專利名稱：污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理廠處理污水產(chǎn)生的沉淀污泥、市政下水道產(chǎn)生的污泥處理技術(shù)，特別是涉及一種污泥洗滌、生物處理的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近幾年來我國(guó)的污水處理工作有了前所未有的發(fā)展，污水處理廠在解決我國(guó)水污染問題方面起到了巨大的作用，在很大程度上緩解了我國(guó)水污染的危機(jī)。但是，多數(shù)污水處理廠對(duì)大量的沉淀污泥如何安全處理和處置束手無策，由于污水處理后產(chǎn)生大量的沉淀污泥無處堆放，很多污水處理廠已經(jīng)面臨停止運(yùn)營(yíng)的窘境，有80%污泥沒有得到妥善處理，污泥已成為多數(shù)污水處理廠亟待解決的問題。目前的技術(shù)發(fā)展很難實(shí)現(xiàn)污泥處理凈盈利，以污泥干化焚燒發(fā)電為例，污泥干化的成本要遠(yuǎn)高于焚燒發(fā)電帶來的收益。污泥中含有大量微生物的菌體和有機(jī)膠體物質(zhì)，導(dǎo)致污泥黏度大脫水困難，采用機(jī)械脫水的方法通常只能將含水率降低到80%左右，污泥含有大量的水為后續(xù)處理帶來重重困難，加大了污泥處理費(fèi)用。污泥現(xiàn)有處理、處置方法，污泥農(nóng)用會(huì)與人類的食物鏈發(fā)生關(guān)系，存在極大風(fēng)險(xiǎn)；污泥填埋污染地下水源，大部分垃圾填埋場(chǎng)存在拒收污泥的現(xiàn)象；污泥焚燒一次性投資巨大，焚燒時(shí)達(dá)不到熱值耗費(fèi)過多的熱量，造成嚴(yán)重的大氣污染；厭氧消化處理是最佳處理方法，但是處理廠投資大，處理費(fèi)用高，沒有政府財(cái)政補(bǔ)貼難以盈利，巨額財(cái)政補(bǔ)貼給當(dāng)?shù)卣?cái)政帶來沉重負(fù)擔(dān)。有機(jī)物厭氧消化適宜的碳氮比(C :N) 6 30 :1，但大家公認(rèn)效果比較理想的是 25 :1，沉淀污泥的碳氮比是5:1，高濃度污泥厭氧消化幾乎是不可行的，容易造成消化液氨中毒消化系統(tǒng)失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種污泥洗滌、生物處理的系統(tǒng)和方法。首先采用污泥洗滌工藝，洗出污泥中有機(jī)物質(zhì)，分離無機(jī)物和不易分解垃圾外運(yùn)填埋，再將有機(jī)污泥濃縮進(jìn)行高溫厭氧消化處理。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案
一種污泥洗滌系統(tǒng)，含有污泥洗滌池，有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井，所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井采用地埋式設(shè)計(jì)，污泥洗滌池的底面從污泥進(jìn)口端到底面最低處為坡面，底面最低處設(shè)有污泥泵及管道連通污泥洗滌池前部的污泥進(jìn)口，所述有機(jī)污泥沉淀池鄰接污泥洗滌池，其底面低于污泥洗滌池的底面最低處，污泥洗滌池與有機(jī)污泥沉淀池共用的隔墻上端部設(shè)有洗滌污泥出口連通有機(jī)污泥沉淀池，所述澄清污水井設(shè)置在有機(jī)污泥沉淀池中洗滌污泥進(jìn)口相對(duì)一側(cè)的盡頭，其井口高度低于有機(jī)污泥沉淀池的洗滌污泥進(jìn)口，澄清污水井內(nèi)設(shè)有污水泵，所述污水泵通過管道連通污泥洗滌池的污泥進(jìn)口和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池。所述的污泥洗滌系統(tǒng)，和所述有機(jī)污泥沉淀池相鄰設(shè)有高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池；
4所述污泥洗滌池底面坡度為35 50度，污泥洗滌池與有機(jī)污泥沉淀池共用的隔墻上端部的洗滌污泥出口處設(shè)有格柵，所述格柵的孔徑在1 3cm之間；所述有機(jī)污泥沉淀池設(shè)有污泥泵管道連通污泥脫水機(jī)，所述污泥脫水機(jī)設(shè)有污泥管道和污水管道分別連通高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池；所述澄清污水井的井口高度是有機(jī)污泥沉淀池深度的三分之二。所述的污泥洗滌系統(tǒng)，含有無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池，污泥洗滌池底面最低處設(shè)有污泥泵及管道連通無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池，所述無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池設(shè)在地表上，池底為坡度在5-10度之間的坡面，無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池池底最低一側(cè)無圍墻，池底最低處池面下部設(shè)有污水通道連通污泥洗滌池，污水通道上面安裝有金屬篦子阻擋無機(jī)垃圾通過；所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池、澄清污水井、高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池的頂部設(shè)有污泥泵及管道安裝孔，管道及其閥門安裝在各池體的外部空間。