專(zhuān)利名稱(chēng)：一種污水廠污泥改性干化處理方法和污泥處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理方法，特別涉及一種污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
日益激增的城市、工業(yè)污水處理廠所產(chǎn)生的污泥已成為嚴(yán)重的環(huán)境污染隱患，并成為新的環(huán)境污染治理難點(diǎn)。一般的污水廠污泥處理方法主要有脫水、改性、干化等，處置方法主要有填海、填埋、土地利用、建材化、焚燒等，而上述污水廠污泥的處理又是上述污泥處置的前提條件。填海法在各國(guó)都已被禁止；填埋法占地面積大，須作防滲處理，還要建設(shè)沼氣回收系統(tǒng)及滲濾水處理廠，容易對(duì)地下水及周?chē)諝庠斐晌廴?，資源也不能回收利用，而且由于污泥具有流動(dòng)性，單獨(dú)填埋難度非常大，對(duì)于人口眾多，耕地資源日益緊張的我國(guó)來(lái)說(shuō)，越來(lái)越難以施行；土地利用受使用范圍及季節(jié)性的限制，很難形成規(guī)模，而且容易造成環(huán)境的二次污染，民眾的接受程度也低，特別是含有重金屬的污泥更不能進(jìn)行土地利用。除此之外的處置方法都需要進(jìn)行脫水或干化的前置處理，例如焚燒處理，其要求污泥的標(biāo)準(zhǔn)含水率為45%，目前除了熱干化外還沒(méi)有其它方法能使污泥含水率降到這個(gè)水平。上述脫水處理工藝主要包括帶式脫水、板框脫水及離心脫水；上述干化主要是熱干化，熱干化又分為直接式熱干化和間接式熱干化，直接式熱干化主要包括帶式干化機(jī)、回轉(zhuǎn)式煙氣干化機(jī)，所述回轉(zhuǎn)式煙氣干化機(jī)比較常見(jiàn)的如回轉(zhuǎn)烘干窯、單通道旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)等。所述間接式熱干化主要包括槳葉式干化機(jī)、薄膜干化機(jī)、圓盤(pán)干化機(jī)。通過(guò)脫水、干化處理使污泥達(dá)到較低的含水率是污泥有效處置的前提條件，現(xiàn)有傳統(tǒng)的污泥脫水技術(shù)，如帶式、板框和離心機(jī)一般只能將污泥含水率降到80%左右，而污泥熱干化技術(shù)雖然效果很好，但投資和運(yùn)行成本高，且有一定的安全隱患。因此，急需一種操作簡(jiǎn)單、低成本的污泥干化處理方法，為污泥的后續(xù)處置奠定較好的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種操作簡(jiǎn)單、低成本的污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，所述污水廠污泥改性干化處理方法，包括對(duì)所述污水廠污泥進(jìn)行濃縮處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)濃縮處理的污泥進(jìn)行改性處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)改性處理的污泥進(jìn)行干化處理的步驟。所述濃縮處理包括重力濃縮處理和機(jī)械濃縮處理。所述機(jī)械濃縮處理采用帶式濃縮機(jī)或離心濃縮機(jī)。還包括加入絮凝劑對(duì)所述污泥進(jìn)行濃縮處理。所述改性處理包括加入總重量不超過(guò)絕干污泥20%、品種不超過(guò)3種的改性劑對(duì)所述濃縮污泥進(jìn)行改性。所述改性劑主要由CaO以及部分稀有元素組成。在干化處理步驟之前，還包括將所述經(jīng)過(guò)改性的污泥送入污泥反應(yīng)池進(jìn)行一定時(shí)間反應(yīng)的步驟。所述干化處理采用機(jī)械分離方式實(shí)現(xiàn)。所述機(jī)械分離方式為采用臥式壓榨機(jī)、立式壓榨機(jī)或臥式螺旋離心機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，所述污水廠污泥處理系統(tǒng)，包括改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)。所述改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)包括改性劑儲(chǔ)存罐、螺旋定量給料機(jī)、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵。所述污泥濃縮系統(tǒng)包括進(jìn)料泵、濃縮機(jī)。所述污泥改性系統(tǒng)包括污泥改性罐、轉(zhuǎn)料泵及污泥反應(yīng)池。所述污泥干化系統(tǒng)包括干化機(jī)進(jìn)料泵、機(jī)械干化機(jī)。所述半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)包括分皮帶/分螺旋、總皮帶/總螺旋以及半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)。所述壓縮空氣系統(tǒng)包括空壓機(jī)、壓縮空氣儲(chǔ)罐。