一種高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保意識(shí)的提高，城市污水處理行業(yè)得到迅速發(fā)展，城市污泥的產(chǎn)量與日俱增，污泥的處置和開發(fā)利用問題日益為人們所關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有的大多污水處理廠的處理方式是，先對(duì)二沉池排出的活性污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)行調(diào)質(zhì)，其一般傳統(tǒng)石灰法等調(diào)質(zhì)處理，減少了污泥的體積，污泥中的病原體、微生物等危害物質(zhì)仍然存在于脫水調(diào)質(zhì)后的濕污泥內(nèi)，但是其減量不太明顯，要想達(dá)到污泥脫水的理想效果，往往其濃縮時(shí)間較長，調(diào)質(zhì)成本較高；然后，需經(jīng)過污泥脫水達(dá)到減量處理，將流態(tài)污泥(經(jīng)過或未經(jīng)過濃縮)轉(zhuǎn)化為固態(tài)的濕污泥；再用余熱鍋爐等提供蒸汽對(duì)污泥進(jìn)行烘干，此過程中其耗能較多，且干燥效率不高，同時(shí)，其干燥處理設(shè)備占地面積較大，管理也不太方便；最后，進(jìn)行焚燒處理，但是，污泥熱值低，不易燃燒，往往造成污泥燃燒不充分、燃燒效率低、爐渣減量較少等問題，在實(shí)際處理過程中往往需要向鍋爐內(nèi)噴入燃油等輔助燃料來助燃，因此，其污泥焚燒成本也較高。
[0004]因此，需要研宄出一種新的污泥處理方法來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法，其實(shí)現(xiàn)了污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案:
一種高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法，包括如下步驟:
(1)準(zhǔn)備有機(jī)質(zhì)污泥:污水處理廠二沉池內(nèi)的污泥；
(2)臭氧預(yù)處理:通過污泥螺桿泵將二沉池內(nèi)的污輸送至臭氧接觸器；將臭氧由曝氣管通入臭氧接觸器中，進(jìn)行臭氧曝氣使污泥與臭氧充分接觸，利用臭氧的強(qiáng)氧化性破壞污泥中不易被生物降解利用的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使細(xì)胞類物質(zhì)較快地溶于水中，同時(shí)殺死污泥中的病原體和細(xì)菌，使污泥得到初步的無害化、減量化處理；
(4)化學(xué)調(diào)質(zhì):然后在臭氧接觸器中加入PAM絮凝劑進(jìn)行膠體絮凝，使污泥體積大幅濃縮減少；
(5)隔膜壓濾深度脫水:將化學(xué)調(diào)質(zhì)后的污泥輸送至隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行深度脫水，其壓濾水則排入處理廠的廢水池內(nèi)循環(huán)處理；
(6)污泥造粒:污泥深度脫水后經(jīng)過污泥造粒機(jī)進(jìn)行造粒成型；
(7)經(jīng)低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)進(jìn)行干化處理:將前述造粒成型的污泥裝入干燥室內(nèi)；加熱干燥裝置開始工作，干燥室內(nèi)污泥的濕空氣自干燥室的出風(fēng)口流出，經(jīng)第一回?zé)崞骷訜徇M(jìn)入熱泵蒸發(fā)器，熱泵蒸發(fā)器內(nèi)的低壓制冷劑吸收濕空氣的熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，濕空氣因降溫而形成凝結(jié)水并由冷凝水排出裝置排出；來自熱泵蒸發(fā)器的低壓制冷劑由熱泵壓縮機(jī)升壓后送至熱泵冷凝器，脫濕后的干冷空氣經(jīng)第二回?zé)崞髁鹘?jīng)熱泵冷凝器時(shí)，熱泵冷凝器內(nèi)部的高壓制冷劑因冷凝而放出熱量，干冷空氣則被加熱為熱風(fēng)經(jīng)過循環(huán)風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)抽送至干燥室對(duì)污泥進(jìn)行干燥；干燥完污泥后的回風(fēng)經(jīng)干燥室的出風(fēng)口流出并回流經(jīng)第一回?zé)崞骷訜徇M(jìn)入熱泵蒸發(fā)器進(jìn)行前述循環(huán)以不斷排出冷凝水直至污泥干燥完畢；在加熱干燥裝置整個(gè)工作過程中，空氣所流經(jīng)的循環(huán)風(fēng)道為密閉循環(huán)風(fēng)道；
(8)干化污泥進(jìn)入污泥倉:干化后的污泥經(jīng)由皮帶輸送裝置送至污泥倉內(nèi)儲(chǔ)存；
(9)摻雜生物質(zhì)燃料:往污泥倉內(nèi)加入生物質(zhì)燃料，通過搓合機(jī)將生物質(zhì)燃料與干化污泥進(jìn)行摻雜；
(10)富氧燃燒:通過皮帶輸送機(jī)將相互摻雜好的生物質(zhì)燃料與干化污泥輸送至流化床鍋爐頂部上料口，與此同時(shí)，將氧氣通過助燃風(fēng)管路送到流化床鍋爐，實(shí)現(xiàn)干化污泥與摻燒生物質(zhì)燃料的富氧燃燒；
