用于污泥處理的階梯式脫水工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術領域，尤其涉及了一種用于污泥處理的階梯式脫水工
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【背景技術】
[0002]近年來，隨著城市化規(guī)模的擴大和不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)工業(yè)污水和生活污水大量增加，隨之產(chǎn)生的污泥量也越來越大，污泥的處置問題已經(jīng)日益嚴峻。污泥得不到有效的處理，造成環(huán)境新的污染，大大抵消了污水處理的環(huán)境保護意義，相當于污水環(huán)境污染的變相轉(zhuǎn)移。
[0003]在污泥處置方面，大多數(shù)國家處理污泥的方式包括:填埋、焚燒和土地利用等方法。焚燒處理雖然減量程度很高，但投資運行費用較高，而且存在煙氣污染的問題。土地利用可以將污泥變廢為寶，但污泥中多數(shù)含有重金屬離子、難降解有機物等有害物質(zhì)，難以達到土地利用標準。不經(jīng)處理的填埋所需成本最低，現(xiàn)階段大部分污泥只經(jīng)過重力濃縮、淺度的機械脫水處理后，就送往垃圾場填埋或直接暴露在曠野中，造成嚴重的二次污染，而且它要占用大量的土地資源，填埋場周圍的環(huán)境也會惡化。而污泥簡單脫水后固體含量低，也會造成以上的問題。
[0004]在中國大部分污泥還是進行填埋，按國家標準規(guī)定，填埋污泥含水率要求小于等于60%才能進行填埋。而且不能全量填埋，必須和垃圾有一個混合比，要小于8%。由此給我們帶來了新的問題，如果污泥要進行填埋，那么含水率必須進一步下降。從國內(nèi)外很多大規(guī)模對污泥進行機械脫水的方式來看，由于設備和工藝不合理，造成污泥含水率無法降到60%以下。
[0005]對于污泥的處理，大幅度減少水分是關鍵，這樣為后續(xù)的處理、利用和運輸創(chuàng)造條件。當污泥的含水率自99.5%降低至98.5%時，污泥體積縮成原污泥的三分之一左右，再降至95% (含固率為5%)時，污泥的體積減縮成原污泥的十分之一左右。因此，若能將污泥中的含水率降低，那么在后續(xù)處理中的工作量會大大降低，降低污泥的處理成本和處理難度并提高工作效率。
[0006]世界上很多國家對污泥的脫水有不同的處置方法，例如采用自然干化、熱干化，焚燒、電滲透及機械脫水等。由于機械脫水耗能和占用土地資源相對較少，所以優(yōu)選先采用機械脫水。經(jīng)機械脫水后的污泥含水率在80%左右，然后再處理?，F(xiàn)有技術中主要的機械脫水的設備有真空過濾、板框壓濾機、帶式壓濾機和離心脫水機。然而污泥中纖維含量多、壓縮比大，并且纖維成網(wǎng)狀交織在一起的特點，使用傳統(tǒng)工藝進行過濾脫水時，泥餅受外力擠壓，其中的水分可以通過纖維間的通道排出；但是，污泥顆粒會被擠進纖維間的排水通道，從而阻塞排水通道。濾腔中充滿污泥后，泥餅較厚，脫水時泥餅表面的排水通道被阻塞，泥餅內(nèi)部的水就無法排出，因此越到后期污泥脫水越困難，脫水后期脫水率提高5%可能花費的成本和時間是前期脫水的幾十倍甚至上百倍；
