一種污泥減量及干化聯(lián)用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污泥減量及干化聯(lián)用方法。將二沉池的含水率為99%的污泥輸入內(nèi)部設(shè)置填料層的污泥水解消解反應(yīng)器，在充分?jǐn)嚢璧姆磻?yīng)條件下，打開污泥膠羽細(xì)胞壁，使污泥液化，實(shí)現(xiàn)泥水分離，從填料層頂端排出的酸化液回流至污水廠進(jìn)水，回收碳源，污泥減量率達(dá)到20～60%；減量化后的污泥經(jīng)一次脫水后，進(jìn)行污泥改性，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞破壁，之后進(jìn)行二次壓榨脫水，最終持續(xù)干化反應(yīng)使污泥的含水率將至20%～30%。本發(fā)明從源頭減少污泥的產(chǎn)出，節(jié)省污泥干化處置費(fèi)用，干化處理的污泥不易腐爛變質(zhì)，穩(wěn)定化效果好，可廣泛應(yīng)用于污水廠剩余污泥的處理與處置，最終實(shí)現(xiàn)剩余污泥的減量化與資源化利用。
【專利說(shuō)明】一種污泥減量及干化聯(lián)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥減量及干化聯(lián)用方法，該方法可實(shí)現(xiàn)污泥的減量化與資源化利用，屬于污泥處理處置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著我國(guó)各地污水處理廠的建成投入運(yùn)行，產(chǎn)生的污泥也大量增加，以含水率80%計(jì)，截至2012年底全國(guó)年污泥總產(chǎn)生量突破3000萬(wàn)噸。按照預(yù)測(cè)，到2020年污泥量將突破年6000萬(wàn)噸。由于廢水中所含的有機(jī)物、重金屬、致病微生物等有害物質(zhì)在處理后可能立即被濃縮于污泥中，若污泥未能獲得良好處置，必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成更嚴(yán)重的污染。另外，在污水生物處理過(guò)程中，微生物群與污水中的有機(jī)物接觸，攝取水中生物可以分解的成份進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，在該過(guò)程中增生的膠羽形成菌會(huì)與自身分泌的胞外聚合物、水相中的剩余懸浮固體、絲狀菌、真菌、原生動(dòng)物、以及二價(jià)鈣、鎂離子，共同聚集連結(jié)成大小約數(shù)百微米的污泥膠羽，其結(jié)構(gòu)疏松，含水率極高，并有巨大表面積與高度親水性，帶有大量結(jié)合水，導(dǎo)致污泥處理難度增大。[0003]我國(guó)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)規(guī)定，城市污水廠污泥只有在處理后含水率降到60%以下，才可進(jìn)入填埋場(chǎng)。但目前我國(guó)城市污水廠普遍采用機(jī)械方式進(jìn)行污泥脫水，脫水污泥含水率一般在75%~85%，顯然不能滿足上述規(guī)定。
[0004]為了減輕污泥脫水任務(wù)，污泥減量技術(shù)(在保證污水處理效果的前提下，采用適當(dāng)?shù)拇胧┦固幚硐嗤康奈鬯a(chǎn)生的污泥量降低)被廣泛使用。中國(guó)專利CN1405103A提供一種污泥經(jīng)過(guò)重力濃縮一化學(xué)氧化一厭氧消化，使污泥達(dá)到無(wú)害化、減量化，然后采用機(jī)械脫水，達(dá)到我國(guó)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)規(guī)定，容許進(jìn)入填埋場(chǎng)，使污泥資源化。其中化學(xué)氧化采用濕式氧化法，氧化劑采用H202、Cu (NO3) 2或CuCl2。
[0005]中國(guó)專利CN1416408A提供了一種溶解過(guò)量污泥的方法和裝置，通過(guò)向過(guò)量的污泥中添加一種溶解藥劑，使用超聲波，經(jīng)過(guò)減壓膨脹后的污泥回到微生物處理，并提出了溶藥裝置和減壓膨脹裝置，從而減少過(guò)量污泥。中國(guó)專利CN102010109A提出一種生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，利用生物酶高效的生物催化功能處理剩余污泥，達(dá)到污泥消臭、殺菌、穩(wěn)定重金屬離子、污泥產(chǎn)量的減少，并提高污泥肥效和縮短發(fā)酵周期的效果，實(shí)現(xiàn)污泥無(wú)害化和減量化處理。
