專利名稱：污水處理污泥的脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及污泥的脫水方法。
背景技術(shù)：
目前我國污水處理所涉及廣泛應(yīng)用的“活性污泥法”和其衍生的各類生化法污水 處理技術(shù)，以及各種“氣浮”技術(shù)，均涉及產(chǎn)生和排出大量含有絮凝劑的污泥。此類污泥的 收集與后續(xù)處理已成為目前環(huán)保污水處理行業(yè)一項極大的負(fù)擔(dān)(不僅在經(jīng)濟上處理成本巨 大，而且即使付出巨大的經(jīng)濟成本之后其技術(shù)效果也并不理想)。由于污泥的收集與處理不 當(dāng)，不僅會造成大量的占用土地，還會造成二次污染等嚴(yán)重的問題。目前污水處理的后續(xù)污泥處理已成為污水處理行業(yè)十分頭痛的問題。從技術(shù)層面 講，國內(nèi)外對此類污泥的處理、處置多采用自然晾曬，強力擠壓或高速離心，高溫蒸發(fā)，化 學(xué)或生化降解等方法進行脫水處理；填埋、焚燒、發(fā)酵制肥、焙燒建筑材料、高溫碳化等方法 進行消納、資源化處理。但這些方法均存在脫水效果低下、設(shè)備價格昂貴和運行成本過高 等缺點，而且有些污泥在資源化處理過程中采用堿化降解處理就很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污 染，也有個別采用“人工濕地污泥消化床技術(shù)”對污水廠污泥進行減量化、無害化處理。實踐證明自然晾曬法成本最低，但晾曬場地需要極大面積、晾曬周期長，受環(huán)境 氣候因素影響極大，因而很難作為工業(yè)技術(shù)手段應(yīng)用；“人工濕地污泥消化床技術(shù)”成本也 比較低，但其處理周期過長，雖然作為減量化、無害化是很好的手段，可無法作為連續(xù)工業(yè) 化技術(shù)手段應(yīng)用；“擠壓脫水”或“離心脫水”的耗能大、需相對重型的設(shè)備，且脫水率不高 (所謂脫水后的污泥含水率也很難低于80%)，所謂擠壓脫水或離心脫水后的污泥處理仍很 不易；高溫蒸發(fā)高成本、高耗能，容易產(chǎn)生氣體二次污染；化學(xué)或生化降解一般工藝復(fù)雜、 成本高、多易產(chǎn)生二次污染；“填埋法”除需耗用大量的土地外，經(jīng)常帶來二次污染問題； “焚燒法”處理，不僅成本高，而且在很多情況下仍會產(chǎn)生氣體、殘渣的二次污染；“發(fā)酵制 肥”由于污泥中往往含有重金屬、致病菌和其它有毒有害物質(zhì)，且肥效不高，亦很難實際大 面積推廣應(yīng)用；“高溫碳化法”的資源化技術(shù)更是耗能高、成本高，且其產(chǎn)品純度受來源污泥 本身成分波動影響而很難保證一定水平；焙燒建筑材料是目前比較好的一種污泥資源化技 術(shù)。焙燒建筑材料需要首先將污泥含水率降低到較低水平。由于污水處理廠排出的污泥大 量含水，即使是填埋、焚燒、發(fā)酵制肥一般也必須首先進行脫水，使其含水率達到較低水平 才能順利實施。為此，對污水處理廠污泥脫水是必不可少的技術(shù)要求。中國專利局公開了一種污泥脫水處理工藝，申請公布號是CN101767922A，該工藝 包括以下步驟，剩余活性污泥依次經(jīng)連續(xù)式重力濃縮池、間歇式污泥濃縮池進行濃縮處理， 然后進入化學(xué)調(diào)理槽，經(jīng)化學(xué)調(diào)理后的污泥進入轉(zhuǎn)鼓式離心濃縮機進一步濃縮，最后進入 帶式壓濾機進行脫水處理形成泥餅。采用該工藝進行脫水處理形成的泥餅含水率仍在70% 以上，由于污水處理過程中大量使用了 PAM等絮凝劑，造成污泥脫水十分困難，特別是將脫 水效果達到污泥含水率70%以下。如能將污泥脫水達到含水率50%左右或以下，應(yīng)用其制作建材將成為“終端無害化”和“資源化”的優(yōu)勢選擇。如能將污泥脫水達到含水率10%以下，其應(yīng)用前景將十分可 觀。污水處理中污泥的脫水處理比普通的污泥脫水處理更加困難，因此適用于污水處 理污泥的脫水方法也一定適用于常見的污泥脫水處理。