所述污泥處理系統(tǒng)還包括電氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)可以取得以下技術(shù)效果1)、直接將污泥由含水率98%降至含水率50%左右，減量化效果；2)、建設(shè)周期短，投資省，無(wú)需外來(lái)熱源，安全性高，運(yùn)行費(fèi)用低；3)、系統(tǒng)簡(jiǎn)單，具有普遍適用性，既可用于老廠改造，又可用于新廠建設(shè)；4)、為污泥的后續(xù)處置提供了較好條件。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1為本發(fā)明的污水廠污泥改性干化處理方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)概括示意圖；圖3為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)的一個(gè)具體示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。如圖I所示，本發(fā)明的污水廠污泥改性干化處理方法，主要包括污泥濃縮處理、污泥改性處理和污泥干化處理三個(gè)步驟。首先，來(lái)自污水廠污泥(含水率約為97-98 % )經(jīng)濃縮機(jī)進(jìn)料泵送入污泥濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮處理，所述濃縮處理主要包括重力濃縮處理和機(jī)械濃縮處理。具體地，所述濃縮機(jī)優(yōu)選采用帶式濃縮機(jī)或離心濃縮機(jī)。這里為了提高濃縮處理的效果，優(yōu)選在所述濃縮機(jī)中加入絮凝劑對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理。經(jīng)過(guò)濃縮處理后的污泥的含水率降至92-95%。其次，在所述污泥改性罐內(nèi)對(duì)所述經(jīng)過(guò)濃縮處理后的污泥進(jìn)行污泥改性處理。在所述污泥改性罐內(nèi)加入總重量不超過(guò)絕干污泥20%、品種不超過(guò)3種的改性劑對(duì)所述濃縮污泥進(jìn)行改性。所述改性劑1、2、3主要由CaO以及部分稀有元素組成。所述經(jīng)過(guò)改性的污泥優(yōu)選送入污泥反應(yīng)池進(jìn)行一定時(shí)間的反應(yīng)，主要目的是使污泥中的胞內(nèi)水轉(zhuǎn)化為間隙水，并建立脫水通道，從而使水分更容易被分離。接下來(lái)，對(duì)上述改性后的污泥進(jìn)行干化處理，這里干化處理采用機(jī)械分離方式實(shí)現(xiàn)，具體地上述改性后的污泥通過(guò)干化機(jī)進(jìn)料泵送入干化機(jī)進(jìn)行干化處理，所述干化機(jī)可以是臥式壓榨機(jī)、立式壓榨機(jī)或臥式螺旋離心機(jī)，主要目的是使污泥中的固液分離，以達(dá)到較低的含水率(45-50% )。上述濃縮機(jī)和干化機(jī)排出的濾液可以回流至污水廠進(jìn)水口進(jìn)行處理；干化機(jī)排出的半干污泥可以經(jīng)皮帶輸送機(jī)或螺旋輸送機(jī)收集輸送至半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)存放，以備后續(xù)處置；上述污泥濃縮、改性和干化車(chē)間的臭氣可經(jīng)收集后進(jìn)行集中處理。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法可以直接有效地將污水處理廠的污泥由含水率98 %降至含水率50 %左右，并且采用機(jī)械分離方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述干化處理，無(wú)需外來(lái)熱源,安全性高,成本低。圖2為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)概括示意圖。所述污水廠污泥處理系統(tǒng)主要包括改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等，輔助部分包括電氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等。a.改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)用于儲(chǔ)存改性劑，并對(duì)改性劑進(jìn)行溶配，然后定量輸送到污泥改性罐。系統(tǒng)主要由改性劑儲(chǔ)存罐、螺旋定量給料機(jī)、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵等組成。b.污泥濃縮系統(tǒng)將含水率為98%的污泥進(jìn)行濃縮，降低污泥含水率。系統(tǒng)主要由進(jìn)料泵、濃縮機(jī)等組成。c.污泥改性系統(tǒng)在污泥改性罐中投加改性劑，并將加藥后的污泥在反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)一步曝氣反應(yīng)，改變污泥性質(zhì)。系統(tǒng)主要由污泥改性罐、轉(zhuǎn)料泵及污泥反應(yīng)池等組成。d.