一種含有所述污泥洗滌系統(tǒng)的污泥生物處理系統(tǒng)，還包括秸稈預(yù)處理系統(tǒng)、備料系統(tǒng)和厭氧消化系統(tǒng)，所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)含有高壓蒸汽罐和秸稈水解酸化反應(yīng)器，配料系統(tǒng)含有備料池、堿性溶液池，污泥洗滌系統(tǒng)的高濃度有機(jī)物泥儲(chǔ)存池設(shè)有污泥泵管道連通備料池；所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)的高壓蒸汽罐設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)口連通蒸汽鍋爐，并設(shè)有堿性溶液進(jìn)口連通堿性溶液池，秸稈水解酸化反應(yīng)器頂部設(shè)有熟化秸稈進(jìn)料口、污泥泵安裝口和沼肥、自循環(huán)管道進(jìn)口，所述秸稈水解酸化反應(yīng)器底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)，沼肥、 自循環(huán)管道進(jìn)口通過自循環(huán)泵、管道及過濾裝置連通備料池，備料池通過輸送料裝置連接厭氧消化系統(tǒng)。所述的污泥生物處理系統(tǒng)，厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器；所述超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器相互之間通過共用隔墻底部窗口連通，最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)有沼肥抽出污泥泵；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有堿性溶液、沼肥回流管道入口、污泥泵安裝口和管道進(jìn)出口 ；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有在線溫度監(jiān)測(cè)儀、PH值監(jiān)測(cè)儀、水位儀、濃度監(jiān)測(cè)儀、氧化還原電位監(jiān)測(cè)儀，每個(gè)反應(yīng)器上下周壁設(shè)有保溫層。所述的污泥生物處理系統(tǒng)，超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器內(nèi)底部均設(shè)有吹浮裝置，所述吹浮裝置的吹浮管道進(jìn)口從各反應(yīng)器頂部引入連接自身消化液循環(huán)系統(tǒng)和回流氣體高壓系統(tǒng)；所述秸稈水解酸化反應(yīng)器和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器各采用2-5個(gè)反應(yīng)器組成。一種污泥生物處理方法，采用所述的污泥生物處理系統(tǒng)，采用污泥、秸稈共混處理的方法，對(duì)污泥進(jìn)行生化處理，
首先，將粉碎草化的農(nóng)作物秸稈噴灑堿性溶液后放入高壓罐中高溫蒸煮； 然后，將熟化的農(nóng)作物秸桿倒入秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中，加入沼液、沼肥或秸稈酸化液， 使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中物料固體干物質(zhì)含量在10 12% ；
第三，封閉秸稈預(yù)處理反應(yīng)器，加溫使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器保持消化液溫度在65 68 度，加溫時(shí)開啟鉸刀粉碎機(jī)攪動(dòng)消化液以分散局部高溫，并將秸稈粒度進(jìn)一步細(xì)化；農(nóng)作物秸桿水解酸化時(shí)間4 12天；
第四，按照重量份1 1. 5:1的比例，分別將干物質(zhì)含量10 12%的高濃度有機(jī)污泥和已經(jīng)半水解酸化的秸稈溶液抽入備料池，加入堿性溶液到備料池，使備料池中和后的混合液PH值在6 6. 5 ；
