一種高濃度有機質污泥處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理領域技術，尤其是指一種高濃度有機質污泥處理方法。
【背景技術】
[0002]隨著環(huán)保意識的提高，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注。
[0003]現有的大多污水處理廠的處理方式是，先對二沉池排出的活性污泥經濃縮后進行調質，其一般傳統石灰法等調質處理，減少了污泥的體積，污泥中的病原體、微生物等危害物質仍然存在于脫水調質后的濕污泥內，但是其減量不太明顯，要想達到污泥脫水的理想效果，往往其濃縮時間較長，調質成本較高；然后，需經過污泥脫水達到減量處理，將流態(tài)污泥(經過或未經過濃縮)轉化為固態(tài)的濕污泥；再用余熱鍋爐等提供蒸汽對污泥進行烘干，此過程中其耗能較多，且干燥效率不高，同時，其干燥處理設備占地面積較大，管理也不太方便；最后，進行焚燒處理，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，在實際處理過程中往往需要向鍋爐內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)明內容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種高濃度有機質污泥處理方法，其實現了污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明采用如下之技術方案:
一種高濃度有機質污泥處理方法，包括如下步驟:
(1)準備有機質污泥:污水處理廠二沉池內的污泥；
(2)臭氧預處理:通過污泥螺桿泵將二沉池內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，進行臭氧曝氣使污泥與臭氧充分接觸，利用臭氧的強氧化性破壞污泥中不易被生物降解利用的細胞壁和細胞膜，使細胞類物質較快地溶于水中，同時殺死污泥中的病原體和細菌，使污泥得到初步的無害化、減量化處理；
(4)化學調質:然后在臭氧接觸器中加入PAM絮凝劑進行膠體絮凝，使污泥體積大幅濃縮減少；
(5)隔膜壓濾深度脫水:將化學調質后的污泥輸送至隔膜壓濾機進行深度脫水，其壓濾水則排入處理廠的廢水池內循環(huán)處理；
(6)污泥造粒:污泥深度脫水后經過污泥造粒機進行造粒成型；
(7)經低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理:將前述造粒成型的污泥裝入干燥室內；加熱干燥裝置開始工作，干燥室內污泥的濕空氣自干燥室的出風口流出，經第一回熱器加熱進入熱泵蒸發(fā)器，熱泵蒸發(fā)器內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升壓后送至熱泵冷凝器，脫濕后的干冷空氣經第二回熱器流經熱泵冷凝器時，熱泵冷凝器內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經過循環(huán)風機將熱風抽送至干燥室對污泥進行干燥；干燥完污泥后的回風經干燥室的出風口流出并回流經第一回熱器加熱進入熱泵蒸發(fā)器進行前述循環(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工作過程中，空氣所流經的循環(huán)風道為密閉循環(huán)風道；
(8)干化污泥進入污泥倉:干化后的污泥經由皮帶輸送裝置送至污泥倉內儲存；
(9)摻雜生物質燃料:往污泥倉內加入生物質燃料，通過搓合機將生物質燃料與干化污泥進行摻雜；
(10)富氧燃燒:通過皮帶輸送機將相互摻雜好的生物質燃料與干化污泥輸送至流化床鍋爐頂部上料口，與此同時，將氧氣通過助燃風管路送到流化床鍋爐，實現干化污泥與摻燒生物質燃料的富氧燃燒；
(11)燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用:前述富氧燃燒過程所產生的熱能通過流化床鍋爐、汽輪機和發(fā)電機轉換成電能，其電能供應于前述污水處理廠、隔膜壓濾機及低溫熱泵除濕干燥機；流化床鍋爐經過汽輪機后產生的蒸汽經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，臭氧接觸器內安裝有機械攪拌器進行攪拌以加快絮凝，且臭氧接觸器設計處于密封狀態(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)風機包括有設置于熱泵冷凝器出風口處的第一循環(huán)風機和設置干燥室內的第二循環(huán)風機，利用第二循環(huán)風機使整個干燥室的熱風均勻分布流通，熱風在干燥室內部形成循環(huán)流動，同時，第一循環(huán)風機使干燥室內空氣與干燥室外部加熱干燥裝置間形成循環(huán)流動。
[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，所述生物質燃料包括有機質，該生物質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，經低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理，其污泥含水率降至10%-15%。
