一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉、調(diào)節(jié)裝置和無機鹽溶解裝置；分離單元包括無機鹽提取裝置和除砂裝置；有機物處置單元包括依次連接的有機質(zhì)污泥溶液儲池、脫水裝置、干化裝置和焚燒裝置；無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池、一次沉淀裝置和一次沉淀過濾裝置，一次沉淀裝置與二次沉淀裝置相連，二次沉淀裝置與二次沉淀過濾裝置相連；污水處置單元包括污水儲池和污水處理系統(tǒng)。本發(fā)明將污泥中無機質(zhì)和有機質(zhì)有效分離并分別利用，在污泥資源化和減量化的同時還可做到污泥的無害化處置，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
【專利說明】
一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，傳統(tǒng)的污水廠生化處理工藝已經(jīng)無法滿足總磷的排放要求，同時考慮到成本因素，多數(shù)水廠采用化學(xué)除磷的方法，在處理工藝中加入大量鐵鹽或鋁鹽絮凝劑，使水廠活性污泥中混入了大量的無機金屬鹽，進(jìn)而使混合污泥中的有機質(zhì)成分降低，最終導(dǎo)致在污水廠的污泥當(dāng)中，無機鹽類占到干污泥組分的35%甚至更多，給污泥的后續(xù)處理處置帶來諸多問題。例如，污泥中有機成分的降低導(dǎo)致了厭氧消化與好氧堆肥處理效率的降低，污泥中無機成分較多導(dǎo)致污泥干基熱值的降低亦使得污泥的干化焚燒成本大幅增加等等。另外，對于城市給水廠，在處理工藝中因需要去除水中的懸浮物，同樣會投入大量絮凝劑，導(dǎo)致給水廠污泥中含有大量無機金屬鹽，后續(xù)難以高效資源化。
[0003]污泥中的重金屬可以通過固定化或穩(wěn)定化，通過改變污泥中重金屬的化學(xué)形態(tài)使其從不穩(wěn)定形態(tài)到穩(wěn)定形態(tài)，降低重金屬的活性，達(dá)到污泥無害化。但是此種方法只能起到緩解作用，不能從根本上消除重金屬對土壤的污染，隨著環(huán)境條件的變化和時間的推移，重金屬仍會進(jìn)入環(huán)境造成污染。只有將污泥中的有害物質(zhì)去除，才能放心將污泥制成的肥料施用于園林或農(nóng)田中。并且，將污泥中的重金屬、無機鹽等不利于堆肥的元素提取出來，通過簡單處理加以利用，才是真正的實現(xiàn)了污泥的資源化利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種無害化，減量化，資源化，能夠有效分離污泥中的無機鹽，提高無機鹽和有機物的利用率，實現(xiàn)污泥的資源化利用的新型資源化污泥處理系統(tǒng)及處理方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0006]所述污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉、調(diào)節(jié)裝置和無機鹽溶解裝置，所述無機鹽溶解裝置上連接無機鹽溶解劑儲罐；
[0007]所述分離單元包括無機鹽提取裝置和除砂裝置，所述無機鹽提取裝置至少為一個，并依次相連，所述無機鹽提取裝置與無機鹽溶解裝置相連；
[0008]所述有機物處置單元包括有機質(zhì)污泥溶液儲池，所述有機質(zhì)污泥溶液儲池與除砂裝置相連；
[0009]所述無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池、一次沉淀裝置和一次沉淀過濾裝置，所述無機質(zhì)溶液儲池與無機鹽提取裝置相連，所述一次沉淀裝置與二次沉淀裝置相連，所述二次沉淀裝置與二次沉淀過濾裝置相連，以此類推，N-1次沉淀裝置與N次沉淀裝置相連，所述N次沉淀裝置與N次沉淀過濾裝置相連，(N多2);
[0010]所述污水處置單元包括污水儲池和污水處理系統(tǒng)，所述污水儲池與無機物處置單元相連，所述污水處理系統(tǒng)分別與調(diào)節(jié)裝置和無機鹽提取裝置相連。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述有機物處置單元還包括:脫水裝置，所述脫水裝置分別與有機質(zhì)污泥溶液儲池和污水儲池相連。
[0012]進(jìn)一步地，所述有機物處置單元還包括:干化裝置和焚燒裝置，所述干化裝置與脫水裝置相連，所述焚燒裝置與干化裝置相連。
[0013]進(jìn)一步地，所述一次沉淀過濾裝置與二次沉淀裝置相連，所述二次沉淀過濾裝置與三次沉淀裝置相連，以此類推，N-1次沉淀過濾裝置與N次沉淀裝置相連，N次沉淀過濾裝置與污水儲池相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述一次沉淀過濾裝置與污水儲池相連，所述二次沉淀過濾裝置與污水儲池相連，以此類推，N次沉淀過濾裝置與污水儲池相連。
[0015]進(jìn)一步地，所述無機鹽提取裝置包括:液混池和澄清池，所述液混池設(shè)置于每個無機鹽提取裝置的前端，所述澄清池設(shè)置于每個無機鹽提取裝置的后端。
[0016]進(jìn)一步地，所述澄清池底部為一個或多個錐形結(jié)構(gòu)的儲泥槽，所述儲泥槽的底部設(shè)有污泥栗。
[0017]進(jìn)一步地，所述無機鹽提取裝置還包括:沉降裝置，所述沉降裝置設(shè)置于澄清池中用于固液分離。
[0018]本發(fā)明還提供了上述新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟:
[0019]a.將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起，儲存在污泥儲倉(I)中；
[0020]b.將污泥儲倉中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置中，經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程，將污泥調(diào)節(jié)至含水率85%以上；
