公布日：2024.04.02
申请日：2023.12.28
分类号：C02F11/14(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/15(2019.01)I;B01D36/04(2006.01)I;B01D35/16(2006.01)I;C02F11/127(2019.01)I;
C02F11/122(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C10B53/00(2006.01)I;F23G7/00(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G5/04(2006.01)I;F23G5/28
(2006.01)I;C05F15/00(2006.01)I;C05F17/20(2020.01)I;C05F17/70(2020.01)I;C05G5/12(2020.01)I;C05F7/00(2006.01)I;C04B18/02(2006.01)I
摘要
本发明涉及一种污泥处理工艺，属于污水处理技术领域，具体是一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，包括处理工艺，处理工艺包括有污泥减量以及污泥资源化处理，所述污泥减量包括有原位污泥减量法和后污泥减量法，污泥资源化处理包括有制成肥料、制成建材以及电能转化，后污泥减量法包括有污泥浓缩、污泥消化、污泥干化、污泥脱水以及污泥焚烧，原位污泥减量法包括有以下步骤：S1、收集污水储存在沉淀池内进行沉淀、过滤以及分离；S2、一部分污泥回流至活性污泥曝气池继续参与生化反应，另一部分活性污泥进行减量处理；本发明达到了处理污泥效率高，处理成本低的效果，解决了污泥处理效率低下的问题。
权利要求书
1.一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，包括处理工艺，其特征在于：所述处理工艺包括有污泥减量以及污泥资源化处理，所述污泥减量包括有原位污泥减量法和后污泥减量法，污泥资源化处理包括有制成肥料、制成建材以及电能转化，后污泥减量法包括有污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水和干化以及污泥焚烧；原位污泥减量法包括有以下步骤：S1、收集污水储存在沉淀池内进行沉淀、过滤以及分离；S2、一部分污泥回流至活性污泥曝气池继续参与生化反应，另一部分活性污泥进行减量处理；S3、收集产物进行最后处理。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述S1中包括有以下步骤：将污水处理厂中污水进行预处理后，向其中加入絮凝剂，然后搅拌，使得污水和絮凝剂充分混合，就会得到沉淀的污泥以及污水，将污水与污泥进行分离，得到较为浓缩的污泥。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述S2以及S3中包括有以下步骤：向S1中所得的污泥中加入酶制剂进行酶水解，水解酶可吸附于污泥基质上，溶解和降解污泥，同时对污泥进行离心或其他外加动能、超声波破坏微生物细胞，进一步使其溶解，然后对其进行过滤，过滤出的固体进行后污泥减量法进行处理，过滤出的滤液与S1中污水一起进行污水处理后排放。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述污泥浓缩和污泥消化具体步骤为：污泥浓缩需要根据污泥中固体物质与水的比重不同，将污泥进行离心，离心过程中加入聚丙烯酰胺等絮凝剂，从而可将出泥含水率控制在94％以下；污泥消化时首先对污泥进行预处理，然后将预处理后的污泥转入厌氧消化池内，通过代谢可产生沼气，然后对其进行脱水即可完成污泥的消化。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述污泥脱水和干化具体步骤为：脱水分为自然干化法和机械脱水法，自然干化既是将污泥平铺于地面，依靠渗透和蒸发使污泥干化的方法，根据污泥的性质和气候条件的不同，污泥经过一周到几周的自然干化后，含水率可降到70％；选用真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水，机械脱水法需要对污泥进行脱水前的预处理，预处理的方法有很多，其中应用最广泛的是加药调理，加药调理是指向污泥中投加化学药剂，使污泥改变胶体结构，减少污泥与水的亲和力，提高污泥的脱水性能。