(11)燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉(zhuǎn)化回收應(yīng)用:前述富氧燃燒過程所產(chǎn)生的熱能通過流化床鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，其電能供應(yīng)于前述污水處理廠、隔膜壓濾機(jī)及低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)；流化床鍋爐經(jīng)過汽輪機(jī)后產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過凝汽器冷凝形成冷凝水又回流到流化床鍋爐中；流化床鍋爐中的固相爐渣由流化床鍋爐底部出料口排出作為建材原料。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(2 )中，臭氧接觸器內(nèi)安裝有機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌以加快絮凝，且臭氧接觸器設(shè)計(jì)處于密封狀態(tài)防止臭氧揮發(fā)。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(2)中，所述臭氧的添加量為1kg至15kg/T。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中，PAM絮凝劑的添加量為Ikg至1.5kg/T。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(7)中，其循環(huán)風(fēng)機(jī)包括有設(shè)置于熱泵冷凝器出風(fēng)口處的第一循環(huán)風(fēng)機(jī)和設(shè)置干燥室內(nèi)的第二循環(huán)風(fēng)機(jī)，利用第二循環(huán)風(fēng)機(jī)使整個(gè)干燥室的熱風(fēng)均勻分布流通，熱風(fēng)在干燥室內(nèi)部形成循環(huán)流動(dòng)，同時(shí)，第一循環(huán)風(fēng)機(jī)使干燥室內(nèi)空氣與干燥室外部加熱干燥裝置間形成循環(huán)流動(dòng)。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(7)中，脫水后的污泥裝入干燥室內(nèi)要停留15至45分鐘，加熱干燥裝置才開始工作。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(9)中，所述生物質(zhì)燃料包括有機(jī)質(zhì)，該生物質(zhì)燃料與前述干化污泥的摻雜比例為1:8至1:10或者10kg至125kg/T。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(9)中，所述生物質(zhì)燃料的熱值為2500kcal至
2800kcal/kgo
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(I)中，其污水處理廠二沉池內(nèi)的污泥含水率95%至99%;所述步驟(5)中，隔膜壓濾深度脫水至含水率50%以下；所述步驟(7)中，經(jīng)低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)進(jìn)行干化處理，其污泥含水率降至10%-15%。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知，其主要是通過準(zhǔn)備有機(jī)質(zhì)污泥、臭氧預(yù)處理、化學(xué)調(diào)質(zhì)、隔膜壓濾深度脫水、污泥造粒、經(jīng)低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)進(jìn)行干化處理、干化污泥進(jìn)入污泥倉、摻雜生物質(zhì)燃料、富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉(zhuǎn)化回收應(yīng)用等多個(gè)工藝步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用；整個(gè)處理工藝便于配備全自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高管理運(yùn)行方便性，其污泥脫水率高、污泥燃燒利用率高且處理效率高；其多處采用閉式處理，確保無廢氣廢熱排放、無噪音污染，更為節(jié)能、環(huán)保、安全；其多環(huán)節(jié)對(duì)污泥進(jìn)行殺菌除害處理，確保排放尾氣達(dá)標(biāo)；污泥焚燒熱量用于發(fā)電返回供給污泥處理設(shè)備用電，降低了運(yùn)行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0016]為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明之實(shí)施例中高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法的步驟示意圖；