[0021]c.將含水率85%以上的污泥溶液栗入無機鹽溶解裝置，并向無機鹽溶解裝置中栗入無機鹽溶解劑，經(jīng)過攪拌將污泥中的無機鹽溶出到液相中，同時去除胞外聚合物，得到的無機鹽溶液的pH〈 3，停留時間為30m i η?90m i η;
[0022]d.經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機鹽提取裝置進(jìn)行無機鹽提取，停留時間為20min?90min;
[0023]e.經(jīng)無機鹽提取裝置提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置；
[0024]f.無機質(zhì)溶液儲池中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過一次沉淀過濾裝置回收利用;一次沉淀裝置中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過二次沉淀過濾裝置回收利用；以此類推，將上一步驟中的上清液進(jìn)入N次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過N次沉淀過濾裝置回收利用，無機物處置單元產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池，(N彡2)；
[0025]g.步驟e中進(jìn)入除砂裝置的污泥經(jīng)過除砂，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池，大顆粒固體泥砂可做建筑材料；
[0026]h.除砂后的有機污泥可直接用于厭氧產(chǎn)沼氣，或作為碳源回收利用，或?qū)⒂袡C污泥回用于污水廠;也可進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行下一步處理，經(jīng)脫水后的有機污泥可進(jìn)行堆肥，或處理后作為蚯蚓飼料;也可進(jìn)入干化裝置進(jìn)行下一步處理，干化后的污泥可經(jīng)過造粒作為生物燃料;也可進(jìn)入焚燒裝置進(jìn)行下一步處理，焚燒后的產(chǎn)物可做建筑材料，焚燒產(chǎn)生熱量可用于干化裝置的熱源；
[0027]1.整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0028]j.污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。
[0029]進(jìn)一步地，所述步驟c中將污泥中的胞外聚合物去除。
[0030]進(jìn)一步地，所述步驟c中的微生物細(xì)胞保留完好。
[0031]進(jìn)一步地，所述步驟d中的無機鹽提取的次數(shù)為I?7次。
[0032]進(jìn)一步地，所述步驟d中每次提取加入水的質(zhì)量為原污泥溶液質(zhì)量的2?7倍。
[0033]進(jìn)一步地，所述步驟h中除砂后的有機污泥中的微生物含量提高為原污泥的40%以上。
[0034]進(jìn)一步地，所述步驟h中脫水后的污泥中重金屬去除90%以上。
[0035]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0036](I)污泥進(jìn)入本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)后，其產(chǎn)物為建筑材料、沼氣、碳源、肥料、生物燃料、有用無機鹽等可利用原料以及達(dá)標(biāo)排放的污水，整個處理系統(tǒng)中的有益資源得到充分的利用；
[0037](2)胞外聚合物去除預(yù)處理工藝在降低污泥粘度的同時，不破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，將微生物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)極大地保留在污泥固相中，使得分離單元產(chǎn)物中有機物成分得到最大限度的保留，提尚污泥中有機物的利用率；
[0038](3)無機質(zhì)的多次沉淀工藝將污泥中無機部分的磷、鐵、鋁、銅、鉻等無機鹽全部利用起來，一方面解決了重金屬阻礙有機污泥資源化利用的問題，另一方面提高了污泥中無機質(zhì)的利用效率，即達(dá)到了資源的有效利用，又從根源上解決了有機污泥利用的二次污染問題；
[0039](4)由于污泥的含水率非常高，在污泥處理過程中勢必產(chǎn)生大量的廢水，不經(jīng)處理是不可以直接排放的；由于水量較大，若直接排到污水處理廠，勢必增加污水處理廠的處理負(fù)荷，并且，由于本系統(tǒng)在預(yù)處理單元及分離單元都有用水需求，若將系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水加以處理，再應(yīng)用到本系統(tǒng)中，既節(jié)約了購置新鮮水的成本，又減輕了污水處理廠的負(fù)荷，并且對環(huán)境不造成污染。
[0040](5)本發(fā)明將污泥中無機質(zhì)和有機質(zhì)有效分離并分別利用，在污泥無害化和減量化的同時還可做到污泥的資源化處置，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0041]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0042]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0043]圖2為本發(fā)明的實施例一的工藝流程圖。
[0044]圖3為本發(fā)明的實施例二的工藝流程圖。
[0045]圖4為本發(fā)明的實施例三的工藝流程圖。
[0046]圖5為本發(fā)明的實施例四的工藝流程圖。
[0047]圖6為本發(fā)明的實施例四的液混池與澄清池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖中:(I)污泥儲倉；(2)調(diào)節(jié)裝置；(3)無機鹽溶解裝置；(4)無機鹽溶解劑儲罐；