[0006]除了上述超聲波法和投加酶法，目前污泥減量化的技術(shù)還有投加氧化劑法、代謝解偶聯(lián)法、高溫中溫好氧法、厭氧消解法及微型動(dòng)物捕食法等，雖然這些方法從污泥的不同特性出發(fā)，達(dá)到了污泥減量化的作用，但是也都存在技術(shù)復(fù)雜、投入高、運(yùn)營(yíng)成本高等問(wèn)題，甚至還存在環(huán)境安全問(wèn)題等，應(yīng)用有限。
[0007]在污泥脫水方面，我國(guó)污水廠現(xiàn)行污泥處理方式仍以濃縮后再進(jìn)行帶式壓濾脫水或離心脫水為主。調(diào)查表明，污水處理廠出廠污泥的含水率一般都在80%以上，含水率80%的污泥進(jìn)入填埋場(chǎng)，易造成滑坡現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致環(huán)境的惡化。為了進(jìn)一步降低污泥的含水率，人們?cè)O(shè)計(jì)了多種污泥脫水的方法。中國(guó)專利CN101570286A提出一種堿式污泥處理方法，將脫水污泥(含水率為80~85%)與生石灰按1:0.2~I的重量比在料倉(cāng)內(nèi)混合，向料倉(cāng)內(nèi)繼續(xù)加一定比例的硫酸鋁和硫酸鐵溶液，充分反應(yīng)后，若出料含水率高于20%,將出料重復(fù)回到料倉(cāng)，重新加藥反應(yīng)，使出料含水率低于20%。中國(guó)專利CN101591133A提出一種剩余活性污泥脫水方法，沉淀濃縮后含水率99%的剩余污泥通過(guò)管道進(jìn)入浮選裝置，經(jīng)浮選裝置進(jìn)一步濃縮后含水率降低至95%。該浮選裝置代替了污泥脫水中的絮凝藥劑投加裝置，消除了剩余污泥處理處置過(guò)程次生污染問(wèn)題。專利CN102311215A提出一種城市生活污泥就地自循環(huán)綜合利用裝置及方法，該方法通過(guò)就地自循環(huán)綜合利用裝置，利用污泥焚燒產(chǎn)生的熱量使污泥脫水干化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱量自循環(huán)、污泥減量化。該裝置包括污泥造粒機(jī)、污泥干燥機(jī)、給料機(jī)、布風(fēng)板、旋風(fēng)分離器、小灰斗、返料裝置、排灰裝置、引灰機(jī)、進(jìn)風(fēng)泵、空氣預(yù)熱器、下游煙道、布袋除塵器、煙囪、循環(huán)流化床鍋爐。中國(guó)專利CN102674644A公開一種污泥調(diào)理脫水處理處置系統(tǒng)，該系統(tǒng)向無(wú)數(shù)處理廠排出的污泥中添加調(diào)理劑，污泥經(jīng)調(diào)理后送入高壓過(guò)濾裝置，處理后產(chǎn)生的泥餅送入水泥廠摻燒后制成水泥，不僅降低了污泥的含水率，而且達(dá)到污泥的資源化利用。
[0008]目前，應(yīng)用較廣的高壓板框式污泥深度脫水工藝能將80%的污泥進(jìn)一步脫水，使含水率降至60%以下。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局《污泥處理處置工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》(1979年版)對(duì)該技術(shù)就有詳盡的介紹。高壓板框式污泥深度脫水工藝的基本原理是，在污泥含水率為95-97%左右(液態(tài))的條件下，先將調(diào)質(zhì)劑(生石灰+氯化鐵)與污泥進(jìn)行混合，對(duì)污泥進(jìn)行改性，再采用間歇式板框高壓壓濾設(shè)備進(jìn)行處理，可使污泥含水率從95%左右降低到60%以內(nèi)。在國(guó)內(nèi)“化學(xué)調(diào)質(zhì)+高壓板框式污泥深度脫水工藝”的處理流程分為兩類。其一是，“機(jī)械濃縮+化學(xué)調(diào)質(zhì)+高壓板框壓濾”。其二是，“一次脫水+稀釋+化學(xué)調(diào)質(zhì)+高壓板框壓濾”。，但該工藝存在設(shè)備占地面積大 、系統(tǒng)復(fù)雜、壓榨時(shí)間較長(zhǎng)、不能連續(xù)出料、場(chǎng)地要求高(需設(shè)平臺(tái)抬高)、氯化鐵腐蝕等缺點(diǎn)。