6.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述污泥焚烧具体步骤为：将固体污泥放入焚烧炉内，保证焚烧时所需的温度以及氧气，焚烧后，污泥本身变为灰烬，S、N、金属和其他元素完全被转变成各种最终产物，污泥含水率为零，减少了污泥的体积和质量，而且杀死一切病原体，使污泥不再具有污染能力，实现了污泥的无害化，焚烧还可分为单独焚烧以及混合焚烧，单独焚烧需要对含水率高的污泥进行热干化处理，否则污泥焚烧困难，需要在炉内停留较长时间，混合焚烧适用于污泥热值较低污泥，可通过掺杂富氧空气、富余的干气等辅助燃料，提高焚烧效率。
7.根据权利要求1所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述制成肥料、制成建材以及电能转化的具体步骤为：在污泥中加入污泥发酵剂，同时需按重量比加20-30％左右的秸秆粉、蘑菇渣、花生壳粉或稻壳、锯末等有机物料以便调节通气性，调节水分至60％左右，然后将其搅拌均匀，再将拌好菌的物料进行堆制，第2～3天温度达65以上时应进行翻倒，翻倒后堆制，等待再次升温，温度达到65度以上时再次进行翻倒，翻倒2-3次即可发酵完成，从而得到肥料；污泥经过压滤、烘干后，再使用炭化炉进行炭化，有机质被炭化，产生热值，此时即可作为制砖原料；在将污泥进行焚烧时，可将焚烧产生的尾气进行收集，然后通入换热器内部，换热产生的热量可对水进行加热，通过水沸腾后产生的水蒸气即可进行发电，进而可在污泥焚烧时进行电能转化。
8.根据权利要求7所述的一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，其特征在于：所述制成肥料还包括有以下内容：脱水污泥与部分干燥污泥和一定量的无机肥料及辅料在混合机中混合调整含水率后，连续加入特制的螺杆挤压造粒(条)机中；当挤出的污泥不互相粘连时，可采用螺杆挤压造粒机，当挤出的污泥互相粘连时，可采用螺杆挤压造条机；螺杆挤压造粒(条)机的出口与回转圆筒干燥机的入口直接相连，将回转圆筒干燥机的污泥进口适当加高，使一部分高温烟气在接近螺杆挤压造粒(条)机出口的地方汇入其中，并在垂直方向上与污泥有一定的接触时间；螺杆挤压造条机的出口总是向下的；当污泥条刚挤出时，即与高温烟气接触，表面水分迅速蒸发，使污泥条不再互相粘连，有利于干燥脱水；从回转圆筒干燥机出来后，一部分干污泥作为返料与湿污泥混合，另一部分干污泥作为烘干污泥的燃料或作为肥料出售；经过干燥，污泥变得无臭无味，其中的病原微生物和寄生虫卵也被杀灭，实现了无害化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，达到了处理污泥效率高，处理成本低的效果。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺，包括处理工艺，处理工艺包括有污泥减量以及污泥资源化处理，所述污泥减量包括有原位污泥减量法和后污泥减量法，污泥资源化处理包括有制成肥料、制成建材以及电能转化，后污泥减量法包括有污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水和干化以及污泥焚烧；
原位污泥减量法包括有以下步骤：
S1、收集污水储存在沉淀池内进行沉淀、过滤以及分离；
将污水处理厂中污水进行预处理后，向其中加入絮凝剂，然后搅拌，使得污水和絮凝剂充分混合，就会得到沉淀的污泥以及污水，将污水与污泥进行分离，得到较为浓缩的污泥；
S2、一部分污泥回流至活性污泥曝气池继续参与生化反应，另一部分活性污泥进行减量处理；
S3、收集产物进行最后处理；
向S1中所得的污泥中加入酶制剂进行酶水解，水解酶可吸附于污泥基质上，溶解和降解污泥，同时对污泥进行离心或其他外加动能、超声波破坏微生物细胞，进一步使其溶解，然后对其进行过滤，过滤出的固体进行后污泥减量法进行处理，过滤出的滤液与S1中污水一起进行污水处理后排放。
在某些实施例中，所述污泥浓缩和污泥消化具体步骤为：污泥浓缩需要根据污泥中固体物质与水的比重不同，将污泥进行离心，离心过程中加入聚丙烯酰胺等絮凝剂，从而可将出泥含水率控制在94％以下；污泥消化时首先对污泥进行预处理，然后将预处理后的污泥转入厌氧消化池内，通过代谢可产生沼气，然后对其进行脱水即可完成污泥的消化。
