CN115403244A - 一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统，包括污泥调理药剂罐、污泥调理池A和污泥调理池B，所述污泥调理药剂罐通过药剂输送泵送入将药剂送入污泥调理池A和污泥调理池B内，污泥调理池A和污泥调理池B通过脱硫废水泵获取脱硫废水，污泥调理池A和污泥调理池B分别设置溢流地坑，污泥调理池A和污泥调理池B连接有用于湿污泥抽离污泥调理池A和污泥调理池B的柱塞泵，柱塞泵连接有隔膜压滤机，隔膜压滤机下方设置有封闭式干泥皮带A，封闭式干泥皮带A的出口处设置有干污泥滤饼粉碎机，干污泥滤饼粉碎机的出口处设置有封闭式干泥皮带B，封闭式干泥皮带B的出口处设有原煤储仓，原煤储仓依次连接有落煤管和磨煤机。

Description

一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法

技术领域

本发明涉及固废处置与废水资源化的环保技术领域，尤其涉及一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法。

背景技术

随着我国城镇人口的增长，市政污泥产量也在相应增加。市政污泥是生活污水处理过程中所产生的一般工业固体废弃物，常含有恶臭、有机质、无机营养物质、微生物菌体和重金属等有害物质，故需进行无害化处置。将其利用热电厂煤粉锅炉协同焚烧，由于热电厂燃煤锅炉容量大，燃料消耗多，易实现较大的污泥掺烧量；另一方面，是因为燃煤锅炉炉膛燃烧温度在1100℃以上，污染物分解彻底，并可利用其具有超低排放能力的烟气净化系统，节约了新建污泥焚烧设施及环保设施的投资。

一般的市政污泥协同焚烧处置流程如下：来自污水厂的湿污泥(含水率约为80％)用密闭自卸车从污水处理厂运至电厂湿污泥储仓内，暂存时间不宜超过24h。掺烧途径主要有两种，途径一：直接焚烧。湿污泥直接泵送进入磨煤机，经磨混后入炉焚烧；途径二：干化后焚烧。先将湿污泥干化至含水率在45％以下，然后进入干污泥储仓暂存，再送到煤场或卸煤沟通过输煤皮带，与燃煤一起上料进入磨煤机，最终进入锅炉焚烧。由于湿污泥含水率80％，相对较高，同时湿污泥热值较低，甚至为负值，直接焚烧途径存在制粉系统堵塞风险和降低了锅炉热效率。可见，先将湿污泥干化，降低含水率后再焚烧，是比较适宜的掺烧途径。干化湿污泥常见的方法是设置污泥干化机，用烟气或蒸汽作为热源，将污泥中的水分脱除出来。这会导致干化工程设备投资大、系统运行能耗增加多。

另一方面，考虑到热电厂石灰-石膏法脱硫法产生的废水净化处理是困扰电厂的难题。脱硫废水是为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分(如氯浓度)超过规定值和保证石膏质量而排放的一定量废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。水质呈弱酸性，杂质种类多、呈现高浊度、高硬度等特点，含有的杂质主要包括悬浮物(质量浓度可达数万mg/L)、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，若采用正常的污水处理工艺，投资高，难度大。

专利号CN209583949U的专利，公开了一种市政污泥与脱硫废水的联合处理系统，系统包括污泥混合釜，换热装置，圆盘干燥机和燃煤锅炉，圆盘干燥机通过高温乏汽管道与换热装置的热料进口连接，净化处理工艺简单，解决低含水率污泥管道输送困难、污泥处置现场工作环境差的技术问题。其中使用的圆盘干燥机消耗大量蒸汽，能耗比压滤脱水高。

专利号为CN111892236A的中国专利提供了一种火电厂燃煤污泥耦合废水和脱硫废水处理方法，包括下述步骤：S1、燃煤污泥耦合废水进入调节池；S2、通过厌氧池，发生厌氧降解反应；S3、好氧池，在硝化菌的作用下，有机物发生好氧降解反应；S4、经好氧反应处理后的燃煤污泥耦合废水，由好氧池溢流至MBR池等，将生化法与电化学氧化法相结合，实现燃煤污泥耦合废水达标排放或回用的特点。其中，生化系统运行维护技术要求高。