污泥干化系統(tǒng)將改性后的污泥進(jìn)行固液分離，使污泥含水率降低至50%左右。系統(tǒng)主要由干化機(jī)進(jìn)料泵、干化機(jī)等組成。e.半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)各分皮帶(螺旋)將干化機(jī)排出的半干污泥匯合到總皮帶(螺旋)，然后爬升輸送至半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)。系統(tǒng)主要由分皮帶(螺旋)、總皮帶(螺旋)以及半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)等組成。f.壓縮空氣系統(tǒng)主要為氣動(dòng)隔膜泵、氣動(dòng)閥、污泥濃縮機(jī)、污泥反應(yīng)池曝氣等提供潔凈氣源。系統(tǒng)主要由空壓機(jī)、壓縮空氣儲(chǔ)罐等組成。圖3為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)的一個(gè)具體示意圖，其進(jìn)一步示出了上述污泥處理系統(tǒng)得各個(gè)系統(tǒng)的具體組成圖。以下描述本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例。a.老污水廠污泥處理改造案例一該廠日處理污水10萬(wàn)m3，其中70%為工業(yè)污水，30%為生活污水，日產(chǎn)污泥100噸左右。取消原污泥帶式脫水機(jī)，增加污泥濃縮、改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)及皮帶輸送系統(tǒng)，擴(kuò)大原有壓縮空氣系統(tǒng)。將污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥(含水率約為97-98% )經(jīng)過(guò)兩臺(tái)螺桿泵提升至兩臺(tái)帶式濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經(jīng)過(guò)螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑1，然后經(jīng)螺桿泵送入污泥反應(yīng)池進(jìn)行曝氣反應(yīng)。干化操作時(shí)將反應(yīng)池內(nèi)污泥通過(guò)三臺(tái)螺桿泵送入三臺(tái)臥式壓榨機(jī)，通過(guò)壓榨方式實(shí)現(xiàn)固液分離，壓榨后的半干污泥含水率降至 45-50%。壓榨過(guò)程中所產(chǎn)生的濾液回流至污水廠進(jìn)水口。半干污泥通過(guò)皮帶輸送至半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)暫存。b.老污水廠污泥處理改造案例二該廠日處理污水15萬(wàn)m3，其中60%為生活污水，40%為工業(yè)污水，日產(chǎn)污泥120噸左右。利用原有污泥離心脫水機(jī)及污泥輸送系統(tǒng)，增加污泥濃縮、改性系統(tǒng)，擴(kuò)大原有壓縮空氣系統(tǒng)。將污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥(含水率約為97-98% )經(jīng)過(guò)三臺(tái)螺桿泵提升至三臺(tái)離心濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經(jīng)過(guò)螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑I和改性劑2， 然后經(jīng)轉(zhuǎn)料泵送入污泥反應(yīng)池池進(jìn)行曝氣反應(yīng)。然后將經(jīng)過(guò)一定反應(yīng)時(shí)間的污泥通過(guò)四臺(tái)螺桿泵送入臥式螺旋離心機(jī)，通過(guò)離心方式實(shí)現(xiàn)固液分離，離心機(jī)排出的半干污泥含水率降至50-55%。離心分離過(guò)程中所產(chǎn)生的濾液回流至污水廠進(jìn)水口。半干污泥通過(guò)原有螺旋輸送機(jī)輸送至污泥運(yùn)輸車(chē)外運(yùn)。c.新建污水廠污泥處理案例該廠日處理污水7萬(wàn)m3，其中95%為生活污水，5%為工業(yè)污水。將污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥(含水率約為97-98% )經(jīng)過(guò)兩臺(tái)螺桿泵提升至兩臺(tái)離心濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經(jīng)過(guò)螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑I、改性劑2和改性劑3，然后經(jīng)螺桿泵送入污泥反應(yīng)池進(jìn)行曝氣反應(yīng)。干化操作時(shí)將反應(yīng)池內(nèi)污泥通過(guò)三臺(tái)螺桿泵送入三臺(tái)立式壓榨機(jī)，通過(guò)壓榨方式實(shí)現(xiàn)固液分離，壓榨后的半干污泥含水率降至 45-50%。