第五；將混合液輸送入?yún)捬跸到y(tǒng)，同時(shí)混入為進(jìn)料量25-35%的沼肥或菌種，進(jìn)行厭氧消化處理。所述的污泥生物處理方法，產(chǎn)甲烷菌繁殖倍增一代需要5個(gè)小時(shí)，厭氧消化系統(tǒng)每天處理量分成5次進(jìn)料，備料池設(shè)定每4 6個(gè)小時(shí)從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)料一次。所述污泥生物處理方法，厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器和數(shù)個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器；超高溫酸化反應(yīng)器設(shè)定溫度65-68度，PH值為6-6. 5 ；超高溫過渡反應(yīng)器設(shè)定溫度58-61度，PH值6. 5-7 ；高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)定溫度53-56度，PH 值 6. 8-7. 5。所述污泥生物處理方法，通過所述污泥洗滌系統(tǒng)，將污水處理廠沉淀池污泥收集泵入污泥洗滌池中洗滌，污泥中不易分解的固體物質(zhì)沉淀在洗滌池底部，容易分解的有機(jī)物質(zhì)同污水一起流入有機(jī)污泥沉淀池中沉淀，沉淀在洗滌池底部的污泥被污泥泵不斷從池后底部抽出泵入洗滌池前部反復(fù)洗滌，洗滌池底部積累的不易分解的固體垃圾抽入無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池脫水，脫出污水流回洗滌池，不易分解的固體垃圾經(jīng)脫水后外運(yùn)填埋；有機(jī)污泥沉淀池中的污泥經(jīng)沉淀泵入污泥脫水機(jī)脫水。本發(fā)明的有益積極效果
1、本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，采用污泥洗滌工藝，洗出污泥中有機(jī)物質(zhì)， 分離無機(jī)物和不易分解極少量垃圾外運(yùn)填埋，壓縮濕污泥體積98. 5%以上；污泥洗出有機(jī)物質(zhì)后再填埋不會(huì)對(duì)地下水源、周邊環(huán)境、大氣環(huán)境造成污染，徹底改變了污泥給人們?cè)斐傻膼毫有蜗蟆?、本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，處理污泥每一個(gè)處理廠每年就需要幾千噸秸稈，大量廢棄秸稈被有效利用，不僅減輕秸稈禁燒政府負(fù)擔(dān)，還為農(nóng)民朋友開發(fā)出一條致富門路。3、本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，投資少，工程采用地埋式、混凝土結(jié)構(gòu)消化反應(yīng)器設(shè)計(jì)，工程造價(jià)低廉，與相同處理能力的污泥生物處理廠相比，投資不足十分之一；效率高，采用超高溫厭氧消化、多級(jí)厭氧消化、沼渣漂浮等工藝大大提高消化效率和速度；運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，設(shè)備維護(hù)量少，能源消耗自產(chǎn)沼氣，污泥、秸稈共混處理，沼氣、有機(jī)肥產(chǎn)量大幅提高，處理產(chǎn)生的副產(chǎn)品創(chuàng)收，即使政府財(cái)政不補(bǔ)貼資金也能獲得較好的效益。4、本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，就地就近處理污泥，減少了運(yùn)輸費(fèi)和二次污染，同時(shí)減少了秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染；污泥生物處理從儲(chǔ)存、洗滌、消化、利用全程封閉，不會(huì)有臭味外泄，處理后產(chǎn)生的副產(chǎn)品全部利用，把有害污泥變害為寶。5、本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，功能全面，適用范圍廣， 還能處理飯店、食堂餐廚垃圾和化糞池糞便垃圾、市政下水道污泥等；其投資少、低成本的運(yùn)營(yíng)模式為實(shí)現(xiàn)我國(guó)污泥生物處理產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。


圖1 本發(fā)明污泥洗滌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2 本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一參見圖1，本發(fā)明污泥洗滌系統(tǒng)，含有污泥洗滌池1，有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井3，所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井采用地埋式設(shè)計(jì)，污泥洗滌池1的底面從污泥進(jìn)口端到底面最低處為坡面，底面最低處設(shè)有污泥泵4及管道連通污泥洗滌池1前部的污泥進(jìn)口，所述有機(jī)污泥沉淀池2鄰接污泥洗滌池1，其底面低于污泥洗滌池的底面最低處，污泥洗滌池1與有機(jī)污泥沉淀池2共用的隔墻上端部設(shè)有洗滌污泥出口 5連通有機(jī)污泥沉淀池2，所述澄清污水井3設(shè)置在有機(jī)污泥沉淀池2中洗滌污泥進(jìn)口(即污泥洗滌池的洗滌污泥出口 5)相對(duì)一側(cè)的盡頭，其井口高度低于有機(jī)污泥沉淀池2的洗滌污泥進(jìn)口，澄清污水井3內(nèi)設(shè)有污水泵6，所述污水泵6通過管道連通污泥洗滌池1的污泥進(jìn)口和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池。