專利名稱：一種污水廠污泥改性干化處理方法和污泥處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污泥處理方法，特別涉及一種污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。
背景技術：
日益激增的城市、工業(yè)污水處理廠所產生的污泥已成為嚴重的環(huán)境污染隱患，并成為新的環(huán)境污染治理難點。一般的污水廠污泥處理方法主要有脫水、改性、干化等，處置方法主要有填海、填埋、土地利用、建材化、焚燒等，而上述污水廠污泥的處理又是上述污泥處置的前提條件。填海法在各國都已被禁止；填埋法占地面積大，須作防滲處理，還要建設沼氣回收系統(tǒng)及滲濾水處理廠，容易對地下水及周圍空氣造成污染，資源也不能回收利用，而且由于污泥具有流動性，單獨填埋難度非常大，對于人口眾多，耕地資源日益緊張的我國來說，越來越難以施行；土地利用受使用范圍及季節(jié)性的限制，很難形成規(guī)模，而且容易造成環(huán)境的二次污染，民眾的接受程度也低，特別是含有重金屬的污泥更不能進行土地利用。除此之外的處置方法都需要進行脫水或干化的前置處理，例如焚燒處理，其要求污泥的標準含水率為45%，目前除了熱干化外還沒有其它方法能使污泥含水率降到這個水平。上述脫水處理工藝主要包括帶式脫水、板框脫水及離心脫水；上述干化主要是熱干化，熱干化又分為直接式熱干化和間接式熱干化，直接式熱干化主要包括帶式干化機、回轉式煙氣干化機，所述回轉式煙氣干化機比較常見的如回轉烘干窯、單通道旋轉式干燥機等。所述間接式熱干化主要包括槳葉式干化機、薄膜干化機、圓盤干化機。通過脫水、干化處理使污泥達到較低的含水率是污泥有效處置的前提條件，現(xiàn)有傳統(tǒng)的污泥脫水技術，如帶式、板框和離心機一般只能將污泥含水率降到80%左右，而污泥熱干化技術雖然效果很好，但投資和運行成本高，且有一定的安全隱患。因此，急需一種操作簡單、低成本的污泥干化處理方法，為污泥的后續(xù)處置奠定較好的基礎。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種操作簡單、低成本的污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，所述污水廠污泥改性干化處理方法，包括對所述污水廠污泥進行濃縮處理的步驟；對所述經過濃縮處理的污泥進行改性處理的步驟；對所述經過改性處理的污泥進行干化處理的步驟。所述濃縮處理包括重力濃縮處理和機械濃縮處理。所述機械濃縮處理采用帶式濃縮機或離心濃縮機。還包括加入絮凝劑對所述污泥進行濃縮處理。所述改性處理包括加入總重量不超過絕干污泥20%、品種不超過3種的改性劑對所述濃縮污泥進行改性。所述改性劑主要由CaO以及部分稀有元素組成。在干化處理步驟之前，還包括將所述經過改性的污泥送入污泥反應池進行一定時間反應的步驟。所述干化處理采用機械分離方式實現(xiàn)。所述機械分離方式為采用臥式壓榨機、立式壓榨機或臥式螺旋離心機。根據(jù)本發(fā)明，所述污水廠污泥處理系統(tǒng)，包括改性劑儲存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)。所述改性劑儲存及溶配系統(tǒng)包括改性劑儲存罐、螺旋定量給料機、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵。所述污泥濃縮系統(tǒng)包括進料泵、濃縮機。所述污泥改性系統(tǒng)包括污泥改性罐、轉料泵及污泥反應池。所述污泥干化系統(tǒng)包括干化機進料泵、機械干化機。所述半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)包括分皮帶/分螺旋、總皮帶/總螺旋以及半干污泥儲倉。所述壓縮空氣系統(tǒng)包括空壓機、壓縮空氣儲罐。所述污泥處理系統(tǒng)還包括電氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)可以取得以下技術效果1)、直接將污泥由含水率98%降至含水率50%左右，減量化效果；2)、建設周期短，投資省，無需外來熱源，安全性高，運行費用低；3)、系統(tǒng)簡單，具有普遍適用性，既可用于老廠改造，又可用于新廠建設；4)、為污泥的后續(xù)處置提供了較好條件。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1為本發(fā)明的污水廠污泥改性干化處理方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)概括示意圖；圖3為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)的一個具體示意圖。
具體實施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的污水廠污泥改性干化處理方法和污水廠污泥處理系統(tǒng)。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領域的技術人員所熟習的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。如圖I所示，本發(fā)明的污水廠污泥改性干化處理方法，主要包括污泥濃縮處理、污泥改性處理和污泥干化處理三個步驟。首先，來自污水廠污泥(含水率約為97-98 % )經濃縮機進料泵送入污泥濃縮機進行濃縮處理，所述濃縮處理主要包括重力濃縮處理和機械濃縮處理。具體地，所述濃縮機優(yōu)選采用帶式濃縮機或離心濃縮機。這里為了提高濃縮處理的效果，優(yōu)選在所述濃縮機中加入絮凝劑對污泥進行濃縮處理。經過濃縮處理后的污泥的含水率降至92-95%。