發(fā)明內(nèi)容
目前污水處理過程中由于大量使用了 PAM等絮凝劑，造成污泥脫水十分困難，現(xiàn) 有技術(shù)的脫水效果很難到達污泥含水率70%以下。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提 出了一種污水 處理污泥的脫水方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種污水處理污泥的脫水方法，包括以下步驟
(1)給帶有攪拌器的容器上料；
(2)給污泥加溫并保持溫度，污泥加熱溫度在55 210°C，保持溫度時間不小于15分 鐘；同時進行攪拌，攪拌速度為5 15轉(zhuǎn)/分鐘；
(3)降溫，溫差要達到不小于15°C ；停止攪拌，保持時間不小于15分鐘；
(4)重復(fù)(2)和(3)步驟1-若干次，直到達到所需的污泥含水率；
(5)出料。本發(fā)明的基本原理是
污水處理廠排出的污泥中含有大量的PAM等絮凝劑，其將大量的污染物和水包裹在一 起，其中的水成為“內(nèi)水”，客觀上起到了“保水劑”的作用，因此造成污水處理廠排出的污泥 脫水極為困難。本發(fā)明即是采取通過適當(dāng)?shù)哪芰?熱能)輸入，逐漸破壞和降解由PAM等絮 凝劑對水所形成的包裹層，使水釋放出來，由“內(nèi)水”變?yōu)椤巴馑?。一部分外水流淌出來與 污泥分離，一部分水被蒸發(fā)掉。這樣污泥的含水率得以大幅度降低，即起到了污泥脫水的作 用。如果水全部依靠蒸發(fā)掉，由于所需汽化熱巨大，將使污泥脫水的耗能巨大，這是極 不經(jīng)濟的，也是經(jīng)濟技術(shù)分析所不允許的，更是與如今的節(jié)能減排背道而馳的。因此，創(chuàng)造 外水順利脫離污泥的環(huán)境條件也是至關(guān)重要的。如今我們已經(jīng)找到了這種外水順利脫離污 泥的方法。PAM等絮凝劑在55 210°C時將逐漸失效并被降解破壞。因此污水處理的含絮凝 劑污泥的脫水處理溫度區(qū)間確定為55 210°C，其中不同種類的污泥的最佳處理溫度值略 有不同(即脫水最佳溫度)。溫度是關(guān)鍵不僅在于升溫和保溫，降溫同樣關(guān)鍵，降溫的幅度大 小也是決定脫水效率的重要關(guān)鍵。我們所講的溫度均是指污泥的溫度，而不是外加溫度。外 加溫度與污泥溫度有關(guān)；而不同的加溫方案與保溫方法，其污泥溫度與外加溫度的關(guān)聯(lián)關(guān) 系亦不相同。本發(fā)明可選用的供熱方式為鍋爐余熱、熱風(fēng)爐余熱、導(dǎo)熱油爐余熱、隧道窯尾熱 (200°C以上的干熱風(fēng))等熱源。污泥的溫度采用溫控探頭(傳感器)檢測。本發(fā)明的核心工藝表現(xiàn)是中低溫，間歇升、降溫，攪拌脫水；可將污泥脫水至要求 指定的任一含水率水平(直至含水率為零)。環(huán)境濕度、對流條件的存在與否、水順利脫離污泥的環(huán)境條件存在與否(統(tǒng)稱為“環(huán)境條件”)對脫水效率都有重要的影響。環(huán)境濕度低、對流充分、外水順利脫離污泥的條 件具備，絮凝劑污泥脫水的效率就高；反之，脫水效率就低。脫水關(guān)鍵因素除溫度、環(huán)境條件外，時間也是重要因素。某一溫度下，脫水時間的 長短也會影響脫水率的多少。作為優(yōu)選，攪拌時間與降溫時間比為1 3:1。脫水時是否攪拌，攪拌速度與攪拌 間歇時間的比例關(guān)系也會對脫水效果產(chǎn)生影響。上述四因素綜合影響脫水率。所以溫度、環(huán)境條件、時間、攪拌及其間歇比，以及它 們的最佳配合關(guān)系，是含絮凝劑污泥脫水技術(shù)的關(guān)鍵。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是可以將污水處理廠排出的含絮凝劑污泥 脫水至要求指定的任一含水率水平，直至含水率為零。其不僅為污水處理廠污泥制作建筑 材料工藝提供了有效的脫水技術(shù)，同時為污泥碳化等的新產(chǎn)品開發(fā)鋪平了道路，也為其它 污泥資源化方向提供了極有利的前提條件。本發(fā)明不僅適合于污水處理廠污泥脫水，同樣 適用于淤泥等其他 污泥的脫水處理。