實(shí)施例二 參見圖1，本實(shí)施例的污泥洗滌系統(tǒng)，與實(shí)施例一不同的是所述污泥洗滌池1的底面坡度為35 50度，污泥洗滌池1與有機(jī)污泥沉淀池2共用的隔墻上端部的洗滌污泥出口 5處設(shè)有格柵，所述格柵的孔徑在1 3cm之間；系統(tǒng)還設(shè)有高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池7，所述高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池7和有機(jī)污泥沉淀池2相鄰設(shè)置，有機(jī)污泥沉淀池 2設(shè)有污泥泵管道連通污泥脫水機(jī)(圖中未示出)，所述污泥脫水機(jī)設(shè)有污泥管道和污水管道分別連通高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池7和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池；所述澄清污水井3的井口高度是有機(jī)污泥沉淀池2深度的三分之二。實(shí)施例三本實(shí)施例的污泥洗滌系統(tǒng)，還含有無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池；污泥洗滌池底面最低處設(shè)有污泥泵及管道連通無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池，所述無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池設(shè)在地表上，池底為坡度在5-10度之間的坡面，無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池池底最低一側(cè)無圍墻，池底最低處池面下部設(shè)有污水通道連通污泥洗滌池， 污水通道上面安裝有金屬篦子阻擋無機(jī)垃圾通過；所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池、澄清污水井、高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池的頂部設(shè)有污泥泵及管道安裝孔，管道及其閥門安裝在各池體的外部空間。實(shí)施例四參見圖1、圖2，本實(shí)施例為含有前述實(shí)施例所述污泥洗滌系統(tǒng)的污泥生物處理系統(tǒng)。所述污泥生物處理系統(tǒng)含有秸稈預(yù)處理系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)，所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)含有高壓蒸汽罐和秸稈水解酸化反應(yīng)器8，配料系統(tǒng)含有備料池9、堿性溶液池10，污泥洗滌系統(tǒng)的高濃度有機(jī)物泥儲(chǔ)存池7設(shè)有污泥泵管道連通備料池9 ；所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)的高壓蒸汽罐設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)口連通蒸汽鍋爐，并設(shè)有堿性溶液進(jìn)口連通堿性溶液池10，秸稈水解酸化反應(yīng)器8頂部設(shè)有熟化秸稈進(jìn)料口、污泥泵安裝口和沼肥、自循環(huán)管道進(jìn)口，所述秸稈水解酸化反應(yīng)器8的底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)，沼肥、自循環(huán)管道進(jìn)口通過自循環(huán)泵、管道及過濾裝置連通備料池9，備料池9通過輸送料裝置連接厭氧消化系統(tǒng)。實(shí)施例五參見圖1、圖2，本實(shí)施例的污泥生物處理系統(tǒng)，與實(shí)施例四不同的是 厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器11、超高溫過渡反應(yīng)器12、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器 13 ；所述超高溫水解酸化反應(yīng)器11、超高溫過渡反應(yīng)器12和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13相互之間通過共用隔墻底部窗口連通；高濃度有機(jī)混合液和回流沼肥從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)入超高溫過渡反應(yīng)器中，最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)有沼肥抽出污泥泵；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有堿性溶液、沼肥回流管道入口、污泥泵安裝口和管道進(jìn)出口 ；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有在線溫度監(jiān)測(cè)儀、PH值監(jiān)測(cè)儀、水位儀、濃度監(jiān)測(cè)儀、氧化還原電位監(jiān)測(cè)儀，每個(gè)反應(yīng)器上下周壁設(shè)有保溫層。秸稈水解酸化反應(yīng)器8和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器13采用多級(jí)反應(yīng)器。所述的污泥生物處理系統(tǒng)，超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器內(nèi)底部均設(shè)有吹浮裝置，所述吹浮裝置的吹浮管道進(jìn)口從各反應(yīng)器頂部引入連接自身消化液循環(huán)系統(tǒng)和回流氣體高壓系統(tǒng)。實(shí)施例六參見圖1、圖2，本實(shí)施例為一種污泥生物處理方法 首先，將粉碎草化的農(nóng)作物秸稈噴灑堿性溶液后放入高壓罐中高溫蒸煮；