(5)無機鹽提取裝置；(51)液混池；(52)澄清池；(521)儲泥槽；(522)沉降裝置；(53)污泥栗；
(6)除砂裝置；(7)有機質(zhì)污泥溶液儲池；(8)脫水裝置；(9)干化裝置；(10)焚燒裝置；(11)無機質(zhì)溶液儲池；(121) —次沉淀裝置;二次沉淀裝置(I22);……；(12η)N次沉淀裝置；(I31)一次沉淀過濾裝置；(132)二次沉淀過濾裝置；(13η)Ν次沉淀過濾裝置；(14)污水儲池；(15)污水處理系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0050]如圖1所示，一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0051 ] 所述污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽溶解裝置3，所述無機鹽溶解裝置3上連接無機鹽溶解劑儲罐4;
[0052]所述分離單元包括無機鹽提取裝置5和除砂裝置6，所述無機鹽提取裝置5至少為一個，并依次相連，所述無機鹽提取裝置5與無機鹽溶解裝置3相連；
[0053]所述有機物處置單元包括有機質(zhì)污泥溶液儲池7，所述有機質(zhì)污泥溶液儲池7與除砂裝置6相連；
[0054]所述無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131，所述無機質(zhì)溶液儲池11與無機鹽提取裝置5相連，所述一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連，所述二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連，以此類推，N-1次沉淀裝置與N次沉淀裝置相連，所述N次沉淀裝置與N次沉淀過濾裝置相連，(N多
2)；
[0055]所述污水處置單元包括污水儲池14和污水處理系統(tǒng)15，所述污水儲池14與無機物處置單元相連，所述污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽提取裝置5相連。
[0056]進(jìn)一步地，所述有機物處置單元還包括:脫水裝置8，所述脫水裝置8分別與有機質(zhì)污泥溶液儲池7和污水儲池14相連。
[0057]進(jìn)一步地，所述有機物處置單元還包括:干化裝置9和焚燒裝置10，所述干化裝置9與脫水裝置8相連，所述焚燒裝置10與干化裝置9相連。
[0058]進(jìn)一步地，所述一次沉淀過濾裝置131與二次沉淀裝置122相連，所述二次沉淀過濾裝置132與三次沉淀裝置123相連，以此類推，N-1次沉淀過濾裝置13η-1與N次沉淀裝置12η相連，N次沉淀過濾裝置13η與污水儲池14相連。
[0059]進(jìn)一步地，所述一次沉淀過濾裝置131與污水儲池14相連，所述二次沉淀過濾裝置132與污水儲池14相連，以此類推，N次沉淀過濾裝置13η與污水儲池14相連。
[0060]進(jìn)一步地，所述無機鹽提取裝置5包括:液混池51和澄清池52，所述液混池51設(shè)置于每個無機鹽提取裝置5的前端，所述澄清池52設(shè)置于每個無機鹽提取裝置5的后端。
[0061]進(jìn)一步地，所述澄清池52底部為一個或多個錐形結(jié)構(gòu)的儲泥槽521，所述儲泥槽521的底部設(shè)有污泥栗53。
[0062]進(jìn)一步地，所述無機鹽提取裝置5還包括:沉降裝置522，所述沉降裝置522設(shè)置于澄清池52中用于固液分離。
[0063]上述新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟:
[0064]a.將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起，儲存在污泥儲倉(I)中；
[0065]b.將污泥儲倉I中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置2中，經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程，將污泥調(diào)節(jié)至含水率85%以上；
[0066]c.將含水率85%以上的污泥溶液栗入無機鹽溶解裝置3，并向無機鹽溶解裝置3中栗入無機鹽溶解劑，經(jīng)過攪拌將污泥中的無機鹽溶出到液相中，同時去除胞外聚合物，得到的無機鹽溶液的pH〈 3，停留時間為30m i η?90m i η;
[0067]d.經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機鹽提取裝置5進(jìn)行無機鹽提取，停留時間為20min?90min;
[0068]e.經(jīng)無機鹽提取裝置5提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池11，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6;
[0069]f.無機質(zhì)溶液儲池11中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過一次沉淀過濾裝置131回收利用；一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過二次沉淀過濾裝置132回收利用；以此類推，將上一步驟中的上清液進(jìn)入N次沉淀裝置12η進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過N次沉淀過濾裝置13η回收利用，無機物處置單元產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14，(N多2);
[0070]g.步驟e中進(jìn)入除砂裝置6的污泥經(jīng)過除砂，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池7，大顆粒固體泥砂可做建筑材料；