[0009]以上污泥處理處置方法、裝置都解決的污泥產(chǎn)量大和污泥含水率高的問(wèn)題，但是剩余污泥的減量與干化仍需考慮環(huán)境是否友好、成本、能耗、占地以及處理效果等，所以，選擇既經(jīng)濟(jì)又環(huán)境友好型的污泥減量及干化技術(shù)是污泥處理處置的關(guān)鍵，使污泥含水率進(jìn)一步降低至60%以下，以便實(shí)現(xiàn)資源化利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種既經(jīng)濟(jì)高效又環(huán)境友好的用于污泥處理的減量及干化聯(lián)用方法，該方法的核心是污泥先經(jīng)過(guò)減量，再進(jìn)行干化，其中，污泥減量包括污泥水解消解，污泥干化包括一次脫水，污泥改性和二次壓榨等。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明經(jīng)過(guò)對(duì)污泥厭氧消化研究發(fā)現(xiàn):整個(gè)消化反應(yīng)需經(jīng)過(guò)三個(gè)復(fù)雜過(guò)程才能完成，這三個(gè)過(guò)程依次為A，水解、酸化階段；B，乙酸化階段；C，甲烷化階段。在A階段，污泥中的非水溶性高分子有機(jī)物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物質(zhì)。水解后的物質(zhì)在兼性菌和厭氧菌的作用下，轉(zhuǎn)化成短鏈脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，還有乙醇、二氧化碳。在B階段，主要是乙酸菌將水解酸化產(chǎn)物、有機(jī)物、乙醇等轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜?，該過(guò)程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。為此，本發(fā)明采用污泥水解消解反應(yīng)器將反應(yīng)控制在水解、酸化階段和乙酸化階段，通過(guò)污泥進(jìn)行水解酸化開發(fā)生物脫氮除磷所需的碳源，可解決碳源不足的問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥一定程度的減量化與資源化。
[0012]具體工藝如下:
[0013]包括污泥減量與污泥干化，污泥先經(jīng)過(guò)水解消解反應(yīng)，污泥減量率為20~60% ;再進(jìn)行干化處理，使污泥含水率從95~97%降至45%~60%，之后進(jìn)行二次壓榨脫水，最終持續(xù)干化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)污泥的含水率為20%~30%。
[0014]首先，進(jìn)行污泥減量處理:先將城市污水廠含水率為99%的二沉污泥輸入水解消解反應(yīng)器中，水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置填料層，再調(diào)整水解消解反應(yīng)器中污泥的濃度為30~50g/L，充分?jǐn)嚢柘?，污泥中的非水溶性高分子有機(jī)物，被污水生物處理過(guò)程中留在污泥中的微生物水解酶水解成溶解性的物質(zhì)，水解后的物質(zhì)在兼性菌和厭氧菌的作用下，轉(zhuǎn)化成短鏈脂肪酸，乙醇、二氧化碳，將水力停留時(shí)間控制為24~32h，污泥經(jīng)水解酸化反應(yīng)后污泥膠羽細(xì)胞壁打開，污泥液化，泥水分離，從填料層頂端上排出的酸化液回流至污水廠進(jìn)水，解決污水處理中脫氮除磷所需的碳源不足的問(wèn)題，將填料層底端下面的污泥停留時(shí)間控制為3~5d，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，污泥水解消解反應(yīng)器出來(lái)的污泥含水率為95~97%，污泥中VSS/SS < 40%，污泥減量率為20~60% ;最后，進(jìn)入下一步的污泥干化處理；
[0015]上述水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置填料層的填料為市售的PP或PE材質(zhì)的球形或圓柱形填料。