发明内容

本发明旨在提供一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统，其特征在于，包括污泥调理药剂罐、污泥调理池A和污泥调理池B，所述污泥调理药剂罐通过药剂输送泵送入将药剂送入污泥调理池A和污泥调理池B内，污泥调理池A和污泥调理池B通过脱硫废水泵获取脱硫废水，污泥调理池A和污泥调理池B分别设置溢流地坑，污泥调理池A和污泥调理池B连接有用于湿污泥抽离污泥调理池A和污泥调理池B的柱塞泵，柱塞泵连接有隔膜压滤机，隔膜压滤机下方设置有封闭式干泥皮带A，封闭式干泥皮带A的出口处设置有干污泥滤饼粉碎机，干污泥滤饼粉碎机的出口处设置有封闭式干泥皮带B，封闭式干泥皮带B的出口处设有原煤储仓，原煤储仓依次连接有落煤管和磨煤机。

作为本发明的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统的改进，还包括与工业水管网相接的洗布水箱，所述洗布水箱通过洗布离心泵冲洗隔膜压滤机的滤布。

作为本发明的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统的改进，所述隔膜压滤机连接有压滤水箱，所述压滤水箱用于收集隔膜压滤机排出的污水。

作为本发明的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统的改进，所述污泥调理池A和污泥调理池B交替使用，便于不同含水率污泥的调质。

作为本发明的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的方法，包括以下步骤，

步骤1，由密闭自卸车从污水处理厂运输至电厂的湿污泥，卸入湿污泥储仓；

步骤2，将湿污泥泵入污泥调理池；

步骤3，将调理药剂泵送入污泥调理池，搅拌；

步骤4，将脱硫废水泵入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率90％以上的流体态污泥浆；

步骤5，将脱硫废水泵入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率的流体态污泥浆；

步骤6，将高含水率的流体态污泥浆由柱塞泵送至隔膜压滤机进行压滤；

步骤7，将隔膜压滤机压滤后的干污泥由封闭式干泥皮带输送至干污泥滤饼粉碎机；

步骤8，将干污泥滤饼粉碎机粉碎后的干污泥输送至锅炉原煤仓；

步骤9，将锅炉原煤仓干污泥与原煤一起进入磨煤机磨制成分，由热一次风送入锅炉焚烧处置。

步骤10，将隔膜压滤机压滤出来的污水，由污水池收集后，泵送至锅炉捞渣机水池，可反复多次用于冲渣，不外排。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用的隔膜压滤机处理调质后的污泥，获得干污泥含水率在45％以下，脱水效果优于市面上的常见板框等压滤机(一般在50％～65％)，干污泥热值满足锅炉经济掺烧的要求；避免了大型湿污泥间接干化设备的投资，提高了污泥的消纳能力；无需采用高温烟气或蒸汽使污泥脱水，相对节约了污泥处置的能耗；同时协同解决了脱硫废水难题，利用了脱硫废水中的残余石灰和三氯化铁杂质及悬浮物，不仅起到中和pH值的作用，而且调理过程中生成的碳酸钙颗粒还能增加污泥的孔隙率促进泥水分离作用，并将脱出的水用于锅炉炉渣冲洗冷却(炉渣具有吸附固定重金属特性)，建立了脱硫废水的再利用体系，节约了炉渣冲洗水，实现了污水的零排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的处置市政污泥与脱硫废水综合利用的系统的结构示意图。

其中，1、污泥调理药剂罐；2、药剂输送泵；3、洗布水箱；4、洗布离心泵；5、压缩空气罐；6、压滤水箱；7、压滤水泵；9、脱硫废水泵；10、污泥调理池A；11、溢流地坑；12、污泥调理池B；13、柱塞泵；14、隔膜压滤机；15、封闭式干泥皮带A；16、干污泥滤饼粉碎机；17、封闭式干泥皮带B；18、原煤储仓；19、落煤管；20、磨煤机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

如图1所示，一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统，包括污泥调理药剂罐1、污泥调理池A10和污泥调理池B12，所述污泥调理药剂罐1通过药剂输送泵2送入将药剂送入污泥调理池A10和污泥调理池B12内，污泥调理池A10和污泥调理池B12通过脱硫废水泵9获取脱硫废水，污泥调理池A10和污泥调理池B12分别设置溢流地坑11，污泥调理池A10和污泥调理池B12连接有用于湿污泥抽离污泥调理池A10和污泥调理池B12的柱塞泵13，柱塞泵13连接有隔膜压滤机14，隔膜压滤机14下方设置有封闭式干泥皮带A15，封闭式干泥皮带A15的出口处设置有干污泥滤饼粉碎机16，干污泥滤饼粉碎机16的出口处设置有封闭式干泥皮带B17，封闭式干泥皮带B17的出口处设有原煤储仓18，原煤储仓18依次连接有落煤管19和磨煤机20。

