申请日2013.03.28
公开(公告)日2013.08.21
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明公开了污泥深度脱水处理系统及工艺，涉及污泥处理技术领域。针对现有的污泥脱水技术中，污泥脱水后水份尚不能达到国家标准，且热能损耗大的问题。处理系统包括依次连接的叠螺式污泥脱水装置、污泥破壁改性装置、高压弹性压榨装置、污泥输送装置及废水处理排放装置。处理工艺步骤：a、浓缩：将原生污泥经机械挤压方式进行浓缩;b、改性：使浓缩污泥在与固化调理剂混合均匀，使出料污泥达到改性要求;c、压滤：将改性后的污泥进行压滤，得到含水率为60%～50%以下的泥饼。本发明尤其适用于对污泥进行深度脱水。
权利要求书
1.污泥深度脱水处理系统，其特征在于：它包括依次连接的叠螺式 污泥脱水装置、污泥破壁改性装置、高压弹性压榨装置、污泥输送装 置及废水处理排放装置。
2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水处理系统，其特征在于：所 述叠螺式污泥脱水装置通过污泥泵与储泥池连接。
3.污泥深度脱水处理工艺，其步骤如下：
a、浓缩：将原生污泥经机械挤压方式进行浓缩;
b、改性：使浓缩污泥在与固化调理剂混合均匀，使出料污泥达 到改性要求;
c、压滤：将改性后的污泥进行压滤，得到含水率为60%～50% 以下的泥饼。
4.根据权利要求3所述的处理工艺，其特征在于：所述步骤a中采 用的是叠螺式污泥脱水装置。
5.根据权利要求3所述的处理工艺，其特征在于：所述步骤a中加 入高分子絮凝剂的投加量为绝干泥量的1～10‰。
6.根据权利要求3至5任一权利要求所述的处理工艺，其特征在于： 所述步骤b中固化调理剂为破壁剂和凝胶固化剂，所述破壁剂为含 Fe3+化工原料，投加量为绝干泥量的0.1～20%，所述凝胶固化剂为氧 化镁、氧化钙或碳酸钙中的任一种或是任两者的混合物，投加量为绝 干泥量的0.1～20%。
说明书
污泥深度脱水处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥深度脱水处理 系统及处理工艺。
背景技术
当前，污水处理厂普遍采用填埋或简易堆放处置污泥，随着国家 对污泥处理监管的重视，要求污泥处理处置必须与污水处理厂同步规 划、建设和运行，污泥规范化处理处置市场开始逐步形成。污泥处置 的目标首先是控制污染、保障安全，然后是合理利用，最后才是开发 清洁能源。为统一污泥处置技术，住建部、环保部相继出台了污泥处 置的一系列标准要求，规定了“污水处理厂以贮存(即不处理处置) 为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下”的标 准要求。以实现污泥的减量化、稳定化、无害化和综合利用，达到节 能减排和发展循环经济的处置目标。
污泥脱水是污泥处理处置的前提，只有把污泥水份降至50%以 下，资源化综合利用才有可能实现。污泥处理技术的关键是拿掉水份， 然而污泥的特性又决定了污泥脱水处理的难度。原因如下：
污泥中所含水份大致分为四类：A、间隙水;B、毛细结合水;C、 表面吸附水;D、内部水。这四种水除了间隙水可以物理方式压滤以 外，其它三种水表面具有强大的负电子包裹着，它不能以物理压滤方 式析出。其中，颗粒间的间隙水约占污泥水份的70%;毛细水及毛细 管水约占20%;颗粒的吸附水及颗粒内部水约占10%，污泥脱水的对 象主要是颗粒间的间隙水。污泥之所以含有大量的水份，除了间隙水 外，另有很大一部分是由于其颗粒表面特性和污泥团的结构所决定 的。污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子以及由微生物在其代谢过程中 分泌于细胞体外的胞外聚合物等组成。这些荷电离子和胞外聚合物具 有很强的持水率。这些污泥颗粒组成了污泥团，形成许许多多的毛细 孔道，污泥颗粒表面所持的水和毛细孔道中的水都为结合水，这种束 缚水是不能用单纯的机械法除掉。
