一種污泥穩(wěn)定化處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]污水處理的同時產(chǎn)生污泥，污泥處理不當(dāng)就會造成二次污染，根據(jù)國家的有關(guān)要求，污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進行穩(wěn)定化、無害化、資源化處理處置，禁止處理處置不達標(biāo)的污泥進入耕地，一般大中型污水處理廠的污泥處理設(shè)施相對配套，中、小型污水處理設(shè)施的配套污泥處理設(shè)施不足，許多污水處理設(shè)施甚至都沒有污泥處理設(shè)施，所產(chǎn)生污泥被簡單處理后填埋或堆放，造成環(huán)境隱患。污泥的處理及處置不應(yīng)該區(qū)別大型或小型，分散性的污泥同樣需要治理。根據(jù)城市生活污水所產(chǎn)生污泥的成分構(gòu)成，污泥含有大量有機物，不穩(wěn)定，含水率高，應(yīng)該首先進行污泥穩(wěn)定化處理。污泥穩(wěn)定化處理是使污泥趨向無機化的處理過程，在污泥穩(wěn)定化處理過程中有兩個技術(shù)目標(biāo)，一個是污泥中揮發(fā)性有機物應(yīng)充分降解，使可降解污泥趨于輸入-輸出的平衡，增量最??；另一個是污泥的渣泥分離，讓穩(wěn)定化的污泥與未穩(wěn)定化的污泥分離，以便對穩(wěn)定化污泥和未穩(wěn)定化的污泥分別進行處置或處理。沉渣以泥砂、污泥殘渣為主，無機質(zhì)含量大，有機質(zhì)相對少，含水率低，是相對穩(wěn)定的污泥，渣泥分離的污泥消納處理裝置是多級污泥處理設(shè)施，在污水處理系統(tǒng)中，利用高位儲泥消納池的渣、泥、水分離的功能，結(jié)合重力濃縮、厭氧消化、生化作用等技術(shù)措施，采取渣泥狀態(tài)控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對污水處理設(shè)施所產(chǎn)生污泥的穩(wěn)定化處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是為了解決中小型污水處理系統(tǒng)的污泥處理處置問題，設(shè)計了一種配套在污水處理工藝系統(tǒng)的污泥處理及控制系統(tǒng)，使用具有渣泥分離條件的儲泥消納設(shè)施進行污泥穩(wěn)定化處理的方法。
[0004]本發(fā)明是根據(jù)物理穩(wěn)定性及污泥衡斂消納理論，主要采用渣泥分離的污泥消納處理裝置，對污泥中的可降解物質(zhì)與難降解物質(zhì)進行渣泥分離，并對污泥系統(tǒng)進行物理狀態(tài)穩(wěn)定性控制的處理與處置。
[0005]沉渣是相對穩(wěn)定化的污泥，高位儲泥消納池是典型的渣泥分離的污泥消納處理裝置，具有渣、泥、水分離及進行污泥消納處理的性能，高位儲泥消納池是多級串聯(lián)的推流式沉淀消化池，高位儲泥消納池的過水洞口提升到水面以上，并在過水洞口之前安裝具有截留漂浮層、溢流導(dǎo)流作用的導(dǎo)流通道，污泥隨水流方向自前向后逐步沉淀累積，比重大的沉渣會優(yōu)先在前端沉淀，沉渣占用了前端容積空間，就把有機污泥和污水推向后端容積空間，隨著逐級沉淀，后端的容積空間中以污水為主，根據(jù)污泥衡斂消納原理，泥渣會隨著不斷的輸入而逐步累積，當(dāng)單位時間輸入的有機污泥量大于消納池中污泥分解消減量時，污泥總量增加，當(dāng)單位時間輸入的有機污泥量與消納池中消減的污泥量相等時，則污泥的輸入-輸出平衡，有機污泥的總量不變，因此，當(dāng)控制處理系統(tǒng)中的有機污泥保持衡定時，就只需對增量的泥渣進行處置，泥渣屬于穩(wěn)定化的污泥，量少，易脫水和濃縮，為保證處理系統(tǒng)的工藝穩(wěn)定性，可根據(jù)泥渣的增量情況適時對前端泥渣進行清掏處置，將污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥輸入高位儲泥穩(wěn)定化系統(tǒng)，通過污水處理系統(tǒng)的污泥與高位儲泥消納設(shè)施中污水的空間置換，使污泥進入消納池的前端，通過推流作用將消納池后端的污水再排入污水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)污水與污泥的循環(huán)式同步處理。