[0015]本發(fā)明與現有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知，其主要是通過準備有機質污泥、臭氧預處理、化學調質、隔膜壓濾深度脫水、污泥造粒、經低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理、干化污泥進入污泥倉、摻雜生物質燃料、富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用等多個工藝步驟，實現對污泥從源頭減量、無害化處理、資源化利用及污泥的循環(huán)利用；整個處理工藝便于配備全自動控制系統，提高管理運行方便性，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)對污泥進行殺菌除害處理，確保排放尾氣達標；污泥焚燒熱量用于發(fā)電返回供給污泥處理設備用電，降低了運行成本，提高了經濟效益。
[0016]為更清楚地闡述本發(fā)明的結構特征和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發(fā)明進行詳細說明。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明之實施例中高濃度有機質污泥處理方法的步驟示意圖；
圖2是本發(fā)明之實施例中低溫熱泵除濕干燥機的結構示意圖；
圖3是圖2所示低溫熱泵除濕干燥機的干化處理流程示意圖；
圖4是本發(fā)明之實施例中富氧燃燒及燃燒熱量、蒸汽、爐渣的轉化回收應用流程示意圖。
[0018]附圖標識說明:
10、箱體11、干燥室
20、熱泵蒸發(fā)器30、熱泵壓縮機
40、熱泵冷凝器50、膨脹閥
60、第一回熱器70、第二回熱器
80、第一循環(huán)風機90、第二循環(huán)風機
100、冷凝水排出裝置
101、污泥倉102、皮帶輸送機 103、流化床鍋爐 104、助燃風管路 105、汽輪機 106、發(fā)電機 107、凝汽器 108、隔膜壓濾機 109、干燥機 110、污水處理廠。
【具體實施方式】
[0019]請參照圖1至圖4所示，其顯示出了本發(fā)明之實施例的具體結構；該高濃度有機質污泥處理方法，包括如下步驟:
(I)準備有機質污泥:污水處理廠二沉池內的污泥，其含水率95%至99%。
[0020](2)臭氧預處理:通過污泥螺桿泵將二沉池內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，本實施例中，所述臭氧的添加量為1kg至15kg/T，當然也可根據實際處理污泥種類等而設定；臭氧曝氣使污泥與臭氧充分接觸，利用臭氧的強氧化性破壞污泥中不易被生物降解利用的細胞壁和細胞膜，導致細胞死亡，使細胞類物質較快地溶于水中，同時殺死污泥中的病原體和細菌，因此，臭氧對頑強的微生物如病毒、芽孢等有強大的殺傷力，臭氧在殺傷微生物的同時，還能氧化污泥中的各種有機物，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；因為臭氧為氣相，當與污泥發(fā)生強氧化反應后，會分解為氧氣重新回到空氣中，不會停留在污泥中，而傳統技術中添加石灰、三氯化鐵等，其本身會增加一定的處理后污泥量，本發(fā)明實現了真正的減量化。
[0021]前述溶解在污泥里的臭氧會產生兩種反應: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、有機物、腐植質和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羥基自由基，間接地氧化有機物、微生物或氨等；后一種反應速度快，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；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間更長。
[0022](4)化學調質:然后在臭氧接觸器中加入PAM絮凝劑進行膠體絮凝，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或按實際需要設定其他數值；為了加快絮凝，可以通過于臭氧接觸器內安裝有機械攪拌器進行攪拌，這樣，污泥體積逐漸大幅濃縮減少；在整個利用臭氧及PAM絮凝劑對污泥進行預處理的過程中，所述臭氧接觸器設計處于密封狀態(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:將化學調質后的污泥輸送至隔膜壓濾機進行深度脫水，污泥經隔膜壓濾深度脫水至含水率50%以下；其產生的壓濾水則排入處理廠的廢水池內循環(huán)處理。
[0024](6)污泥造粒:污泥深度脫水后經過污泥造粒機進行造粒成型。
[0025](7)經低溫熱泵除濕干燥機進行干化處理:低溫熱泵除濕干燥機包括有箱體10和設置于箱體10內的干燥室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