[0071]h.除砂后的有機污泥可直接用于厭氧產(chǎn)沼氣，或作為碳源回收利用，或?qū)⒂袡C污泥回用于污水廠;也可進(jìn)入脫水裝置8進(jìn)行下一步處理，經(jīng)脫水后的有機污泥可進(jìn)行堆肥，或處理后作為蚯蚓飼料;也可進(jìn)入干化裝置9進(jìn)行下一步處理，干化后的污泥可經(jīng)過造粒作為生物燃料;也可進(jìn)入焚燒裝置10進(jìn)行下一步處理，焚燒后的產(chǎn)物可做建筑材料，焚燒產(chǎn)生熱量可用于干化裝置9的熱源；
[0072]1.整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0073]j.污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。
[0074]實施例1
[0075]如圖2所示，一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0076]污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽溶解裝置3，無機鹽溶解裝置3上連接無機鹽溶解劑儲罐4;
[0077]分離單元包括無機鹽提取裝置5和除砂裝置6，無機鹽提取裝置5為一個，無機鹽提取裝置5與無機鹽溶解裝置3相連；
[0078]有機物處置單元包括依次連接的有機質(zhì)污泥溶液儲池7、脫水裝置8、干化裝置9和焚燒裝置10，有機質(zhì)污泥溶液儲池7與除砂裝置6相連；
[0079]無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131，無機質(zhì)溶液儲池11與無機鹽提取裝置5相連，一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連，二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連，二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連，三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連，三次沉淀裝置123與四次沉淀裝置124相連，四次沉淀裝置124與四次沉淀過濾裝置134相連，一次沉淀過濾裝置131與二次沉淀裝置122相連，二次沉淀過濾裝置132與三次沉淀裝置123相連，三次沉淀過濾裝置133與四次沉淀裝置124相連；
[0080]污水處置單元包括污水儲池14和污水處理系統(tǒng)15，污水儲池14分別與脫水裝置8和四次沉淀過濾裝置134相連，污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽提取裝置5相連。[0081 ] 所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥，經(jīng)測定其含水率為80%以上，污泥中的無機成分包括取工(1、0^8、211、01、附、Fe、Al、Pb、P等，其中Fe含量高達(dá)1.7g/kg，Al含量高達(dá)9.4g/kg，測定污泥有機物含量40%?45%，干基熱值為1500kcal/kg?1700kcal/kg。將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起，儲存在污泥儲倉I中；將污泥儲倉I中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置2中，經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程，將污泥調(diào)節(jié)至含水率95%;將含水率95%的污泥溶液栗入無機鹽溶解裝置3，并向無機鹽溶解裝置3中栗入20%的硫酸，經(jīng)過攪拌將污泥中的無機鹽溶出到液相中，同時去除胞外聚合物，調(diào)節(jié)pH為2.0，無機鹽溶解的停留時間為30min;經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機鹽提取裝置5進(jìn)行無機鹽提取，停留時間為20min;經(jīng)無機鹽提取裝置5提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池11，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6，污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂，大顆粒固體泥砂可做建筑材料，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池7;除砂后的有機污泥進(jìn)入脫水裝置8脫水后進(jìn)入干化裝置9，脫水裝置8得到的水進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)干化處理后測定污泥中有機物含量〉60%，無機鹽總含量〈10%，干化后的污泥干基熱值達(dá)到3200kcal/kg?3700kcal/kg，自持燃燒效果好，經(jīng)造粒得到的生物燃料進(jìn)入焚燒裝置10進(jìn)行焚燒，焚燒后的產(chǎn)物做建筑材料，焚燒產(chǎn)生熱量完全可以滿足干化裝置9所需熱能;無機質(zhì)溶液儲池11中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121，加入氧化劑，形成磷酸鐵沉淀，磷酸鐵沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用，產(chǎn)生的污水進(jìn)入二次沉淀裝置122;—次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至4.0，得到氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用，產(chǎn)生的污水進(jìn)入三次沉淀裝置123;二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至5.2，形成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁沉淀進(jìn)入三次沉淀過濾裝置133回收利用，產(chǎn)生的污水進(jìn)入四次沉淀裝置124，三次沉淀裝置123中的上清液進(jìn)入四次沉淀裝置124，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH>9.5，得到的沉淀經(jīng)四次沉淀過濾裝置134濾出后用作建筑材料，經(jīng)四次沉淀裝置124后測定溶液中無機鹽總量〈2000mg/kg，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14;整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。
