采用常温深度脱水工艺,可将脱水污泥含水率从80-85％降至60-65％。串联采用桨叶式污泥干化机，以高温饱和蒸汽为热源，将污泥干化至40％含水率。该联合工艺可以有效降低常温深度脱水工艺对后续焚烧处置的影响，也能充分减少间接式热干化技术的运营成本。前端常温深度脱水工艺仅需要将80％以上含水率的湿污泥干化至60-65％含水率，该工艺过程化学药剂的添加数量较一次干化至50％含水率的技术方案低35-40％，有效降低对后续污泥焚烧处置的影响。污泥间接式干化入口污泥含水率60-65％，采用联合干化技术能够实现该干化工艺投资成本减半，单位运营成本减半的效果。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (6)

1.一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将含水率80％-85％的湿污泥经由污泥泵泵入调理池，达到调理池容积的三分之二时，泵入工作停止；
S2：向调理池中加入调理剂，并通过搅拌器搅拌30-40min，得到污泥药剂混合体，搅拌器的搅拌速率为：100-120r/min；
S3：将污泥药剂混合体通入压滤机中进行压滤脱水，直至污泥中的含水量降至60-65％，得到初步干化污泥；
S4：将初步干化污泥通过螺栓输送机输送至污泥干化机中进行热干化处理，直至污泥中的含水量降至38-40％，得到干污泥；
S5：将含水38-40％的干污泥由干污泥输送系统输送至干污泥仓供后续焚烧处理。
2.根据权利要求1所述的一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，所述调理剂包括如下重量的各组分：聚合氯化铁35-40份、硅烷偶联剂3-4份、改性剂4-6份、氧化剂3-4份。
3.根据权利要求2所述的一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，所述聚合氯化铁通过如下步骤制备：
将含有亚铁离子的水溶液加入反应釜中，并向反应釜中加入催化剂，同时向反应釜中通入氧气，在反应釜中经过反应2-3h,熟化5h便可得到稳定的聚合氯化铁；所述催化剂为亚硝酸钠。
4.根据权利要求3所述的一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，所述调理剂由如下步骤制成：
B1:在合氯化铁加入水中加入乙二胺四乙酸二钠溶液进行反应，超声分散20-30min，分离后除去上清液，加入水后超声密封保存，制得悬浊液，再加入盐酸与硫酸的混合酸，将悬浊液的pH调至4-5；
B2:在B1中加入催化剂，搅拌至催化剂溶解，再加入助滤剂，升温至110℃-120℃反应3-4h；再加入过氧化氢水溶液中，搅拌4-8h后,将反应物离心分离、洗涤，如此重复3-5次，所得的产物在70-80℃真空干燥至恒重，得到污泥调理剂。
5.根据权利要求1所述的一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，所述压滤机为板框压滤机，所述污泥干化机为桨叶式污泥干化机。
6.根据权利要求1所述的一种市政污水厂污泥干化处理工艺，其特征在于，污泥干化机的干化过程为：将0.5MPa的饱和蒸汽分两路分别进入桨叶式污泥干化机的夹套和空心桨叶轴内腔，以传导加热的方式对初步干化污泥进行热干化处理；桨叶轴的转动使脱水污泥翻转、破碎，并充分与加热后的干化机筒体和空心桨叶轴接触，从而使污泥的部分内水及外水大量蒸发。
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