具體實施例方式實施例
①稱重稱取污水處理廠的污泥量70 kg，檢測含水率84. 1 %，上料；選用帶有攪拌器 的“鍋”狀容器，通過電阻式電爐加熱。②采用溫控探頭(傳感器)檢測污泥的溫度，污泥加溫并保持溫度(80 90°C )，同 時進行攪拌，攪拌速度為6轉(zhuǎn)/分鐘，持續(xù)60分鐘。③停止加溫和攪拌，污泥放在“鍋”中，采用自然降溫，持續(xù)60分鐘；
此時(停止加溫攪拌持續(xù)60分鐘終了時)，溫度47°C，污泥總量54. 5kg，其中固體物 11. 13kg，水 43. 37kg，即脫水 15. 5kg，污泥含水率 79. 6 %。④同工序②，升溫并保溫，攪拌，持續(xù)60分鐘。⑤同工序③，停止加溫和攪拌，自然降溫，持續(xù)60分鐘；
此時(停止加溫攪拌持續(xù)60分鐘終了時)，溫度48°C，污泥總量39. 5kg，其中固體物 11. 13kg，水28. 37kg，即脫水15kg，污泥含水率72 %。⑥重復(fù)工序④、⑤；
此時(重復(fù)工序⑤停止加溫攪拌，持續(xù)60分鐘終了時)。溫度46°C，污泥總量24. 3kg， 其中固體物11. 13kg，水13. 17kg，即脫水15. 2kg，污泥含水率54. 2 %。⑦重復(fù)工序⑥；
此時(重復(fù)工序⑤停止加溫攪拌，持續(xù)60分鐘終了時)，溫度46°C，污泥總量12. Ikg,其 中固體物11. 13kg，水0. 97kg。即脫水12. 2kg，污泥含水率8 %。⑧出料。本發(fā)明可以將污水處理廠排出的含絮凝劑污泥脫水至要求指定的任一含水率水 平，直至含水率為零。其不僅為污水處理廠污泥制作建筑材料工藝提供了有效的脫水技術(shù)， 同時為污泥碳化等的新產(chǎn)品開發(fā)鋪平了道路，也為其它污泥資源化方向提供了極有利的前 提條件。本發(fā)明不僅適合于污水處理廠污泥脫水，同樣適用于淤泥等其他污泥的脫水處理。
權(quán)利要求
一種污水處理污泥的脫水方法，其特征在于該方法包括以下步驟⑴給帶有攪拌器的容器上料；⑵給污泥加溫并保持溫度，污泥加熱溫度在55～210℃，保持溫度時間不小于15分鐘；同時進行攪拌，攪拌速度為5～15轉(zhuǎn)∕分鐘；⑶降溫，溫差要達到不小于15℃；停止攪拌，保持時間不小于15分鐘；⑷重復(fù)⑵和⑶步驟1～若干次，直到達到所需的污泥含水率；⑸出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理污泥的脫水方法，其特征在于攪拌時間與降溫時 間比為1 3 1。
全文摘要
一種污水處理污泥的脫水方法，涉及污水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及污泥的脫水方法。本發(fā)明包括以下步驟(1)給帶有攪拌器的容器上料；(2)給污泥加溫并保持溫度；(3)降溫，停止攪拌，保持時間不小于15分鐘；(4)重復(fù)(2)和(3)步驟1-若干次，直到達到所需的污泥含水率；(5)出料。本發(fā)明可以將污水處理廠排出的含絮凝劑污泥脫水至要求指定的任一含水率水平，直至含水率為零。其不僅為污水處理廠污泥制作建筑材料工藝提供了有效的脫水技術(shù)，同時為污泥碳化等的新產(chǎn)品開發(fā)鋪平了道路，也為其它污泥資源化方向提供了極有利的前提條件。
文檔編號C02F11/12GK101935141SQ20101024084
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉曉雷, 吳江, 孫楷平, 應(yīng)健威, 應(yīng)國慶, 項子君 申請人:浙江捷豐環(huán)保技術(shù)工程有限公司