[0016]污泥干化處理分為一次脫水、污泥改性、二次壓榨脫水、持續(xù)干化反應(yīng)共四段過(guò)程;
[0017]第一段，污泥一次脫水，先將水解消解反應(yīng)器出來(lái)的污泥輸入脫水設(shè)備中，將市售PAM加入脫水設(shè)備中，PAM的加入量為污泥絕干量的0.2~0.4%質(zhì)量百分比，攪拌均勻，得到脫水污泥，經(jīng)檢測(cè)一次脫水后的脫水污泥的含水率為75~85% ；
[0018]上述脫水設(shè)備為市售的帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)、疊螺脫水機(jī)；
[0019]第二段，污泥改性，將一次脫水后的脫水污泥輸入混合傳輸裝置中，復(fù)合改性劑加入其中，復(fù)合改性劑投加量為脫水污泥絕干量的10~40%，經(jīng)過(guò)復(fù)合改性劑與脫水污泥的均勻混合，破壞脫水污泥原有膠態(tài)結(jié)構(gòu)，減少泥水間的親和力，改變污泥中水分的存在形式及性質(zhì)，最終得到脫水性高、穩(wěn)定性好的改性污泥；
[0020]上述復(fù)合改性劑為石灰與鋁或鎂的氧化物的混合物，石灰與鋁或鎂的氧化物質(zhì)量比為 8:2 ~9.5:0.5。
[0021]第三段，二次壓榨脫水，將改性污泥輸入上海申耀環(huán)保工程有限公司TJSD型帶式固體壓榨機(jī)，該壓榨機(jī)的濾帶材質(zhì)為不銹鋼或尼龍，改性污泥經(jīng)過(guò)二次壓榨，污泥的含水率降低到45~60%，脫水效果顯著，經(jīng)二次壓榨脫水的污泥基本無(wú)臭，性質(zhì)穩(wěn)定；
[0022]第四段，持續(xù)干化反應(yīng)，復(fù)合改性劑與污泥的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，二次壓榨脫水后的污泥，在壓濾后I~2小時(shí)，繼續(xù)放熱反應(yīng)，導(dǎo)致污泥溫度持續(xù)升溫到55°C以上，并可維持5小時(shí)以上，一方面利用釋放出的大量熱能殺死病原體，降低惡臭并鈍化金屬，另一方面，污泥在自然狀態(tài)下存放I~5d后，一部分結(jié)合了污泥中的游離水被蒸發(fā)，污泥含水率降低至20 ~30%ο [0023]所述的第二段的污泥改性中所用的混合傳輸裝置是發(fā)明名稱為《一種用于污泥處理的混合傳輸裝置》，其專利號(hào)為ZL201320555506X，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口，加藥口，觀察口，出料口，攪拌軸，攪拌槳和橫截面為W形的筒體構(gòu)成；筒體內(nèi)的攪拌軸中段設(shè)有攪拌槳，兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)方向相反的前螺旋葉片和后螺旋葉片，螺距均為5-20cm ;攪拌槳由槳葉，槳葉柄組成，通過(guò)螺母及墊片將攪拌槳與攪拌軸固定連接，槳葉與攪拌軸的夾角可調(diào)。
[0024]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0025]1.由于本發(fā)明在污泥減量處理時(shí)采用了水解消解反應(yīng)，而且在水解消解反應(yīng)器中設(shè)置填料層，達(dá)到泥水分離的目的，分離 的上清液(酸化液)回流至污水處理工藝進(jìn)水，可解決污水處理中碳源不足的問(wèn)題，如此，實(shí)現(xiàn)污泥減量率達(dá)20~60%同時(shí)，可系統(tǒng)耦合污泥減量工藝和污水處理工藝，從源頭上大幅度削減污水廠污泥產(chǎn)量，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低廉，實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行目的。
[0026]2.由于本發(fā)明在污泥減量處理時(shí)采用了水解消解反應(yīng)，污泥減量系統(tǒng)出泥的VSS/SS降至40%以下，提高了污泥的脫水性能，減少了后續(xù)處理中藥劑的投加量，降低了運(yùn)行費(fèi)用；
