申请日2012.10.26
公开(公告)日2013.01.09
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明公开了一种污水处理厂污泥原位脱水的方法，该方法步骤如下：(1)将污泥脱水药剂利用高压旋喷桩机注入污泥中并与污泥混合搅拌均匀;(2)采用常规真空预压方法对步骤(1)处理后的污泥进行处理。该方法能够解决大面积堆放污泥场地的处理处置难题，不需要对污泥进行开挖异地处理处置，避免了开挖及转运过程中产生的臭气、污水等二次污染等问题，而且较焚烧、堆肥等处置方法具有处理周期短，成本低等技术经济优势。
权利要求书
1.一种污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，该方法步骤如下：
(1)将污泥脱水药剂利用高压旋喷桩机注入污泥中并与污泥混合搅拌均匀，利用高 压旋喷桩机对污泥进行多点钻孔;
(2)采用常规真空预压方法对步骤(1)处理后的污泥进行处理。
2.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，步骤(1) 中，所述的污泥脱水药剂由三氯化铁水溶液和生石灰按质量比1:8~15组成，其中，三 氯化铁水溶液中Fe3+含量不低于38%。
3.根据权利要求1或2所述的污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，步 骤(1)中，所述脱水药剂使用质量占绝干污泥质量的10~30%。
4.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，步骤(1) 中，高压旋喷桩机下钻时脱水药剂喷射压力不大于1MPa，转速不小于35r/min，下降速 度不小于25cm/min;提升时脱水药剂喷射压力不小于20MPa，转速不大于30r/min，提 升速度不大于15cm/min。
5.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，步骤(1) 中，高压旋喷桩机在污泥上钻孔时，保持孔间距为1.0~2.5m。
6.根据权利要求1所述的污水处理厂污泥原位脱水的方法，其特征在于，步骤(2) 中，常规真空预压方法包括铺设工作垫层、铺滤水层、插排水板、铺管网、铺密封膜和 抽气预压。
说明书
一种污水处理厂污泥原位脱水的方法
技术领域
本发明涉及一种对大面积堆放的污水厂污泥进行原位脱水的方法，处理后的污泥堆 体含水率降低，强度提高，可以作为绿化用地等进行开发利用，属于资源环境保护技术 领域。
背景技术
由于以往在城市污水处理中普遍存在着“重水轻泥”的问题，造成大量的污水厂污泥 直接堆放在填埋场或低洼的凹地、河道、鱼塘等地方。这些大量堆放的污泥由于含水率 高，力学性质差，无法进行后续的土地利用，造成大量土地资源的浪费。
另外，现有的污泥处理处置技术主要包括填埋、焚烧、建材化以及土地利用等。大 量堆放的污泥未经过预处理，显然不符合填埋处置的要求;焚烧对于几万甚至十几万方 的污泥在短期内无法应用;建材化消纳的污泥量十分有限，而且需要长途运输，成本较 高;土地利用也需要进行预处理、二次倒运等。而且采取上述几种处置途径不可避免的 需要将污泥重新挖出进行倒运、处理，所产生的臭气、渗滤液等污染也十分严重。因此， 采用原位处理技术，改善污泥的物理力学性质，将污泥堆场改造为可以满足土地绿化等 要求的场地，是解决大面积污泥堆场处理的有效途径之一。
污泥力学性质差主要在于污泥含水率过高，一般污水厂出厂时含水率已经达到了 80%，加之长期的降雨，堆场中的污泥内部含水率往往都超过了90%，因此，如此高含 水率的污泥，只有降低其含水率，才能进一步改善其物理力学性质，为后续的土地利用 提供条件。但是由于污泥的特殊结构，污泥中的大量水分为间隙水，这些间隙水与污泥 颗粒的水分结合势能较高，直接采用真空预压、堆载预压等常规排水方法，只能将极少 的自由水脱出，污泥的物理力学性质基本得不到改善。