然后，將熟化的農(nóng)作物秸桿倒入秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中，加入沼液、沼肥或秸稈酸化液， 使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中物料固體干物質(zhì)含量在10 12% ；
第三，封閉秸稈預(yù)處理反應(yīng)器，加溫使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器保持消化液溫度在65 68 度，加溫時(shí)開啟鉸刀粉碎機(jī)攪動(dòng)消化液以分散局部高溫，并將秸稈粒度進(jìn)一步細(xì)化；農(nóng)作物秸桿水解酸化時(shí)間4 12天；
第四，按照重量份1 1. 5:1的比例，分別將干物質(zhì)含量10 12%的高濃度有機(jī)污泥和已經(jīng)半水解酸化的秸稈溶液抽入備料池，加入堿性溶液到備料池，使備料池中和后的混合液PH值在6 6. 5 ；
第五；將混合液輸送入?yún)捬跸到y(tǒng)，同時(shí)混入為進(jìn)料量的25 35%的沼肥或菌種，進(jìn)行厭氧消化處理。實(shí)施例七參見圖1、圖2，本實(shí)施例的污泥生物處理系統(tǒng)和方法，厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器和數(shù)個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器；高濃度有機(jī)混合液從備料池進(jìn)入超高溫酸化反應(yīng)器時(shí)，25-35%進(jìn)料量的沼肥或菌種也同時(shí)進(jìn)入；超高溫酸化反應(yīng)器設(shè)定溫度65-68度，PH值為6-6. 5 ；超高溫過渡反應(yīng)器設(shè)定溫度58-61度，PH值 6. 5-7 ；高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)定溫度53-56度，PH值6. 8-7. 5。中和后的有機(jī)混合液從備料池泵入超高溫酸化反應(yīng)器時(shí)，污泥泵設(shè)有濾網(wǎng)阻擋 Icm以上固體物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器，備料池底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)粉碎大塊固體物質(zhì)；產(chǎn)甲烷菌繁殖倍增一代需要5個(gè)小時(shí)左右，厭氧消化系統(tǒng)每天處理量分成5次進(jìn)料，備料池設(shè)定每4-6個(gè)小時(shí)左右從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)料一次；堿性溶液還泵入高壓罐侵濕秸稈和泵入?yún)捬跸磻?yīng)器中和消化液酸堿度。本發(fā)明污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，通過所述污泥洗滌系統(tǒng)，將污水處理廠沉淀池污泥收集泵入污泥洗滌池中洗滌，沉淀污泥泵入洗滌池后，污泥中不易分解的固體物質(zhì)沉淀在洗滌池底部，容易分解的有機(jī)物質(zhì)同污水一起流入有機(jī)污泥沉淀池中沉淀，沉淀在洗滌池底部的污泥被污泥泵不斷從池后底部抽出泵入洗滌池前部反復(fù)洗滌，洗滌池底部積累的不易分解的固體垃圾抽入無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池脫水，脫出污水流回洗滌池，不易分解的固體垃圾經(jīng)脫水后外運(yùn)填埋；有機(jī)污泥沉淀池中污泥經(jīng)過沉淀泵入污泥脫水機(jī)脫水，脫水后污泥濃度10-1 (干物質(zhì)含量)泵入高濃度污泥儲(chǔ)存池中儲(chǔ)存。實(shí)施例八本實(shí)施例污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，秸稈預(yù)處理工藝收購(gòu)農(nóng)民的玉米秸稈(或其他秸稈)經(jīng)過粉碎草化，壓縮成長(zhǎng)方形草捆方便運(yùn)輸，草桿最大直徑不超 0. 