[0027]3.由于本發(fā)明采用連續(xù)污泥深度脫水壓濾系統(tǒng)，在一次脫水后進(jìn)行污泥改性，綜合利用了物理-化學(xué)和動(dòng)力學(xué)等手段的協(xié)同作用，破壞污泥原有膠態(tài)結(jié)構(gòu)，促使污泥中親水性有機(jī)膠體物質(zhì)分解，減少泥水間的親和力，改變污泥中水分的存在形式及性質(zhì)，最終使污泥達(dá)到“改變親水性、提高脫水性和改善穩(wěn)定性”等效果，污泥的含水率可以降低到45~60%,出泥基本無(wú)臭,性質(zhì)穩(wěn)定，遇水不還原。
[0028]4.由于本發(fā)明最后的持續(xù)干化反應(yīng)，因此，與現(xiàn)有的高壓板框式污泥深度脫水工藝得到的干化污泥相比，污泥基本無(wú)臭，殺菌效果好，并得到含水率為20~30%污泥，且不易腐爛變質(zhì)，達(dá)到了良好的穩(wěn)定化效果，并為污泥的后續(xù)處置和資源化利用創(chuàng)造了更為有利的條件。
[0029]5.本發(fā)明在減量化與干化協(xié)同作用下,與現(xiàn)有的減量化與干化方法相比，既減少了 PAM單位藥劑量20~40%，污泥含水率從50~60%降至20~30%，實(shí)現(xiàn)污泥產(chǎn)量減少40~60%，大幅度的降低了污泥處理處置費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明的污泥減量及干化聯(lián)用方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
[0032]某城市污水處理廠，規(guī)模為8 X 104m3/d, 二沉池出泥量(含水率99%)為每天960噸。將二沉池的剩余污泥排入有攪拌機(jī)的水解消解反應(yīng)器，每天進(jìn)泥量為960噸。將水解消解反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度調(diào)整為30g/L，已知水解消解反應(yīng)器的容積為1065m3，則污泥的水力停留時(shí)間為26.62h。水解消解反應(yīng)器為圓柱形，水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置的填料層為市售PE材質(zhì)的圓柱形填料，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)器出泥含水率為97%，污泥減量率為40%，則反應(yīng)器出泥濕泥量為192t/d。
[0033]從水解消解反應(yīng)器出來(lái)的污泥進(jìn)入污泥干化處理系統(tǒng)，進(jìn)行如下4個(gè)過(guò)程:
[0034]A，一次脫水:采用上海申耀環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的TJSD-3型帶式壓濾機(jī)兩臺(tái)，絮凝劑采用市售PAM，投加量為污泥絕干量的0.25%質(zhì)量百分比，一次脫水后的污泥的含水率為78% ；[0035]B,污泥改性:用皮帶運(yùn)輸機(jī)將一次脫水污泥輸入混合傳輸裝置，將復(fù)合改性劑加入，混合均勻，混合傳輸裝置功率為4kW，復(fù)合改性劑投加量為一次脫水污泥絕干重量的20% ;復(fù)合改性劑為CaO與MgO按質(zhì)量比為9.5:5的混合物。
[0036]上述混合傳輸裝置是發(fā)明名稱為《一種用于污泥處理的混合傳輸裝置》，其專利號(hào)為ZL201320555506X，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口，加藥口，觀察口，出料口，攪拌軸，攪拌槳和橫截面為W形的筒體構(gòu)成；筒體內(nèi)的攪拌軸中段設(shè)有攪拌槳，兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)方向相反的前螺旋葉片和后螺旋葉片，螺距均為5-20cm ;攪拌槳由槳葉，槳葉柄組成，通過(guò)螺母及墊片將攪拌槳與攪拌軸固定連接，槳葉與攪拌軸的夾角可調(diào)。
[0037]C，二次壓榨脫水:采用上海申耀環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的帶式固體壓榨機(jī)，脫水后污泥含水率為52%, 二次壓榨后濕泥量為14.76t/d ；
[0038]D，放置三天:二次壓榨后出來(lái)的污泥與復(fù)合改性劑持續(xù)反應(yīng)，污泥含水率降至28%，污泥量為9.84t/d。
[0039]實(shí)施例2