在污水厂中往往通过加入脱水药剂来改善污泥的脱水性质，再利用具有一定压力的 脱水设备将污泥中的水分脱出。但是对于几万甚至十几万方的污泥，是不可能实现将其 再次输送进入脱水设备进行深度脱水的。因此，采用新型原位脱水技术才能解决大量堆 放污泥的脱水问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种污水处理厂污泥原位脱水的方法，适用于对 大面积堆放的污泥进行原位脱水，以解决目前大面积堆放污泥的处理处置难题，将废弃 的污泥堆场还原为可以重新利用的土地资源。
为解决上述技术问题，本发明采用的的技术方案如下：
一种污水处理厂污泥原位脱水的方法，该方法步骤如下：
(1)将污泥脱水药剂利用高压旋喷桩机注入污泥中并与污泥混合搅拌均匀，利用高 压旋喷桩机对污泥进行多点钻孔;
(2)采用常规真空预压方法对步骤(1)处理后的污泥进行处理。
步骤(1)中，所述的污泥脱水药剂由三氯化铁水溶液和生石灰按质量比1:8~15组成， 其中，三氯化铁水溶液中Fe3+含量不低于38%。
步骤(1)中，脱水药剂使用质量占绝干污泥质量的10~30%。
步骤(1)中，所述高压旋喷桩机为市场上销售的普通高压旋喷桩机，该设备一般用于 制造基础工程建设中的基桩，未见用于污泥处理的报道。使用该设备时，利用其自身的 喷水管道，喷射脱水药剂。
步骤(1)中，高压旋喷桩机下钻时脱水药剂喷射压力不大于1MPa，转速不小于 35r/min，下降速度不小于25cm/min;提升时脱水药剂喷射压力不小于20MPa，转速不 大于30r/min，提升速度不大于15cm/min。
步骤(1)中，高压旋喷桩机在污泥上钻孔时，保持孔间距为1.0~2.5m。
步骤(2)中，常规真空预压方法包括铺设工作垫层、铺滤水层、插排水板、铺管网、 铺密封膜和抽气预压。真空预压的实施按照一般软土地基处理中的真空预压工艺进行施 工，污泥上部依次铺设工作垫层、铺滤水层、插排水板、铺管网、密封膜，然后抽气预 压。待污泥中的水分降低到设计的含水率，即完成污泥原位脱水处理过程。
有益效果：本发明的技术优势在于：
(1)不需要对大面积堆放的污泥进行开挖即可实现原位处理，避免了开挖运输过程 中产生的臭气、渗沥液等污染。
(2)采用原位脱水技术能够提高污泥的物理力学性质，满足后续进行复耕、绿化的 要求，解决了大量堆放污泥的处理处置难题。
(3)该技术能够快速解决大量堆放污泥的处理处置难题，而焚烧、堆肥、建材利用 以及填埋等方法无法在短时间内解决几万甚至十几万方污泥的处理处置问题。
(4)相对于其它处理处置方案，本发明所选用的材料及施工工艺都是成熟和经济的 方案，具有显著的技术经济优势。
(5)本发明采用高压旋喷设备，将脱水药剂与污泥充分混合搅拌均匀，降低了污泥 中水分结合势能，并为水分的排除提供了通道。然后利用工程中处理高含水率软土常用 的真空预压技术，实现了大面积堆放污泥的原位脱水。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的 本发明。
实施例1：
堆场中的污泥含水率为90%，污泥总量约为5万吨，堆场深度为6米。要求处理后 污泥的含水率降低至60%以下。
将三氯化铁溶液和生石灰按照1:10的比例混合均匀配置成脱水药剂，三氯化铁水溶 液中Fe3+含量不低于38%，脱水药剂总质量约为1300吨。
将配置好的脱水药剂用0.4MPa的压力，以50r/min的转速，50cm/min的速度钻至 污泥底部后，再以25MPa的压力，20r/min的转速以及10cm/min的提升速度提升至污 泥顶部。然后间隔1.5m再钻下一个孔，重复上述过程。
污泥全部与脱水药剂混合完成后，在表面铺设工作垫层、铺滤水层、插排水板、铺 管网、密封膜，然后抽气预压，预压时间为三个月，最终污泥含水率降低至60%以下。
实施例2：
堆场中的污泥含水率为85%，污泥总量约为10万吨，堆场深度为9米。要求处理 后污泥的含水率降低至65%以下。
将三氯化铁溶液和生石灰按照质量比1:8的比例混合均匀配置成脱水药剂，三氯化 铁水溶液中Fe3+含量不低于38%，脱水药剂总质量约为2700吨。
将配置好的脱水药剂用0.7MPa的压力，以45r/min的转速，45cm/min的速度钻至 污泥底部后，再以30MPa的压力，25r/min的转速以及13cm/min的提升速度提升至污 泥顶部。然后间隔2.0m再钻下一个孔，重复上述过程。
污泥全部与脱水药剂混合完成后，在表面铺设工作垫层、铺滤水层、插排水板、铺 管网、密封膜，然后抽气预压，预压时间为两个月，最终污泥含水率降低至65%以下。