5cm，首先將玉米草桿噴灑堿性溶液放入高壓罐中高溫蒸煮；將熟化的玉米草桿倒入秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中，適當(dāng)加入沼液、沼肥或秸稈酸化液(菌種)，使反應(yīng)器中物料固體干物質(zhì)含量在10-1 ；封閉反應(yīng)器保持消化液溫度65-68度，反應(yīng)器底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)，將玉米草桿粒度細(xì)化，采用高溫蒸汽直接加溫，加溫時(shí)開啟粉碎機(jī)攪動(dòng)消化液分散局部高溫； 設(shè)有三個(gè)秸稈預(yù)處理反應(yīng)器，分別保持在熟化加料、水解酸化、配料使用各個(gè)階段，每個(gè)反應(yīng)器水解酸化的玉米草桿溶液可供厭氧消化反應(yīng)器4天用量，玉米草桿水解酸化時(shí)間4-12天。厭氧消化工藝按照1. 5:1 (干物質(zhì)重量)比例，分別將濃度10-1 (干物質(zhì)含量) 的高濃度有機(jī)物泥和已經(jīng)半水解酸化的秸稈溶液抽入備料池，根據(jù)混合液PH值數(shù)據(jù)，從堿性溶液池抽出一定數(shù)量的堿性溶液進(jìn)入備料池中和酸度，中和后的PH值6-6. 5 ；中和后的有機(jī)混合液從備料池泵入超高溫酸化反應(yīng)器時(shí)，污泥泵設(shè)有濾網(wǎng)阻擋Icm以上固體物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器，備料池底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)粉碎大塊固體物質(zhì)；產(chǎn)甲烷菌繁殖倍增一代需要5個(gè)小時(shí)左右，厭氧消化系統(tǒng)每天處理量分成5次進(jìn)料，設(shè)定4-6個(gè)小時(shí)從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)料一次；高濃度有機(jī)混合液進(jìn)入超高溫酸化反應(yīng)器時(shí)，一定比例的沼肥(菌種)回流(約30%進(jìn)料量)也同時(shí)進(jìn)入；厭氧消化反應(yīng)器設(shè)有超高溫酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器，相互之間從共用隔墻底部窗口連通；高濃度有機(jī)混合液和回流沼肥從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)入壓迫部分消化液進(jìn)入超高溫過渡反應(yīng)器中，超高溫過渡反應(yīng)器部分消化液又進(jìn)入到高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器，直到高濃度有機(jī)混合液變成沼肥從最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器中抽出；超高溫酸化反應(yīng)器設(shè)定溫度65-68度，PH值6-6. 5 ；超高溫過渡反應(yīng)器設(shè)定溫度58-61度，PH值6. 5-7 ；高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)定溫度53-56度，PH值6. 8-7. 5 ；在高溫、消化液PH正常值和厭氧條件下，微生物快速消化分解有機(jī)物生成沼氣和沼肥；沼氣從各反應(yīng)器頂部管口收集后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，沼肥從最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器中抽出進(jìn)入沼肥脫水機(jī)脫水；每個(gè)厭氧消化反應(yīng)器設(shè)有吹浮裝置，定時(shí)用回流氣體高壓吹浮，使沉淀在反應(yīng)器底部的固體物質(zhì)漂浮起來，再用反應(yīng)器自身消化液M小時(shí)不停循環(huán)吹浮，保持固體物質(zhì)不沉底，有助于消化物與厭氧菌充分接觸；消化液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)有過濾系統(tǒng)阻擋0. 6cm以上固體物質(zhì)通過，避免堵塞吹浮管道。每個(gè)厭氧消化反應(yīng)器設(shè)有增溫裝置，增溫采用高壓蒸汽直接增溫，蒸汽管道直接通入消化液循環(huán)系統(tǒng)的過濾箱中，消化液快速循環(huán)分散局部高溫； 每個(gè)厭氧消化反應(yīng)器設(shè)有在線溫度監(jiān)測(cè)儀、PH值監(jiān)測(cè)儀、水位儀、濃度監(jiān)測(cè)儀、氧化還原電位監(jiān)測(cè)儀，掌握各個(gè)反應(yīng)器數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整；為了方便調(diào)整各個(gè)反應(yīng)器消化液PH值，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有堿性溶液和沼肥回流管道入口，及時(shí)調(diào)整反應(yīng)器中消化液PH值。副產(chǎn)品利用沼肥從最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器中抽出進(jìn)入沼肥脫水機(jī)脫水，脫出沼液泵入污水處理廠沉淀池或調(diào)整消化反應(yīng)器PH值、濃度，將脫水后的沼渣加菌種堆肥處理，水分含量降至30%左右造粒、裝袋、入庫待售。沼氣經(jīng)過脫水、脫硫、儲(chǔ)存、加壓送入沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)出電力輸送電網(wǎng)銷售；沼氣還輸送到鍋爐房自用。