[0082]實施例2
[0083]如圖3所示，一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0084]污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽溶解裝置3，無機鹽溶解裝置3上連接無機鹽溶解劑儲罐4;
[0085]分離單元包括無機鹽提取裝置5和除砂裝置6，無機鹽提取裝置5為一個，無機鹽提取裝置5與無機鹽溶解裝置3相連；
[0086]有機物處置單元包括依次連接的有機質(zhì)污泥溶液儲池7和脫水裝置8，有機質(zhì)污泥溶液儲池7與除砂裝置6相連；
[0087]無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131，無機質(zhì)溶液儲池11與無機鹽提取裝置5相連，一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連，二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連，二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連，三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連，三次沉淀裝置123與四次沉淀裝置124相連，四次沉淀裝置124與四次沉淀過濾裝置134相連，四次沉淀裝置124與五次沉淀裝置125相連，五次沉淀裝置125與五次沉淀過濾裝置135相連；
[0088]污水處置單元包括污水儲池14和污水處理系統(tǒng)15，污水儲池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133、四次沉淀過濾裝置134和五次沉淀過濾裝置135相連，污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽提取裝置5相連。
[0089]所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥，經(jīng)測定其含水率為80%以上，污泥中的無機成分包括取丄(1、0^8、211、01、附、？6^1、？13、？等，其中？6含量高達(dá)
1.7g/kg，Al含量高達(dá)9.4g/kg，測定污泥有機物含量40%?45 %，干基熱值為1500kcal/kg?1700kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理(處理方法和分離方法同實施例一)，本實施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至90%，所用無機鹽溶解劑為6mol/L的鹽酸，調(diào)節(jié)pH為1.0，無機鹽溶解的停留時間為901^11，無機鹽提取的停留時間為601^11;經(jīng)無機鹽提取裝置5提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池11，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6，污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂，大顆粒固體泥砂可做建筑材料，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池7;除砂后的有機污泥進(jìn)入脫水裝置8，脫水裝置8得到的水進(jìn)入進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)脫水后的有機污泥調(diào)節(jié)PH為中性，脫水后的有機污泥含水率40%，碳氮比為30:1，取部分經(jīng)干化處理后測定污泥中有機物含量>60%，取含量〈51^/1^、0(1含量〈51^/1^、(^含量〈2011^/1^)8含量〈1011^/1^、2]1含量〈5011^/1^、(]11含量〈2011^/1^、祖含量〈2011^/1^、？6含量〈5011^/1^、41含量〈2011^/kg、Pb含量<50mg/kg，符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，可用于堆肥;無機質(zhì)溶液儲池11中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121，加入硫化鈉，調(diào)節(jié)pH至2.0，形成硫化銅沉淀，硫化銅沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14;一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122，加入氧化鈣，調(diào)節(jié)pH至4.0，得到氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14; 