中國發(fā)明專利CN200810198537.8公開了一種污泥脫水的方法，其在污泥中添加助劑后采用板框壓濾機壓濾脫水，污泥注入壓力逐漸增加，即將調(diào)制完成的污水污泥以一定進泥壓力注入壓濾機，注滿時，濾液排出流量為Vl ;當濾液排出流量低于1/2 Vl時，將污泥注入壓力提高，此時濾液排出流量會增大到V2 ;又當濾液排出流量低于1/2 V2時，再將污泥注入壓力提高，以此方式逐漸增加至設定壓力，至設定壓力時停止進料并保壓，然后再隔膜擠壓；然而該方法需要加入助劑(污泥量的5-10%)，間接增大處理量，壓力逐漸升高，雖然開始時一定程度上可以減少過濾阻力，但由于是一次進料，濾餅擠壓不充分，壓濾后期仍會存在濾餅通道阻塞，過濾阻力升高的問題，與恒定壓力式壓濾方式相比脫水效果提高有限，而且該發(fā)明采用特定結(jié)構的壓濾機才能達到上述效果，適用性較差，無法應用的常規(guī)的壓濾機上。
[0007]中國實用新型專利CN92205317.0公開了一種具高壓力及真空的污水污泥處理裝置，主要包括一個受液壓驅(qū)動的活塞，一個剛性的體積可變的擠壓室，擠壓室底部設有高密度的陶瓷或水泥板制成的過濾板，水只從該底部濾出。此外，擠壓室的底部還同時與真空裝置相接?？梢钥闯觯鲜鲅b置的處理效率不高，由于還必須配合高真空作業(yè)，并使用了陶瓷或水泥板制成的過濾板，壓力不會很高。
[0008]針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提出一種全新的污泥脫水方法，本發(fā)明針對污泥纖維含量多、壓縮比大的特點，通過分段進料結(jié)合壓力梯級變化的方式對污泥進行連續(xù)式、多階段、多批次過濾脫水，解決了傳統(tǒng)工藝污泥泥餅過濾不徹底的缺陷，有效降低污泥泥餅的含水率，有利于污泥減量化，推動污泥資源化進程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提出了一種用于污泥處理的階梯式脫水工藝，其采用分段進料梯度增壓的污泥脫水工藝，主要包括以下步驟:
Cl)將一定重量的待處理污泥通過進料管道加入到壓力脫水裝置中，進料壓力到0.6MPa時，停止進料，施加1.0MPa壓力脫水5-10分鐘；
(2)第一次脫水完成后繼續(xù)進料，進料量為第一次污泥進料量的100-150%，進料壓力達到1.2MPa時停止進料，施加1.4MPa的脫水壓力脫水10-15分鐘；
(3)第二次脫水完成后繼續(xù)進料，進料量為第一次污泥進料量的100-150%，進料壓力達到1.6MPa時停止進料，施加1.8MPa的脫水壓力脫水10-15分鐘；
(4)繼續(xù)進料，進料壓力達到2.0MPa時，停止進料，在2.0MPa壓力下脫水10-15分鐘。
[0010](5)完成脫水后，清除濾餅，重復上述步驟；
本發(fā)明的脫水工藝還可以繼續(xù)增加脫水步驟，其限定的參數(shù)可以同步驟(4)，具體增加的脫水次數(shù)可以視脫水目標而確定；
本發(fā)明的脫水工藝還包括污泥進入壓力脫水裝置前與絮凝劑混合，絮凝劑可以是鋁系和/或鐵系絮凝劑，投加量為污泥量的0.1-5% (重量百分比)；
所述壓力脫水裝置可以是板框壓濾機、帶式壓濾機和真空壓濾機等壓力型脫水設備，所述進料管道上設有壓力傳感器；所述進料管道和壓力脫水裝置上設有智能電動調(diào)節(jié)閥，并采用PLC控制整個過程。
[0011]本發(fā)明的工作過程為:進料管道上的壓力傳感器將實時進料壓力傳送到PLC中，由觸摸屏顯示壓力。一旦達到設定的進料壓力值，進料泵立即停止工作，進料閥門關閉，脫水裝置閥門開啟，脫水裝置開始工作。待達到設定的脫水壓力和脫水時間時，脫水裝置停止工作，脫水裝置閥門關閉，進料閥門打開，進料泵開始工作。如此反復，整個脫水過程分多階段階梯式脫水，全都由PLC自動化控制，提高了設備的穩(wěn)定性，顯著降低了人工成本。