圖2是本發(fā)明之實(shí)施例中低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2所示低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)的干化處理流程示意圖；
圖4是本發(fā)明之實(shí)施例中富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉(zhuǎn)化回收應(yīng)用流程示意圖。
[0018]附圖標(biāo)識(shí)說明:
10、箱體11、干燥室
20、熱泵蒸發(fā)器30、熱泵壓縮機(jī)
40、熱泵冷凝器50、膨脹閥
60、第一回?zé)崞?0、第二回?zé)崞?br> 80、第一循環(huán)風(fēng)機(jī)90、第二循環(huán)風(fēng)機(jī)
100、冷凝水排出裝置
101、污泥倉102、皮帶輸送機(jī) 103、流化床鍋爐 104、助燃風(fēng)管路 105、汽輪機(jī) 106、發(fā)電機(jī) 107、凝汽器 108、隔膜壓濾機(jī) 109、干燥機(jī) 110、污水處理廠。
【具體實(shí)施方式】
[0019]請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖4所示，其顯示出了本發(fā)明之實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)；該高濃度有機(jī)質(zhì)污泥處理方法，包括如下步驟:
(I)準(zhǔn)備有機(jī)質(zhì)污泥:污水處理廠二沉池內(nèi)的污泥，其含水率95%至99%。
[0020](2)臭氧預(yù)處理:通過污泥螺桿泵將二沉池內(nèi)的污輸送至臭氧接觸器；將臭氧由曝氣管通入臭氧接觸器中，本實(shí)施例中，所述臭氧的添加量為1kg至15kg/T，當(dāng)然也可根據(jù)實(shí)際處理污泥種類等而設(shè)定；臭氧曝氣使污泥與臭氧充分接觸，利用臭氧的強(qiáng)氧化性破壞污泥中不易被生物降解利用的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，使細(xì)胞類物質(zhì)較快地溶于水中，同時(shí)殺死污泥中的病原體和細(xì)菌，因此，臭氧對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力，臭氧在殺傷微生物的同時(shí)，還能氧化污泥中的各種有機(jī)物，去除污泥中的色、嗅、味和酚等，使污泥得到初步的無害化、減量化處理；因?yàn)槌粞鯙闅庀?，?dāng)與污泥發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)后，會(huì)分解為氧氣重新回到空氣中，不會(huì)停留在污泥中，而傳統(tǒng)技術(shù)中添加石灰、三氯化鐵等，其本身會(huì)增加一定的處理后污泥量，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了真正的減量化。
[0021]前述溶解在污泥里的臭氧會(huì)產(chǎn)生兩種反應(yīng):一是直接氧化，較緩慢且有明顯選擇性；另一種是在污泥中羥基、過氧化氫、有機(jī)物、腐植質(zhì)和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羥基自由基，間接地氧化有機(jī)物、微生物或氨等；后一種反應(yīng)速度快，無選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸，氧化能力更強(qiáng)；臭氧的自行分解率在很大程度上取決于Ph值、溫度、UV值、臭氧濃度以及污泥中存在的其他可去除物，其分解速率可由臭氧余量間接表示；由于碳酸鹽有較強(qiáng)的緩沖性能，因此在低PH和高緩沖性能下的余臭氧可維持時(shí)間更長。
[0022](4)化學(xué)調(diào)質(zhì):然后在臭氧接觸器中加入PAM絮凝劑進(jìn)行膠體絮凝，使污泥體積大幅濃縮減少；此處，PAM絮凝劑的添加量可以為Ikg至1.5kg/T或按實(shí)際需要設(shè)定其他數(shù)值；為了加快絮凝，可以通過于臭氧接觸器內(nèi)安裝有機(jī)械攪拌器進(jìn)行攪拌，這樣，污泥體積逐漸大幅濃縮減少；在整個(gè)利用臭氧及PAM絮凝劑對(duì)污泥進(jìn)行預(yù)處理的過程中，所述臭氧接觸器設(shè)計(jì)處于密封狀態(tài)，以防止因曝氣和攪拌使部分臭氧揮發(fā)造成污染和處理效果的偏差。
[0023](5)隔膜壓濾深度脫水:將化學(xué)調(diào)質(zhì)后的污泥輸送至隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行深度脫水，污泥經(jīng)隔膜壓濾深度脫水至含水率50%以下；其產(chǎn)生的壓濾水則排入處理廠的廢水池內(nèi)循環(huán)處理。
[0024](6)污泥造粒:污泥深度脫水后經(jīng)過污泥造粒機(jī)進(jìn)行造粒成型。
[0025](7)經(jīng)低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)進(jìn)行干化處理:低溫?zé)岜贸凉窀稍餀C(jī)包括有箱體10和設(shè)置于箱體10內(nèi)的干燥室11、加熱干燥裝置，該加熱干燥裝置包括有熱泵蒸發(fā)器20、熱泵壓