二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至5.2，形成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁沉淀進(jìn)入三次沉淀過濾裝置133回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14，三次沉淀裝置123中的上清液進(jìn)入四次沉淀裝置124，加入硫化鈉，調(diào)節(jié)pH至7.0，形成硫化鋅沉淀，硫化鋅沉淀進(jìn)入四次沉淀過濾裝置134，回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14，四次沉淀裝置124中的上清液進(jìn)入五次沉淀裝置125，加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH>9.5，得到的沉淀經(jīng)五次沉淀過濾裝置135濾出后用作建筑材料，經(jīng)五次沉淀裝置125后測定溶液中無機鹽總量<2000mg/kg，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14;整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。
[0090]實施例3
[0091]如圖4所示，一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0092]污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽溶解裝置3，無機鹽溶解裝置3上連接無機鹽溶解劑儲罐4;
[0093]分離單元包括無機鹽提取裝置5和除砂裝置6，無機鹽提取裝置5為三個，并依次相連，無機鹽提取裝置5與無機鹽溶解裝置3相連；
[0094]有機物處置單元包括有機質(zhì)污泥溶液儲池7，有機質(zhì)污泥溶液儲池7與除砂裝置6相連；
[0095]無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131，無機質(zhì)溶液儲池11與無機鹽提取裝置5相連，一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連，二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連，二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連，三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連；
[0096]污水處置單元包括污水儲池14和污水處理系統(tǒng)15，污水儲池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133相連，污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽提取裝置5相連。
[0097]所用混合污泥經(jīng)測定其含水率為80%以上，測定污泥有機物含量47%，干基熱值為2000kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理(處理方法和分離方法同實施例一)，本實施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至95%，所用無機鹽溶解劑為50%的硫酸，調(diào)節(jié)pH為2.0，無機鹽溶解的停留時間為60min，無機鹽提取的停留時間為SOmin;經(jīng)無機鹽提取裝置5提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池11，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6，污泥經(jīng)過除砂裝置6的除砂，大顆粒固體泥砂可做建筑材料，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池7;除砂后的有機污泥調(diào)節(jié)PH為中性，作為碳源回用于污水處理廠;無機質(zhì)溶液儲池11中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.0，形成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14; 一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122，加入氧化鈣，調(diào)節(jié)pH至5.2，得到氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14;二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123，加入氧化鈣溶液，調(diào)節(jié)pH至9.5，形成的沉淀做建筑材料，產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池14;整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池14，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。
[0098]實施例4
[0099]如圖5、6所示，一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元，
[0100]污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽溶解裝置3，無機鹽溶解裝置3上連接無機鹽溶解劑儲罐4;
[0101 ]分離單元包括無機鹽提取裝置5和除砂裝置6，無機鹽提取裝置5為三個，并依次相連，無機鹽提取裝置5與無機鹽溶解裝置3相連，無機鹽提取裝置5包括:液混池51和澄清池52，液混池51設(shè)置于每個無機鹽提取裝置5的前端，澄清池52設(shè)置于每個機鹽提取裝置5的后端，澄清池52底部為一個錐形結(jié)構(gòu)的儲泥槽521，儲泥槽521的底部設(shè)有污泥栗53，無機鹽提取裝置5還包括:沉降裝置522，沉降裝置522設(shè)置于澄清池52中用于固液分離；
[0102]有機物處置單元包括有機質(zhì)污泥溶液儲池7，有機質(zhì)污泥溶液儲池7與除砂裝置6相連；