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案的方法是通過污泥處理設(shè)施和狀態(tài)控制技術(shù)對污泥進行渣泥分離及穩(wěn)定化處理，污泥處理設(shè)施是污水處理工藝流程之外的配套設(shè)施，至少包括進泥管、渣泥分離的污泥消納處理裝置、內(nèi)循環(huán)回泥裝置、排氣管或集氣及利用裝置、水封井、排水管，渣泥分離的污泥消納處理裝置是高位儲泥消納池或者高位儲泥沉淀池與消化池或厭氧處理器組合的多級渣泥分離處理裝置，渣泥分離的污泥消納處理裝置自前向后依次的容積空間是泥渣容器空間、消化污泥容器空間、污水容器空間，不同的容器空間將污泥穩(wěn)定化處理系統(tǒng)分解為泥渣、消化污泥、污水三個子系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)的狀態(tài)控制通過子系統(tǒng)進行渣、泥、水分離和狀態(tài)穩(wěn)定性管理，污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥通過進泥管輸入裝置前端的泥渣容器空間，污泥在重力作用下逐級沉積，比重大的污泥首先沉淀，有機質(zhì)污泥在增量輸入及水力推動下進入下一級容器空間，逐步使無機質(zhì)污泥和有機質(zhì)污泥形成分離，并隨著沉淀過程和時間的延長，在裝置的后端形成以污水為主的污水容器空間，污泥中的渣、泥、水分別停留在不同容器空間，形成了泥渣子系統(tǒng)、消化污泥子系統(tǒng)、污水子系統(tǒng)，污泥穩(wěn)定化處理以泥渣穩(wěn)定性控制為主，是把系統(tǒng)中以泥砂、沉渣為主的泥渣集中在泥渣容器空間進行處理，通過重力沉淀和濃縮、生化降解消減使泥渣趨于穩(wěn)定化和無機化，清掏累積的泥渣讓泥渣的增量不超出設(shè)計泥渣容積空間的容量，消化污泥子系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制是通過有機質(zhì)的生化消減及污泥內(nèi)循環(huán)回流，使消化污泥趨于增量最小及污泥單位時間輸入-輸出的狀態(tài)平衡，污水子系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制是通過限制進泥量、限制消化污泥增長及污泥的回流轉(zhuǎn)移，使污水容積空間容量不低于裝置的進泥量，在污泥處理系統(tǒng)前端進泥的同時，在推流作用下，末端排出污水，這種進泥出水，渣泥分離的污泥穩(wěn)定化處理方法主要包括以下步驟:
[0007]步驟1、在污水處理工藝系統(tǒng)之外建設(shè)至少包括進泥管、渣泥分離的污泥消納處理裝置、內(nèi)循環(huán)回泥裝置、排氣管或集氣及利用裝置、水封井、排水管的污泥穩(wěn)定化處理設(shè)施，渣泥分離的污泥消納處理裝置是高位儲泥消納池或者高位儲泥沉淀池與消化池或厭氧處理器組合的渣泥分離處理裝置，處理裝置是多級串聯(lián)的封閉式容器，多級串聯(lián)容器空間之間的連通管設(shè)在液面之上，容器頂部安裝有集氣利用裝置或引向外部排氣管，在消化污泥容器空間及污水容器空間內(nèi)安裝污泥回流管的內(nèi)循環(huán)回泥裝置，內(nèi)循環(huán)回泥管道經(jīng)過輸泥設(shè)備通向前端的泥渣容器空間，污泥處理設(shè)施的污泥管連通污水處理系統(tǒng)的排泥管，渣泥分離的污泥消納處理裝置的排水管經(jīng)過水封井后進入污水處理系統(tǒng)。