壓榨過(guò)程中所產(chǎn)生的濾液回流至污水廠進(jìn)水口。半干污泥通過(guò)皮帶輸送至半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)暫存。本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種污水廠污泥改性干化處理方法，包括對(duì)所述污水廠污泥進(jìn)行濃縮處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)濃縮處理的污泥進(jìn)行改性處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)改性處理的污泥進(jìn)行干化處理的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述濃縮處理包括重力濃縮處理和機(jī)械濃縮處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械濃縮處理采用帶式濃縮機(jī)或離心濃縮機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括加入絮凝劑對(duì)所述污泥進(jìn)行濃縮處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述改性處理包括加入總重量不超過(guò)絕干污泥20%、品種不超過(guò)3種的改性劑對(duì)所述濃縮污泥進(jìn)行改性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述改性劑主要由CaO以及部分稀有元素組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在干化處理步驟之前，還包括將所述經(jīng)過(guò)改性的污泥送入污泥反應(yīng)池進(jìn)行一定時(shí)間反應(yīng)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述干化處理采用機(jī)械分離方式實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械分離方式為采用臥式壓榨機(jī)、立式壓榨機(jī)或臥式螺旋離心機(jī)。
10.一種污水廠污泥處理系統(tǒng)，包括改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述改性劑儲(chǔ)存及溶配系統(tǒng)包括改性劑儲(chǔ)存罐、螺旋定量給料機(jī)、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥濃縮系統(tǒng)包括進(jìn)料泵、濃縮機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥改性系統(tǒng)包括污泥改性罐、轉(zhuǎn)料泵及污泥反應(yīng)池。
14.根據(jù)權(quán)利要求機(jī)械干化機(jī)。
15.根據(jù)權(quán)利要求皮帶/分螺旋、總皮帶，
16.根據(jù)權(quán)利要求氣儲(chǔ)罐。
17.控系統(tǒng)。10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥干化系統(tǒng)包括干化機(jī)進(jìn)料泵、10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述半干污泥輸送及儲(chǔ)存系統(tǒng)包括分丨總螺旋以及半干污泥儲(chǔ)倉(cāng)。10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣系統(tǒng)包括空壓機(jī)、壓縮空根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥處理系統(tǒng)還包括電氣系統(tǒng)、自
全文摘要
本發(fā)明提供一種污水廠污泥改性干化處理方法和污泥處理系統(tǒng)，所述方法包括對(duì)所述污水廠污泥進(jìn)行濃縮處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)濃縮處理的污泥進(jìn)行改性處理的步驟；對(duì)所述經(jīng)過(guò)改性處理的污泥進(jìn)行干化處理的步驟。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法可以直接有效地將污水處理廠的污泥由含水率98％降至含水率50％左右，并且采用機(jī)械分離方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述干化處理，無(wú)需外來(lái)熱源，安全性高，成本低。
文檔編號(hào)C02F11/14GK102583943SQ20121005691
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者劉朝陽(yáng), 龐保蕾, 溫俊明, 蘇勇, 高興齋 申請(qǐng)人:光大水務(wù)(江陰)有限公司, 光大環(huán)?？萍及l(fā)展(北京)有限公司