污泥脱水的难易，除与水份在污泥中的存在形式有关外，还与污 泥颗粒的大小，污泥比阻和有机物含量有关，污泥颗粒越细、有机物 含量越高、污泥比阻越大，其脱水的难度就越大。另外，由于污泥中 含有大量的蛋白质、脂肪及其它碳水化合物等高浓度有机物，导致污 泥的粘度较大、含水率较高、固液分离性能差。
目前，业界脱水技术大致呈现以下几种方法:
1、采用常规机械压力脱水的设备及方法
目前污泥脱水工艺以机械脱水为主，如真空吸滤法、离心法和压 滤法。主要的机械设备有：转鼓式真空过滤机、转桶式离心机、板框 压滤、带式压滤脱水、螺旋压榨脱水等。这类型脱水机械脱去的仅是 污泥中自由间隙水，虽经脱水，污泥水份仍有75%～85%左右。
2、采用热力脱水的设备及方法
热力脱水一般采用蒸汽、烟气或其它热源。常用设备为浆叶机、 套筒机或流化床等，也有以造粒或喷雾形式提高热效率。由于热力脱 水必须依赖热源制热或余热利用，存在使用蒸汽不经济，利用锅炉烟 道气影响系统稳定，建设独立热源代价大，利用余热须改动原有工艺 设施等因素。再者，干化后要资源化利用，且不能因脱水而破坏污泥 原富有的热值。因此，从某种意义上讲，热力干化方法是以热能置换， 是“以热换热”，出现严重的热平衡负效应，其结果是“以大置小、得 不偿失”。
发明内容
针对现有污泥脱水技术中，污泥脱水后水份尚不能达到国家标 准，且热能损耗大的问题，本发明提供了一体化的污泥深度脱水处理 系统及工艺，可将原生污泥(含水率99%～97%左右)的污泥通过简 单的化学调理和机械压榨方式处理为含水率为50%以下的泥饼。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：污泥深度脱水包括 依次连接的叠螺式污泥脱水装置、污泥破壁改性装置、高压弹性压榨 装置、污泥输送装置及废水处理排放装置。
进一步地，所述叠螺式污泥脱水装置通过污泥泵与储泥池连接。
本发明还提供了一种污泥深度脱水处理工艺，其步骤如下：
a、浓缩：将原生污泥经机械挤压方式进行浓缩;
b、改性：使浓缩污泥在与固化调理剂混合均匀，使出料污泥达 到改性要求;
c、压滤：将改性后的污泥进行压滤，得到含水率为60%～50% 以下的泥饼。
进一步地，所述步骤a中采用的是叠螺式污泥脱水装置。
所述步骤a中加入高分子絮凝剂的投加量为绝干泥量的1～ 10‰。
所述步骤b中固化调理剂为破壁剂和凝胶固化剂，所述破壁剂为 含Fe3+化工原料，投加量为绝干泥量的0.1～20%，所述凝胶固化剂 为氧化镁、氧化钙或碳酸钙中的任一种或是任两者的混合物，投加量 为绝干泥量的0.1～20%。
本发明的效果在于：与以往的热干化和直接焚烧不同，该技术不 依赖任何外界热能等条件，仅通过添加少量药剂和机械压滤相结合的 方式，将含水率99%左右的原生污泥一次性降低至50%以下，再经 24～72小时自然风干后含水率可降低至20～30%左右，干化后的污 泥具有较高的热值(热值1000～2000kcal/kg)，具有较高的能源利用 价值，可送至燃煤电厂或垃圾电厂与燃煤或生活垃圾混合焚烧发电， 也可堆肥及土地、园林利用或制砖等其他资源化利用。同时该技术还 拟将水体富营养化时产生的各种藻类进行干化处置，解决湖泊及河道 内水体富营养化时打捞的藻类难以有效处理的问题。