[0008]步驟2、輸入污泥，根據(jù)渣泥分離的污泥消納處理裝置后端污水容器空間的污水容量，輸入不超出污水容量的污泥，污泥來自污水處理設(shè)施所產(chǎn)生的初沉污泥及/或二沉污泥及/或剩余污泥及/或消化污泥及/或濃縮污泥，污泥通過污泥管輸入渣泥分離的污泥消納處理裝置前端的泥渣容器空間，輸入的污泥逐級沉淀并依次向后端的容器空間推移消化污泥和污水。
[0009]步驟3、消化污泥容器空間的有機污泥量控制，提高污泥生化降解的速率，采取自然的污泥厭氧消化，或者通過加熱裝置進行中、高溫厭氧消化，或者添加藥劑或添加生物酶進行污泥的生化消減處理，或者使用臭氧溶胞技術(shù)，使有機污泥的降解速率提高，消化程度提高，使單位時間的污泥消減量趨于單位時間的污泥輸入量，降低污泥增量，裝置所產(chǎn)生的消化氣被排放或收集利用。
[0010]步驟4、維持消化污泥子系統(tǒng)和污水子系統(tǒng)的狀態(tài)穩(wěn)定，在污泥經(jīng)過一定時間生化降解后，用內(nèi)循環(huán)回泥裝置將消化污泥容器空間及/或污水容器空間底部的沉積污泥輸送回流到前端的泥渣容器空間，使整個污泥處理系統(tǒng)的泥渣集中在泥渣容器空間進行沉積、濃縮和控制。
[0011 ] 步驟5、泥渣穩(wěn)定化及控制管理泥渣容器空間的污泥量，通過對高位儲泥的多級泥渣容器空間中泥量觀測，泥渣滿足穩(wěn)定化處理時間或檢測標(biāo)準(zhǔn)后，清掏泥渣容器空間的泥渣，對清掏泥渣進一步處置或利用。
[0012]步驟6、污泥穩(wěn)定化處理及清掏后的循環(huán)工作，在泥渣容器空間中的泥渣清掏后，繼續(xù)輸入污泥進行穩(wěn)定化處理，另用內(nèi)循環(huán)回泥裝置和管道將消化污泥容器空間及/或污水容器空間的底部沉泥輸送到泥渣容器空間，再次使污泥處理系統(tǒng)的污泥自前向后依次在泥渣容器空間沉積、濃縮、降解、穩(wěn)定化處理。
[0013]所述的渣泥分離的污泥消納處理裝置是磚砌或鋼筋混凝土建造，或者是使用鋼筋混凝土預(yù)制組合，或者采用鋼材或工程塑料或玻璃鋼復(fù)合材料加工的封閉容器，容器的俯視形狀是圓形或多邊形的容器裝置，渣泥分離的污泥消納處理裝置是多級串聯(lián)的容器，單體容器空間在液面位置設(shè)有高位的連通管或連通口直接連通或者安裝閥門后連通相鄰的兩格空間，連通管或連通口直接連通容器空間或者安裝截污導(dǎo)流溢流的裝置或堰板后連通容器空間，連通管水平或從下部進入后一級的容器空間，容器空間的頂部封閉，設(shè)有排氣管或集氣裝置，至少在泥渣容器空間的頂板部設(shè)有清掏檢查口或者活動蓋板，消化污泥容器空間和污水容器空間的下部安裝至少一道內(nèi)循環(huán)回泥管道，回泥管通過污泥栗或輸泥設(shè)備將污泥輸送到前端的泥渣容器空間。
[0014]所述的泥渣容器空間是沉淀池或者由在池壁底部洞口連接有旁通儲泥室的沉淀池，單個泥渣容器空間在液面以上側(cè)壁由連通管與下一級容器空間相連，沉淀池及/或旁通儲泥室的頂板有清掏口或活動蓋板。
[0015]所述的污水容器空間是平流式沉淀池或雙層沉淀池或三相分離沉淀池的單體池體結(jié)構(gòu)，雙層沉淀池是由橫向隔板將泥水容器空間的池體分隔為上下兩部分空間，隔板上有沉泥口，板面坡向沉泥口，三相分離沉淀池是由橫向隔板將泥水容器空間的池體分隔為上下兩部分空間，隔板上有沉泥口，板面坡向沉泥口，隔板上有向上的通氣管，通氣管的下底口位于板底面的高位處，通氣管通向液面以上。
[0016]所述的高位儲泥沉淀池與消化池或厭氧處理器組合的渣泥分離處理裝置，高位儲泥沉淀池以泥渣容器空間為主的至少兩級串聯(lián)的容器空間，相鄰容器空間的連通管(口)設(shè)在液面或泥面之上，高位儲泥沉淀池后端容器空間與消化池或厭氧處理器相通，消化池或厭氧處理器主要包括消化污泥容器空間和污水容器空間，高位儲泥沉淀池的液面或泥面標(biāo)高不低于消化池或厭氧處理器的液面或泥面標(biāo)高時，高位儲泥沉淀池利用推流作用向消化池或厭氧處理器輸入污泥，當(dāng)消化池或厭氧處理器設(shè)在高于高位儲泥沉淀池的位置時，通過污泥管及污泥栗向消化池或厭氧處理器輸入污