[0103]無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131，無機質(zhì)溶液儲池11與無機鹽提取裝置5相連，一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連，二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連，二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連，三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連；
[0104]污水處置單元包括污水儲池14和污水處理系統(tǒng)15，污水儲池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133相連，污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機鹽提取裝置5相連；
[0105]所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥，經(jīng)測定其含水率為84%，測定污泥有機物含量45%，無機鹽含量36%，干基熱值為1900kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理，(預(yù)處理方法同實施例一)，本實施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至97%，所用無機鹽溶解劑為20%的硝酸，調(diào)節(jié)pH為0.5，無機鹽溶解的停留時間為90min;經(jīng)無機鹽提取裝置5提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池11，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6，污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂，大顆粒固體泥砂可做建筑材料，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池7;除砂后的有機污泥部分干化處理后測定污泥中有機物含量>70%，無機鹽總含量〈5%，將得到的有機污泥用于產(chǎn)沼氣，系統(tǒng)平衡后，產(chǎn)出的沼氣中CH4含量>65 % ;無機質(zhì)溶液儲池11中的無機鹽溶液經(jīng)過三次沉淀，得到可作磷肥原料的磷酸鐵沉淀、可作絮凝劑的氫氧化鋁沉淀以及建筑原料，三次沉淀后測定溶液中無機鹽總量<2000mg/kg，第一次沉淀的沉淀劑為雙氧水，第二次沉淀和第三次沉淀的沉淀劑為氫氧化鈉；系統(tǒng)中污水經(jīng)處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0106]預(yù)處理后的污泥進(jìn)入第一個無機鹽提取裝置的液混池51中，在液混池51中固相污泥和液相無機鹽提取液進(jìn)行攪拌，使得污泥中的無機鹽更好的溶解到液相中，充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第一個無機鹽提取裝置的澄清池52中，在沉淀裝置522的作用下污泥與無機鹽提取液分離，澄清池52中的無機鹽提取液流入到無機質(zhì)溶液儲池11中，污泥溶液通過污泥栗53栗入第二個無機鹽提取裝置的液混池51中，經(jīng)過液混池充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第二個無機鹽提取裝置的澄清池52中，在沉淀裝置522的作用下污泥與無機鹽提取液分離，污泥溶液通過污泥栗53栗入第三個無機鹽提取裝置的液混池51中，上清液進(jìn)入第一個無機鹽提取裝置的液混池51中；向第三個無機鹽提取裝置的液混池51注入新鮮水作為無機鹽提取裝置的進(jìn)水，經(jīng)過液混池充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第三個無機鹽提取裝置的澄清池52中，在沉淀裝置522的作用下污泥與無機鹽提取液分離，污泥溶液作為有機污泥進(jìn)入除砂裝置6中，上清液進(jìn)入第二個無機鹽提取裝置的液混池51中。每一次無機鹽提取的停留時間為90min(從進(jìn)入每次的液混池開始至污泥溶液從該次澄清池排出的時間)。
[0107]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機物處置單元、無機物處置單元和污水處置單元， 所述污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲倉(I)、調(diào)節(jié)裝置(2)和無機鹽溶解裝置(3)，所述無機鹽溶解裝置(3)上連接無機鹽溶解劑儲罐(4); 所述分離單元包括無機鹽提取裝置(5)和除砂裝置(6)，所述無機鹽提取裝置(5)至少為一個，并依次相連，所述無機鹽提取裝置(5)與無機鹽溶解裝置(3)相連； 所述有機物處置單元包括有機質(zhì)污泥溶液儲池(7)，所述有機質(zhì)污泥溶液儲池(7)與除砂裝置(6)相連； 所述無機物處置單元包括依次連接的無機質(zhì)溶液儲池(U)、一次沉淀裝置(121)和一次沉淀過濾裝置(131)，所述無機質(zhì)溶液儲池(11)與無機鹽提取裝置(5)相連，所述一次沉淀裝置(121)與二次沉淀裝置(122)相連，所述二次沉淀裝置(122)與二次沉淀過濾裝置(132)相連，以此類推，N-1次沉淀裝置與N次沉淀裝置相連，所述N次沉淀裝置與N次沉淀過濾裝置相連，(N多2); 