[0040]規(guī)模為4X 104m3/d的城市污水處理廠，二沉池出泥量(含水率99%)為480噸，將二沉池的剩余污泥排入設(shè)有攪拌機(jī)的污泥水解消解反應(yīng)器，每天進(jìn)污泥的量為480噸。調(diào)整污泥水解消解器內(nèi)的污泥濃度達(dá)到30g/L，已知反應(yīng)器的容積為500m3，則污泥的水力停留時(shí)間為25h。水解消解反應(yīng)器為圓柱形，水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置的填料層為市售的PE材質(zhì)的圓柱形填料，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)器出泥含水率為96%，減量率為45%，則反應(yīng)器出泥濕泥量為 66t/d。 [0041 ] 污泥水解消解反應(yīng)器出泥進(jìn)入干化系統(tǒng)，進(jìn)行如下4個(gè)過(guò)程:
[0042]A，一次脫水:采用上海申耀環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的帶式壓濾機(jī)，絮凝劑采用市售PAM，投加量為污泥絕干量的0.3%質(zhì)量百分比，一次脫水后污泥的含水率為77% ；
[0043]B，污泥改性:用皮帶運(yùn)輸機(jī)將一次脫水污泥輸入混合傳輸裝置，將復(fù)合改性劑加入，混合均勻，混合傳輸裝置功率為4kW，復(fù)合改性劑投加量為一次脫水污泥絕干重量的20% ;上述復(fù)合改性劑為CaO與MgO的混合物(CaO與MgO的質(zhì)量比為9.5:5)。
[0044]上述混合傳輸裝置是發(fā)明名稱為《一種用于污泥處理的混合傳輸裝置》，其專利號(hào)為ZL201320555506X，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口，加藥口，觀察口，出料口，攪拌軸，攪拌槳和橫截面為W形的筒體構(gòu)成；筒體內(nèi)的攪拌軸中段設(shè)有攪拌槳，兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)方向相反的前螺旋葉片和后螺旋葉片，螺距均為5-20cm ;攪拌槳由槳葉，槳葉柄組成，通過(guò)螺母及墊片將攪拌槳與攪拌軸固定連接，槳葉與攪拌軸的夾角可調(diào)。
[0045]C，二次壓榨脫水:采用上海申耀環(huán)保工程有限公司生產(chǎn)的TJSD-2型帶式固體壓榨機(jī)，脫水后污泥含水率為54%, 二次壓榨后濕泥量為6.044t/d ；
[0046]D，放置三天:二次壓榨后出泥與復(fù)合改性劑持續(xù)反應(yīng)，含水率降至26%，污泥量為4.411t/d。
[0047]該污泥減量及干化聯(lián)用方法順應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排環(huán)保政策和低碳經(jīng)濟(jì)理念，將污泥作為資源利用，從源頭減少污泥的產(chǎn)出，一方面釋放了污泥的束縛水，另一方面提高了脫水性能。污泥經(jīng)改性后，失去了親水性，不易腐爛變質(zhì)，達(dá)到了良好的穩(wěn)定化效果，并為污泥的后續(xù)處置和資源化利用創(chuàng)造了更為有利的條件。該系統(tǒng)可節(jié)省污泥末端處置及資源化利用的建設(shè)用地，節(jié)省污泥運(yùn)輸費(fèi)用，大幅降低污泥處理處置全流程的投資與運(yùn)行成本。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥減量及干化聯(lián)用方法，包括污泥減量與污泥干化，其特征是:污泥先經(jīng)過(guò)水解消解反應(yīng)，污泥減量率為20~60% ;再進(jìn)行干化，使污泥含水率從95~97%降至20%~60% ； 首先，進(jìn)行污泥減量處理:將城市污水廠含水率為99%的二沉污泥輸入水解消解反應(yīng)器中，水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置填料層，再調(diào)整水解消解反應(yīng)器中污泥的濃度為30~50g/L，充分?jǐn)嚢柘?