从污泥调理药剂罐1出口出来的药剂通过药剂输送泵2送入污泥调理池A10和污泥调理池B12；所述污泥调理池A10和污泥调理池B12交替使用。

其中，含水率约为80％的污泥通用污泥螺杆泵，输送至正在工作的污泥调理池A10或者污泥调理池B12，与来自脱硫废水泵9输送过来的脱硫废水在正在工作的污泥调理池A10或者B中完成混合。

调理后的呈流体态的湿污泥，由柱塞泵13送至隔膜压滤机14入口，隔膜压滤机14配置有液压动力装置，用以驱动隔膜压滤机14工作。脱水后的干污泥从隔膜压滤机14出口排出，落入封闭式干泥皮带A15上面，输送至干污泥滤饼粉碎机16，联锁启动封闭式干泥皮带B17，将粉碎后的干污泥输送至原煤储仓18，通过落煤管19进入磨煤机20磨制与混合，从而被一次热风送入炉膛燃烧。

该系统还包括与工业水官网相接的洗布水箱3，所述洗布水箱3通过洗布离心泵5冲洗隔膜压滤机14的滤布。

隔膜压滤机14的滤布清洗水采用厂区工业水，隔膜压滤机14通过洗布水箱3洗布水箱3入口与工业水官网相接，洗布水箱3出口通过洗布离心泵5将水进入隔膜压滤机14冲洗滤布。隔膜压滤机14所需压缩空气从就近压缩空气母管引接，使用时打开相应阀门，由压缩空气罐5供应。

所述隔膜压滤机14连接有压滤水箱6，所述压滤水箱6用于收集隔膜压滤机14排出的污水。

隔膜压滤机14出来的污水，进入压滤水箱6收集，再由压滤水泵7送至锅炉捞渣机水池，用于炉渣冷却。当脱硫废水不足时，可由厂区工业水补充水至污泥调理池A10或者污泥调理池B12内，可引接压滤出来的污水，再次返回污泥调理池A10和B稀释污泥，因脱硫废水中的残余石灰、三氯化铁杂质及悬浮物等有利于污泥脱水的杂质含量有限，为减少或不使用调理添加剂，并保证污泥干化的效果压滤出来的污水使用不宜超过2次。

根据上述系统，提供了一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的方法，包括以下步骤，

步骤1，由密闭自卸车从污水处理厂运输至电厂的湿污泥，卸入湿污泥储仓；

步骤2，将湿污泥泵入污泥调理池；

步骤3，将调理药剂泵送入污泥调理池，搅拌；

步骤4，将脱硫废水泵9入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率90％以上的流体态污泥浆；

步骤5，将脱硫废水泵9入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率的流体态污泥浆；

步骤6，将高含水率的流体态污泥浆由柱塞泵13送至隔膜压滤机14进行压滤；

步骤7，将隔膜压滤机14压滤后的干污泥由封闭式干泥皮带输送至干污泥滤饼粉碎机16；

步骤8，将干污泥滤饼粉碎机16粉碎后的干污泥输送至锅炉原煤仓；

步骤9，将锅炉原煤仓干污泥与原煤一起进入磨煤机20磨制成分，由热一次风送入锅炉焚烧处置。

步骤10，将隔膜压滤机14压滤出来的污水，由污水池收集后，泵送至锅炉捞渣机水池，可反复多次用于冲渣，不外排。

下面结合实例进一步描述如下：

某热电厂拥有两台额定容量为350MW机组，配套锅炉为四角切圆燃烧方式的煤粉炉，烟气脱硫工艺采用石灰石-石膏湿法脱硫，2015年进行超低排放改造，采用单塔一体化脱硫除尘深度净化技术。为提高与当地的融合度，协助处理市政生活污泥。污泥主要来自当地M、N两个生活污水处理厂，污泥供应质量占比分别约为70％、30％，污泥合计总量约80～100吨/天，根据污泥产生的污水处理厂提供的污泥元素分析见表1。

表1污泥指标分析

项目	单位	M污水处理厂污泥参数	N污水处理厂污泥参数
				污泥全水份	％	79.8	85.0
空干基灰份	％	48.24	47.42
				空干基挥发份	％	39.74	40.59
空干基全硫	％	0.60	0.74
				空干基碳	％	23.11	22.44
空干基氢	％	3.22	3.07