在某些实施例中，所述污泥脱水和干化具体步骤为：脱水分为自然干化法和机械脱水法，自然干化既是将污泥平铺于地面，依靠渗透和蒸发使污泥干化的方法，根据污泥的性质和气候条件的不同，污泥经过一周到几周的自然干化后，含水率可降到70％；选用真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水，机械脱水法需要对污泥进行脱水前的预处理，预处理的方法有很多，其中应用最广泛的是加药调理，加药调理是指向污泥中投加化学药剂，使污泥改变胶体结构，减少污泥与水的亲和力，提高污泥的脱水性能。
在某些实施例中，所述污泥焚烧具体步骤为：将固体污泥放入焚烧炉内，保证焚烧时所需的温度以及氧气，焚烧后，污泥本身变为灰烬，S、N、金属和其他元素完全被转变成各种最终产物，污泥含水率为零，减少了污泥的体积和质量，而且杀死一切病原体，使污泥不再具有污染能力，实现了污泥的无害化，焚烧还可分为单独焚烧以及混合焚烧，单独焚烧需要对含水率高的污泥进行热干化处理，否则污泥焚烧困难，需要在炉内停留较长时间，混合焚烧适用于污泥热值较低污泥，可通过掺杂富氧空气、富余的干气等辅助燃料，提高焚烧效率。
在某些实施例中，所述制成肥料、制成建材以及电能转化的具体步骤为：在污泥中加入污泥发酵剂，同时需按重量比加20-30％左右的秸秆粉、蘑菇渣、花生壳粉或稻壳、锯末等有机物料以便调节通气性，调节水分至60％左右，然后将其搅拌均匀，再将拌好菌的物料进行堆制，第2～3天温度达65以上时应进行翻倒，翻倒后堆制，等待再次升温，温度达到65度以上时再次进行翻倒，翻倒2-3次即可发酵完成，从而得到肥料；污泥经过压滤、烘干后，再使用炭化炉进行炭化，有机质被炭化，产生热值，此时即可作为制砖原料；在将污泥进行焚烧时，可将焚烧产生的尾气进行收集，然后通入换热器内部，换热产生的热量可对水进行加热，通过水沸腾后产生的水蒸气即可进行发电，进而可在污泥焚烧时进行电能转化。
在某些实施例中，所述制成肥料还包括有以下内容：脱水污泥与部分干燥污泥和一定量的无机肥料及辅料在混合机中混合调整含水率后，连续加入特制的螺杆挤压造粒(条)机中；当挤出的污泥不互相粘连时，可采用螺杆挤压造粒机，当挤出的污泥互相粘连时，可采用螺杆挤压造条机；螺杆挤压造粒(条)机的出口与回转圆筒干燥机的入口直接相连，将回转圆筒干燥机的污泥进口适当加高，使一部分高温烟气在接近螺杆挤压造粒(条)机出口的地方汇入其中，并在垂直方向上与污泥有一定的接触时间；螺杆挤压造条机的出口总是向下的；当污泥条刚挤出时，即与高温烟气接触，表面水分迅速蒸发，使污泥条不再互相粘连，有利于干燥脱水；从回转圆筒干燥机出来后，一部分干污泥作为返料与湿污泥混合，另一部分干污泥作为烘干污泥的燃料或作为肥料出售；经过干燥，污泥变得无臭无味，其中的病原微生物和寄生虫卵也被杀灭，实现了无害化
本实用与现有技术相比，其显著优点是：
其一，本发明使用酶制剂对污泥进行水解，具备操作简单，可提高污泥沉降性能的效果，成本较低，同时对污泥进行离心或其他外加动能、超声波破坏微生物细胞，进一步使其溶解，加快了污泥内部微生物的溶解速度，加快了污泥处理的时间，提高对污泥处理的效率，达到了处理污泥效率高，处理成本低的效果；
其二，本发明在进行污泥脱水时，在污泥投加化学药剂，使污泥改变胶体结构，减少污泥与水的亲和力，提高污泥的脱水性能；
其三，本发明在对污泥进行焚烧时，污泥本身变为灰烬，S、N、金属和其他元素完全被转变成各种最终产物，污泥含水率为零，减少了污泥的体积和质量，而且杀死一切病原体，使污泥不再具有污染能力，实现了污泥的无害化；
其四，可使用后污泥减量法，通过对污泥进行处理，可将污泥制成肥料以及建材，同时在焚烧污泥的同时可对余热进行回收，将余热转化为电能；
其五，脱水污泥与部分干燥污泥和一定量的无机肥料及辅料在混合机中混合调整含水率后，连续加入特制的螺杆挤压造粒(条)机中；当挤出的污泥不互相粘连时，可采用螺杆挤压造粒机，当挤出的污泥互相粘连时，可采用螺杆挤压造条机；螺杆挤压造粒(条)机的出口与回转圆筒干燥机的入口直接相连，将回转圆筒干燥机的污泥进口适当加高，使一部分高温烟气在接近螺杆挤压造粒(条)机出口的地方汇入其中，并在垂直方向上与污泥有一定的接触时间；螺杆挤压造条机的出口总是向下的；当污泥条刚挤出时，即与高温烟气接触，表面水分迅速蒸发，使污泥条不再互相粘连，有利于干燥脱水；从回转圆筒干燥机出来后，一部分干污泥作为返料与湿污泥混合，另一部分干污泥作为烘干污泥的燃料或作为肥料出售；经过干燥，污泥变得无臭无味，其中的病原微生物和寄生虫卵也被杀灭，实现了无害化。
解决了污泥处理效率低下的问题。
（发明人：江双双;田伟汉;陆华建;余雷）