，污泥中的非水溶性高分子有機(jī)物，被污水生物處理過(guò)程中留在污泥中的微生物水解酶水解成溶解性的物質(zhì)，水解后的物質(zhì)在兼性菌和厭氧菌的作用下，轉(zhuǎn)化成短鏈脂肪酸，乙醇、二氧化碳，將水力停留時(shí)間控制為24~32h，污泥經(jīng)水解酸化反應(yīng)后污泥膠羽細(xì)胞壁打開，污泥液化，泥水分離，從填料層頂端上排出的酸化液回流至污水廠進(jìn)水，解決污水處理中脫氮除磷所需的碳源不足的問(wèn)題，將填料層底端下面的污泥停留時(shí)間控制為3~5d，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，污泥水解消解反應(yīng)器出來(lái)的污泥含水率為95~97%，污泥中VSS/SS< 40%，污泥減量率為20~60% ;最后，進(jìn)入下一步的污泥干化處理； 上述水解消解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置填料層的填料為市售的PP或PE材質(zhì)的球形或圓柱形填料； 污泥干化處理分為一次脫水、污泥改性、二次壓榨脫水、持續(xù)干化反應(yīng)共四段過(guò)程；第一段，污泥一次脫水，先將水解消解反應(yīng)器出來(lái)的污泥輸入脫水設(shè)備中，將市售PAM加入脫水設(shè)備中，PAM的加入量為污泥絕干量的0.2~0.4%質(zhì)量百分比，攪拌均勻，得到脫水污泥，經(jīng)檢測(cè)一次脫水后的脫水 污泥的含水率為75~85% ； 上述脫水設(shè)備為市售的帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)、疊螺脫水機(jī)； 第二段，污泥改性，將一次脫水后的脫水污泥輸入混合傳輸裝置中，將復(fù)合改性劑加入其中，復(fù)合改性劑投加量為脫水污泥絕干量的10~40%質(zhì)量百分比，經(jīng)過(guò)復(fù)合改性劑與脫水污泥的均勻混合，破壞脫水污泥原有膠態(tài)結(jié)構(gòu)，減少泥水間的親和力，改變污泥中水分的存在形式及性質(zhì)，最終得到脫水性高、穩(wěn)定性好的改性污泥； 上述復(fù)合改性劑為石灰與鋁或鎂的氧化物的混合物，石灰與鋁或鎂的氧化物質(zhì)量比為8:2 ~9.5:0.5 ; 第三段，二次壓榨脫水，將改性污泥輸入上海申耀環(huán)保工程有限公司TJSD型帶式固體壓榨機(jī)，該壓榨機(jī)的濾帶材質(zhì)為不銹鋼或尼龍，改性污泥經(jīng)過(guò)二次壓榨，污泥的含水率降低到45~60%，脫水效果顯著，經(jīng)二次壓榨脫水的污泥基本無(wú)臭，性質(zhì)穩(wěn)定，污泥失去了親水性，遇水不還原； 第四段，持續(xù)干化反應(yīng)，復(fù)合改性劑與污泥的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，二次壓榨脫水后的污泥，在壓濾后I~2小時(shí)內(nèi)，繼續(xù)反應(yīng)放熱，導(dǎo)致污泥溫度持續(xù)升溫到55°C以上，并可維持5小時(shí)以上，一方面利用釋放出的大量熱能殺死病原體，降低惡臭并鈍化金屬，另一方面，污泥在自然狀態(tài)下存放I~5d后，一部分與污泥結(jié)合的游離水被蒸發(fā)，污泥含水率降低至20 ~30%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥減量及干化聯(lián)用方法，其特征是:所述的第二段的污泥改性中所用的混合傳輸裝置是發(fā)明名稱為《一種用于污泥處理的混合傳輸裝置》，其專利號(hào)為ZL201320555506X，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)料口，加藥口，觀察口，出料口，攪拌軸，攪拌槳和橫截面為W形的筒體構(gòu)成；筒體內(nèi)的攪拌軸中段設(shè)有攪拌槳，兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)方向相反的前螺旋葉片和后螺旋葉片，螺距均為5-20cm ;攪拌槳由槳葉，槳葉柄組成，通過(guò)螺母及墊片將攪拌槳與攪拌軸固定 連接，槳葉與攪拌軸的夾角可調(diào)。
【文檔編號(hào)】C02F11/02GK103951146SQ201410095761
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳良才, 魏宏斌, 張 杰, 賈志宇, 阮燕霞, 操啟順 申請(qǐng)人:上海申耀環(huán)保工程有限公司, 上海中耀環(huán)保實(shí)業(yè)（啟東）有限公司