所述污水處置單元包括污水儲池(14)和污水處理系統(tǒng)(15)，所述污水儲池(14)與無機物處置單元相連，所述污水處理系統(tǒng)(15)分別與調(diào)節(jié)裝置(2)和無機鹽提取裝置(5)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述有機物處置單元還包括:脫水裝置(8)，所述脫水裝置(8)分別與有機質(zhì)污泥溶液儲池(7)和污水儲池(14)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述有機物處置單元還包括:干化裝置(9)和焚燒裝置(10)，所述干化裝置(9)與脫水裝置(8)相連，所述焚燒裝置(10)與干化裝置(9)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一次沉淀過濾裝置(131)與二次沉淀裝置(122)相連，所述二次沉淀過濾裝置(132)與三次沉淀裝置(123)相連，以此類推，N-1次沉淀過濾裝置(13n-l)與N次沉淀裝置(12η)相連，N次沉淀過濾裝置(13η)與污水儲池(14)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一次沉淀過濾裝置(131)與污水儲池(14)相連，所述二次沉淀過濾裝置(132)與污水儲池(14)相連，以此類推，N次沉淀過濾裝置(13η)與污水儲池(14)相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無機鹽提取裝置(5)包括:液混池(51)和澄清池(52)，所述液混池(51)設(shè)置于每個無機鹽提取裝置(5)的前端，所述澄清池(52)設(shè)置于每個無機鹽提取裝置(5)的后端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述澄清池(52)底部為一個或多個錐形結(jié)構(gòu)的儲泥槽(521)，所述儲泥槽(521)的底部設(shè)有污泥栗(53)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無機鹽提取裝置(5)還包括:沉降裝置(522)，所述沉降裝置(522)設(shè)置于澄清池(52)中用于固液分離。9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括以下步驟: a.將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起，儲存在污泥儲倉(I)中； b.將污泥儲倉(I)中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置(2)中，經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程，將污泥調(diào)節(jié)至含水率85%以上； c.將含水率85%以上的污泥溶液栗入無機鹽溶解裝置(3)，并向無機鹽溶解裝置(3)中栗入無機鹽溶解劑，經(jīng)過攪拌將污泥中的無機鹽溶出到液相中，同時去除胞外聚合物，得到的無機鹽溶液的pH〈 3，停留時間為30m i η?90m i η; d.經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機鹽提取裝置(5)進(jìn)行無機鹽提取，停留時間為20min?90min; e.經(jīng)無機鹽提取裝置(5)提取的無機質(zhì)溶液進(jìn)入無機質(zhì)溶液儲池(11)，沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置(6); f.無機質(zhì)溶液儲池(11)中的無機鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置(121)進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過一次沉淀過濾裝置(131)回收利用;一次沉淀裝置(121)中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置(122)進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過二次沉淀過濾裝置(132)回收利用；以此類推，將上一步驟中的上清液進(jìn)入N次沉淀裝置(12η)進(jìn)行沉淀反應(yīng)，沉淀物經(jīng)過N次沉淀過濾裝置(13η)回收利用，無機物處置單元產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲池(14)，(Ν多2); g.步驟e中進(jìn)入除砂裝置(6)的污泥經(jīng)過除砂，有機污泥部分進(jìn)入有機質(zhì)污泥溶液儲池(7)，大顆粒固體泥砂可做建筑材料； h.除砂后的有機污泥可直接用于厭氧產(chǎn)沼氣，或作為碳源回收利用，或?qū)⒂袡C污泥回用于污水廠;也可進(jìn)入脫水裝置(8)進(jìn)行下一步處理，經(jīng)脫水后的有機污泥可進(jìn)行堆肥，或處理后作為蚯蚓飼料;也可進(jìn)入干化裝置(9)進(jìn)行下一步處理，干化后的污泥可經(jīng)過造粒作為生物燃料;也可進(jìn)入焚燒裝置(10)進(jìn)行下一步處理，焚燒后的產(chǎn)物可做建筑材料，焚燒產(chǎn)生熱量可用于干化裝置(9)的熱源； 1.整個系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲池(14)，經(jīng)過污水處理系統(tǒng)(15)的處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)； j.污水處理達(dá)標(biāo)后，一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì)，一部分回用于無機鹽提取，另一部分排放。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，所述步驟h中除砂后的有機污泥中的微生物含量提高為原污泥的40%以上。
【文檔編號】C02F11/00GK106045249SQ201610559694
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】王學(xué)科, 穆童, 馬競男
【申請人】天津壹新環(huán)保工程有限公司