项目	单位	M污水处理厂污泥参数	N污水处理厂污泥参数
				空干基氮	％	3.62	3.59
空干基氧	％	13.97	14.16
				空干基弹筒发热量	MJ/kg	9.75	9.41
空干基高位发热量	MJ/kg	9.69	9.33
				收到基低位发热量	MJ/kg	0.13	-0.53

脱硫废水来自湿法脱硫排水，其废水水质分析结果见表2。

表2脱硫废水水质分析结果

序号	项目	单位	数值
				1	pH	-	6.5
2	COD	毫克/升	420
				3	悬浮物	毫克/升	530
4	BOD	毫克/升	400
				5	氟化物	毫克/升	0.18
6	氯化物	毫克/升	0.24
				7	溶解性总固体	毫克/升	3.37×10<sup>3</sup>
8	砷	毫克/升	0.0003
				9	汞	毫克/升	0.00232
10	铅	毫克/升	0.03
				11	总铬	毫克/升	0.008

来自两个污水厂污泥按相同重量比例进行干化试验。分别注入两个独立的污泥调理池进行调理，污泥调理池A加入有机调理药剂，污泥调理池B不加药剂，并单独用工业水作为稀释水作为参照。当采用脱硫废水，干化后污泥滤饼含水率均比低于工业水作为稀释水时低6％以上。当加入少量药调理污泥后，含水率比不加药低又降低了约三个百分点。

表3干化试验

当取M污水厂的污泥为试验对象，将压滤污水回调节池作为稀释水源时，即使在加药调理的情况下，将污泥稀释至含水率约为94％时，随着返回次数的增加，压滤后污泥含水率上升，为保证污泥干化后的含水率在45％左右，回用次数不宜超过2次。表4为压滤污水回用于污泥调理池A的实验结果。

表4压滤污水回用于调节池试验

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统，其特征在于，包括污泥调理药剂罐、污泥调理池A和污泥调理池B，所述污泥调理药剂罐通过药剂输送泵送入将药剂送入污泥调理池A和污泥调理池B内，污泥调理池A和污泥调理池B通过脱硫废水泵获取脱硫废水，污泥调理池A和污泥调理池B分别设置溢流地坑，污泥调理池A和污泥调理池B连接有用于湿污泥抽离污泥调理池A和污泥调理池B的柱塞泵，柱塞泵连接有隔膜压滤机，隔膜压滤机下方设置有封闭式干泥皮带A，封闭式干泥皮带A的出口处设置有干污泥滤饼粉碎机，干污泥滤饼粉碎机的出口处设置有封闭式干泥皮带B，封闭式干泥皮带B的出口处设有原煤储仓，原煤储仓依次连接有落煤管和磨煤机。

2.根据权利要求1所述的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统，其特征在于，还包括与工业水管网相接的洗布水箱，所述洗布水箱通过洗布离心泵冲洗隔膜压滤机的滤布。

3.根据权利要求2所述的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法，其特征在于，所述隔膜压滤机连接有压滤水箱，所述压滤水箱用于收集隔膜压滤机排出的污水。

4.根据权利要求1所述的一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法，其特征在于，所述污泥调理池A和污泥调理池B交替使用，便于不同含水率污泥的调质。

5.一种市政污泥与脱硫废水协同处置利用的系统与方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤1，由密闭自卸车从污水处理厂运输至电厂的湿污泥，卸入湿污泥储仓；

步骤2，将湿污泥泵入污泥调理池；

步骤3，将调理药剂泵送入污泥调理池，搅拌；

步骤4，将脱硫废水泵入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率90％以上的流体态污泥浆；

步骤5，将脱硫废水泵入污泥调理池，继续搅拌，调理成高含水率的流体态污泥浆；

步骤6，将高含水率的流体态污泥浆由柱塞泵送至隔膜压滤机进行压滤；

步骤7，将隔膜压滤机压滤后的干污泥由封闭式干泥皮带输送至干污泥滤饼粉碎机；

步骤8，将干污泥滤饼粉碎机粉碎后的干污泥输送至锅炉原煤仓；

步骤9，将锅炉原煤仓干污泥与原煤一起进入磨煤机磨制成分，由热一次风送入锅炉焚烧处置。

步骤10，将隔膜压滤机压滤出来的污水，由污水池收集后，泵送至锅炉捞渣机水池，可反复多次用于冲渣，不外排。

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