申请日2014.11.06
公开(公告)日2015.02.18
IPC分类号C02F11/08; C02F11/00
摘要
本发明涉及一种基于湿式氧化的污泥处理方法，步骤为：在预处理过程中将污泥物料与热的液体在物化预处理器中充分混合，完成对污泥物料的配制后，将污泥物料输送进入氧化反应过程，在氧化反应过程中，污泥物料与温度为60℃～80℃的氧气在氧化反应器中发生湿式氧化反应，湿式氧化反应后形成气体和高温物料，气体主要为二氧化碳和水蒸气，直接排放到空气中;高温物料进入闪蒸脱水过程，首先进入闪蒸罐闪蒸产生气体和物料，产生的气体经净化后排放到空气中，产生的物料经换热器后进行固液分离，分离出的液体和固体都可以进行二次利用。本发明可有效合理地处理污泥使之可循环利用，能广泛应用于污泥处理中。
权利要求书
1.一种基于湿式氧化的污泥处理方法，包括以下步骤：
1)预处理过程：原料污泥输送至污泥储罐中，污泥储罐中的原料污泥由罐底 部出口流出，经固体泵输送至物化预处理器中，同时向物化预处理器中通入热的 液体，通入的热的液体质量与原料污泥质量之比为0.5:1～1:1，使热的液体与污 泥物料充分混合，在物化预处理器中完成对污泥物料的配制后，污泥物料通过固 体泵输出;
2)氧化反应过程：来自步骤1)的污泥物料进入换热器的换热管中，与换热 器壳体内的高温物料进行热量交换，热量交换后的污泥物料经过被加热装置加热 的连接管道输送至氧化反应器，使得进入氧化反应器中的污泥物料温度达到 180℃～200℃;同时将被加热的氧气通入氧化反应器中，氧气的温度为60℃～ 80℃，氧气的通入量为进入氧化反应器内污泥物料COD值的50%～70%;污泥物料 与氧气在氧化反应器中发生湿式氧化反应，氧化反应器内的温度为240℃～260℃， 压力为4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反应器中的停留时间为30min～60min，湿 式氧化反应后形成气体和高温物料，气体主要为二氧化碳和水蒸气，直接排放到 空气中;高温物料被送入换热器壳体中，与换热器的换热管内的污泥物料进行热 量交换后，经连接管道输出;
3)闪蒸脱水过程：来自步骤2)的高温物料首先进入闪蒸罐内进行闪蒸，经 闪蒸后产生的气体进入尾气吸收塔净化，净化后的气体排放到空气中;经闪蒸后 产生的物料经连接管道输送至换热器的换热管，对进入换热器壳体内的氧气进行 加热，被加热后的氧气经连接管道输送至步骤2)中的氧化反应器;从换热器输出 的高温物料再经冷却器冷却，温度降至60～70℃，然后经连接管道进入离心机进 行固液分离;经离心机分离出的液体，一部分作为热的液体被输送进入步骤1)中 的物化预处理器中与原料污泥进行混合;另一部分液体返回污水处理厂进行再次 处理;经离心机分离出来的固体输出，进行二次利用。
2.如权利要求1所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其特征在于：所 述步骤1)中通入预处理器中的热的液体温度为60℃～70℃。
3.如权利要求1所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其特征在于：所 述步骤2)中换热器与氧化反应器之间连接管道外面的加热装置采用电磁加热装 置。
4.如权利要求2所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其特征在于：所 述步骤2)中换热器与氧化反应器之间连接管道外面的加热装置采用电磁加热装 置。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其 特征在于：所述步骤3)中闪蒸罐进行闪蒸时的温度为120℃～150℃，压力为 0.5MPa～1.0MPa，高温物料在闪蒸罐内停留时间为4min～5min。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其 特征在于：所述步骤3)中离心机进行固液分离时的工作温度为60℃～70℃。
7.如权利要求5所述的一种基于湿式氧化的污泥处理方法，其特征在于：所 述步骤3)中离心机进行固液分离时的工作温度为60℃～70℃。
说明书
一种基于湿式氧化的污泥处理方法
技术领域
本发明涉及一种污泥处理方法，特别是关于一种基于湿式氧化的污泥处理方 法。
背景技术
城市污水处理厂在污水处理过程中产生大量的污泥，污泥的含水率很高，易 腐烂，有强烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生虫卵以及镉、铬、铅、汞、砷等 重金属和难以降解的有毒有害及致癌物质，如果不进行妥善处理，将会对环境造 成直接或潜在污染。根据国务院印发的《节能减排“十二五”规划》，到2015年， 城市污水处理率和污泥无害化处置率分别达到85%和70%，县城污水处理率达到 70%，预计届时污泥年产量达3500万吨，未经恰当处理处置的污泥进入环境后， 将给水体和大气带来二次污染，对我国的生态环境和人们的活动构成严重威胁。 因此，如何合理地处理处置污泥已成为城市健康发展的重要课题。