權(quán)利要求
1.一種污泥洗滌系統(tǒng)，含有污泥洗滌池，有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井，其特征是；所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池和澄清污水井采用地埋式設(shè)計(jì)，污泥洗滌池的底面從污泥進(jìn)口端到底面最低處為坡面，底面最低處設(shè)有污泥泵及管道連通污泥洗滌池前部的污泥進(jìn)口，所述有機(jī)污泥沉淀池鄰接污泥洗滌池，其底面低于污泥洗滌池的底面最低處，污泥洗滌池與有機(jī)污泥沉淀池共用的隔墻上端部設(shè)有洗滌污泥出口連通有機(jī)污泥沉淀池，所述澄清污水井設(shè)置在有機(jī)污泥沉淀池中洗滌污泥進(jìn)口相對(duì)一側(cè)的盡頭，其井口高度低于有機(jī)污泥沉淀池的洗滌污泥進(jìn)口，澄清污水井內(nèi)設(shè)有污水泵，所述污水泵通過管道連通污泥洗滌池的污泥進(jìn)口和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥洗滌系統(tǒng)，其特征是和所述有機(jī)污泥沉淀池相鄰設(shè)有高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池；所述污泥洗滌池底面坡度為35 50度，污泥洗滌池與有機(jī)污泥沉淀池共用的隔墻上端部的洗滌污泥出口處設(shè)有格柵，所述格柵的孔徑在1 3cm之間；所述有機(jī)污泥沉淀池設(shè)有污泥泵管道連通污泥脫水機(jī)，所述污泥脫水機(jī)設(shè)有污泥管道和污水管道分別連通高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池和后級(jí)的污水處理系統(tǒng)或污水廠沉淀池；所述澄清污水井的井口高度是有機(jī)污泥沉淀池深度的三分之二。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥洗滌系統(tǒng)，其特征是含有無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池，污泥洗滌池底面最低處設(shè)有污泥泵及管道連通無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池，所述無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池設(shè)在地表上，池底為坡度在5-10度之間的坡面，無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池池底最低一側(cè)無圍墻，池底最低處池面下部設(shè)有污水通道連通污泥洗滌池，污水通道上面安裝有金屬篦子阻擋無機(jī)垃圾通過；所述污泥洗滌池、有機(jī)污泥沉淀池、澄清污水井、高濃度有機(jī)污泥儲(chǔ)存池的頂部設(shè)有污泥泵及管道安裝孔，管道及其閥門安裝在各池體的外部空間。
4.一種含有權(quán)利要求1所述污泥洗滌系統(tǒng)的污泥生物處理系統(tǒng)，其特征是含有秸稈預(yù)處理系統(tǒng)、備料系統(tǒng)和厭氧消化系統(tǒng)，所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)含有高壓蒸汽罐和秸稈水解酸化反應(yīng)器，配料系統(tǒng)含有備料池、堿性溶液池，污泥洗滌系統(tǒng)的高濃度有機(jī)物泥儲(chǔ)存池設(shè)有污泥泵管道連通備料池；所述秸稈預(yù)處理系統(tǒng)的高壓蒸汽罐設(shè)有加熱蒸汽進(jìn)口連通蒸汽鍋爐，并設(shè)有堿性溶液進(jìn)口連通堿性溶液池，秸稈水解酸化反應(yīng)器頂部設(shè)有熟化秸稈進(jìn)料口、污泥泵安裝口和沼肥、自循環(huán)管道進(jìn)口，所述秸稈水解酸化反應(yīng)器底部設(shè)有潛水型鉸刀粉碎機(jī)，沼肥、自循環(huán)管道進(jìn)口通過自循環(huán)泵、管道及過濾裝置連通備料池，備料池通過輸送料裝置連接厭氧消化系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥生物處理系統(tǒng)，其特征是厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器；所述超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器相互之間通過共用隔墻底部窗口連通，最后一個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)有沼肥抽出污泥泵；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有堿性溶液、沼肥回流管道入口、污泥泵安裝口和管道進(jìn)出口 ；每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有在線溫度監(jiān)測(cè)儀、PH值監(jiān)測(cè)儀、水位儀、濃度監(jiān)測(cè)儀、 