目前，我国污泥常见的处理方法包括填埋、制肥利用、干化和焚烧等，其中 填埋操作简单，费用低，但是污泥填埋的专用污泥填埋场会存在占地面积较大、 选址不易、渗沥液难处理并可能影响地下水质以及其它安全隐患等问题，一旦处 理不当，很可能会造成二次污染;污泥制肥料曾是污泥利用的主要途径，但近年 来随着人们对绿色食品的要求和对土壤污染的警惕，污泥肥料农用的标准日趋苛 刻，并因其使用不便和肥效差等原因也无法和化肥抗衡，污泥用作农业肥料已难 以为继;污泥干化技术是指利用热来破坏污泥的凝胶结构，并对污泥进行消毒灭 菌，然而，干化处理工艺耗能高，设备复杂，投资及运行费用高，减量化也不彻 底;污泥焚烧的优点是占地小、处理快速、处理量大、减量明显，但会产生酸性 烟气、灰渣和飞灰等环境污染物，还需要后续处理。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可有效合理地处理污泥使之可循环 利用的基于湿式氧化的污泥处理方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于湿式氧化的污泥处理 方法，包括以下步骤：1)预处理过程：原料污泥输送至污泥储罐中，污泥储罐中 的原料污泥由罐底部出口流出，经固体泵输送至物化预处理器中，同时向物化预 处理器中通入热的液体，通入的热的液体质量与原料污泥质量之比为0.5:1～1:1， 使热的液体与污泥物料充分混合，在物化预处理器中完成对污泥物料的配制后， 污泥物料通过固体泵输出;2)氧化反应过程：来自步骤1)的污泥物料进入换热 器的换热管中，与换热器壳体内的高温物料进行热量交换，热量交换后的污泥物 料经过被加热装置加热的连接管道输送至氧化反应器，使得进入氧化反应器中的 污泥物料温度达到180℃～200℃;同时将被加热的氧气通入氧化反应器中，氧气 的温度为60℃～80℃，氧气的通入量为进入氧化反应器内污泥物料COD值的50%～ 70%;污泥物料与氧气在氧化反应器中发生湿式氧化反应，氧化反应器内的温度为 240℃～260℃，压力为4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反应器中的停留时间为 30min～60min，湿式氧化反应后形成气体和高温物料，气体主要为二氧化碳和水 蒸气，直接排放到空气中;高温物料被送入换热器壳体中，与换热器的换热管内 的污泥物料进行热量交换后，经连接管道输出;3)闪蒸脱水过程：来自步骤2) 的高温物料首先进入闪蒸罐内进行闪蒸，经闪蒸后产生的气体进入尾气吸收塔净 化，净化后的气体排放到空气中;经闪蒸后产生的物料经连接管道输送至换热器 的换热管，对进入换热器壳体内的氧气进行加热，被加热后的氧气经连接管道输 送至步骤2)中的氧化反应器;从换热器输出的高温物料再经冷却器冷却，温度降 至60～70℃，然后经连接管道进入离心机进行固液分离;经离心机分离出的液体， 一部分作为热的液体被输送进入步骤1)中的物化预处理器中与原料污泥进行混 合;另一部分液体返回污水处理厂进行再次处理;经离心机分离出来的固体输出， 进行二次利用。
所述步骤1)中通入预处理器中的热的液体温度为60℃～70℃。
所述步骤2)中换热器与氧化反应器之间连接管道外面的加热装置采用电磁 加热装置。
所述步骤3)中闪蒸罐进行闪蒸时的温度为120℃～150℃，压力为0.5MPa～ 1.0MPa，高温物料在闪蒸罐内停留时间为4min～5min。
所述步骤3)中离心机进行固液分离时的工作温度为60℃～70℃。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用湿式氧 化反应处理污泥，使得污泥物料的COD去除率达到60%～80%，使存活于原污泥中 的病毒、病菌、寄生虫等有害生物被有效灭活，实现了对污泥物料的无害化处理。 2、本发明由于采用污泥处理过程中产生的高温物料的热量对污泥物料进行加热， 采用污泥处理产生的液体作为热的液体与污泥物料混合，对污泥物料加热且增加 其流动性，实现了能量的有效重复利用，减少了能源的消耗，降低了污泥处理成 本。3、采用本发明的污泥处理方法处理污泥后得到的固体产物可实现稳定化、无 害化、减量化、资源化，污泥减量化达70%～75%，固体产物中无机物的含量为85%～ 95%，可作为垃圾填埋场的覆盖土、建筑材料的辅助原料等，实现再次利用。4、 本发明整个污泥处理过程仅需要2小时，处理快速，因此，本发明可以广泛应用 于污泥处理过程中。