氧化還原電位監(jiān)測(cè)儀，每個(gè)反應(yīng)器上下周壁設(shè)有保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥生物處理系統(tǒng)，其特征是所述超高溫水解酸化反應(yīng)器、 超高溫過渡反應(yīng)器、高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器內(nèi)底部均設(shè)有吹浮裝置，所述吹浮裝置的吹浮管道進(jìn)口從各反應(yīng)器頂部引入連接自身消化液循環(huán)系統(tǒng)和回流氣體高壓系統(tǒng)；所述秸稈水解酸化反應(yīng)器和高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器各采用2-5個(gè)反應(yīng)器組成。
7.一種污泥生物處理方法，采用權(quán)利要求4所述的污泥生物處理系統(tǒng)，采用污泥、秸稈共混處理的方法，其特征是首先，將粉碎草化的農(nóng)作物秸稈噴灑堿性溶液后放入高壓罐中高溫蒸煮； 然后，將熟化的農(nóng)作物秸桿倒入秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中，加入沼液、沼肥或秸稈酸化液， 使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器中物料固體干物質(zhì)含量在10 12% ；第三，封閉秸稈預(yù)處理反應(yīng)器，加溫使秸稈預(yù)處理反應(yīng)器保持消化液溫度在65 68 度，加溫時(shí)開啟鉸刀粉碎機(jī)攪動(dòng)消化液以分散局部高溫，并將秸稈粒度進(jìn)一步細(xì)化；農(nóng)作物秸桿水解酸化時(shí)間4 12天；第四，按照重量份1 1. 5:1的比例，分別將干物質(zhì)含量10 12%的高濃度有機(jī)污泥和已經(jīng)半水解酸化的秸稈溶液抽入備料池，加入堿性溶液到備料池，使備料池中和后的混合液PH值在6 6. 5 ；第五；將混合液輸送入?yún)捬跸到y(tǒng)，同時(shí)混入為進(jìn)料量25-35%的沼肥或菌種，進(jìn)行厭氧消化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥生物處理方法，其特征是產(chǎn)甲烷菌繁殖倍增一代需要 5個(gè)小時(shí)，厭氧消化系統(tǒng)每天處理量分成5次進(jìn)料，備料池設(shè)定每4 6個(gè)小時(shí)從超高溫酸化反應(yīng)器進(jìn)料一次。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述污泥生物處理方法，其特征是厭氧消化系統(tǒng)含有超高溫水解酸化反應(yīng)器、超高溫過渡反應(yīng)器和數(shù)個(gè)高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器；超高溫酸化反應(yīng)器設(shè)定溫度65-68度，PH值為6-6. 5 ；超高溫過渡反應(yīng)器設(shè)定溫度58-61度，PH值6. 5-7 ；高溫產(chǎn)甲烷反應(yīng)器設(shè)定溫度53-56度，PH值6. 8-7. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述污泥生物處理方法，其特征是通過所述污泥洗滌系統(tǒng)， 將污水處理廠沉淀池污泥收集泵入污泥洗滌池中洗滌，污泥中不易分解的固體物質(zhì)沉淀在洗滌池底部，容易分解的有機(jī)物質(zhì)同污水一起流入有機(jī)污泥沉淀池中沉淀，沉淀在洗滌池底部的污泥被污泥泵不斷從池后底部抽出泵入洗滌池前部反復(fù)洗滌，洗滌池底部積累的不易分解的固體垃圾抽入無機(jī)垃圾、不易分解垃圾脫水池脫水，脫出污水流回洗滌池，不易分解的固體垃圾經(jīng)脫水后外運(yùn)填埋；有機(jī)污泥沉淀池中的污泥經(jīng)沉淀泵入污泥脫水機(jī)脫水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥洗滌、生物處理系統(tǒng)和方法，采用污泥洗滌工藝，洗出污泥中有機(jī)物質(zhì)，分離無機(jī)物和不易分解極少量垃圾填埋，不會(huì)對(duì)地下水源、周邊環(huán)境、大氣環(huán)境造成污染，徹底改變了污泥給人們?cè)斐傻膼毫有蜗?；洗出的有機(jī)污泥濃縮后與秸稈共混高溫厭氧消化處理，提高了污泥碳氮比，增強(qiáng)了消化系統(tǒng)穩(wěn)定性和可操作性。本發(fā)明工程設(shè)計(jì)采用地埋式、混凝土結(jié)構(gòu)，工程造價(jià)低廉，與相同處理能力的污泥生物處理廠相比投資不足十分之一。本發(fā)明污泥生物處理效率高，速度快，成本低，沼氣、有機(jī)肥產(chǎn)量高，處理產(chǎn)生的副產(chǎn)品創(chuàng)收，即使政府財(cái)政不補(bǔ)貼資金也能獲得較好的效益。
文檔編號(hào)C02F11/04GK102241463SQ20111010644
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者柳建國(guó), 柳思佳 申請(qǐng)人:柳建國(guó)