其次，在所述污泥改性罐內對所述經過濃縮處理后的污泥進行污泥改性處理。在所述污泥改性罐內加入總重量不超過絕干污泥20%、品種不超過3種的改性劑對所述濃縮污泥進行改性。所述改性劑1、2、3主要由CaO以及部分稀有元素組成。所述經過改性的污泥優(yōu)選送入污泥反應池進行一定時間的反應，主要目的是使污泥中的胞內水轉化為間隙水，并建立脫水通道，從而使水分更容易被分離。接下來，對上述改性后的污泥進行干化處理，這里干化處理采用機械分離方式實現(xiàn)，具體地上述改性后的污泥通過干化機進料泵送入干化機進行干化處理，所述干化機可以是臥式壓榨機、立式壓榨機或臥式螺旋離心機，主要目的是使污泥中的固液分離，以達到較低的含水率(45-50% )。上述濃縮機和干化機排出的濾液可以回流至污水廠進水口進行處理；干化機排出的半干污泥可以經皮帶輸送機或螺旋輸送機收集輸送至半干污泥儲倉存放，以備后續(xù)處置；上述污泥濃縮、改性和干化車間的臭氣可經收集后進行集中處理。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法可以直接有效地將污水處理廠的污泥由含水率98 %降至含水率50 %左右，并且采用機械分離方式來實現(xiàn)上述干化處理，無需外來熱源,安全性高,成本低。圖2為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)概括示意圖。所述污水廠污泥處理系統(tǒng)主要包括改性劑儲存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等，輔助部分包括電氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等。a.改性劑儲存及溶配系統(tǒng)用于儲存改性劑，并對改性劑進行溶配，然后定量輸送到污泥改性罐。系統(tǒng)主要由改性劑儲存罐、螺旋定量給料機、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵等組成。b.污泥濃縮系統(tǒng)將含水率為98%的污泥進行濃縮，降低污泥含水率。系統(tǒng)主要由進料泵、濃縮機等組成。c.污泥改性系統(tǒng)在污泥改性罐中投加改性劑，并將加藥后的污泥在反應池內進一步曝氣反應，改變污泥性質。系統(tǒng)主要由污泥改性罐、轉料泵及污泥反應池等組成。d.污泥干化系統(tǒng)將改性后的污泥進行固液分離，使污泥含水率降低至50%左右。系統(tǒng)主要由干化機進料泵、干化機等組成。e.半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)各分皮帶(螺旋)將干化機排出的半干污泥匯合到總皮帶(螺旋)，然后爬升輸送至半干污泥儲倉。系統(tǒng)主要由分皮帶(螺旋)、總皮帶(螺旋)以及半干污泥儲倉等組成。f.壓縮空氣系統(tǒng)主要為氣動隔膜泵、氣動閥、污泥濃縮機、污泥反應池曝氣等提供潔凈氣源。系統(tǒng)主要由空壓機、壓縮空氣儲罐等組成。圖3為本發(fā)明的污水廠污泥處理系統(tǒng)的一個具體示意圖，其進一步示出了上述污泥處理系統(tǒng)得各個系統(tǒng)的具體組成圖。以下描述本發(fā)明的幾個具體實施例。a.老污水廠污泥處理改造案例一該廠日處理污水10萬m3，其中70%為工業(yè)污水，30%為生活污水，日產污泥100噸左右。取消原污泥帶式脫水機，增加污泥濃縮、改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)及皮帶輸送系統(tǒng)，擴大原有壓縮空氣系統(tǒng)。將污水處理過程中產生的污泥(含水率約為97-98% )經過兩臺螺桿泵提升至兩臺帶式濃縮機，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經過螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑1，然后經螺桿泵送入污泥反應池進行曝氣反應。干化操作時將反應池內污泥通過三臺螺桿泵送入三臺臥式壓榨機，通過壓榨方式實現(xiàn)固液分離，壓榨后的半干污泥含水率降至 45-50%。壓榨過程中所產生的濾液回流至污水廠進水口。半干污泥通過皮帶輸送至半干污泥儲倉暫存。b.老污水廠污泥處理改造案例二該廠日處理污水15萬m3，其中60%為生活污水，40%為工業(yè)污水，日產污泥120噸左右。利用原有污泥離心脫水機及污泥輸送系統(tǒng)，增加污泥濃縮、改性系統(tǒng)，擴大原有壓縮空氣系統(tǒng)。將污水處理過程中產生的污泥(含水率約為97-98% )經過三臺螺桿泵提升至三臺離心濃縮機，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經過螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑I和改性劑2， 然后經轉料泵送入污泥反應池池進行曝氣反應。然后將經過一定反應時間的污泥通過四臺螺桿泵送入臥式螺旋離心機，通過離心方式實現(xiàn)固液分離，離心機排出的半干污泥含水率降至50-55%。離心分離過程中所產生的濾液回流至污水廠進水口。半干污泥通過原有螺旋輸送機輸送至污泥運輸車外運。c.新建污水廠污泥處理案例該廠日處理污水7萬m3，其中95%為生活污水，5%為工業(yè)污水。將污水處理過程中產生的污泥(含水率約為97-98% )經過兩臺螺桿泵提升至兩臺離心濃縮機，根據(jù)濃縮情況加入絮凝劑以提高污泥濃縮的效率。濃縮后污泥(含水率約為92-95% )經過螺桿泵送入污泥改性罐，在改性罐中加入適量改性劑I、改性劑2和改性劑3，然后經螺桿泵送入污泥反應池進行曝氣反應。干化操作時將反應池內污泥通過三臺螺桿泵送入三臺立式壓榨機，通過壓榨方式實現(xiàn)固液分離，壓榨后的半干污泥含水率降至 45-50%。壓榨過程中所產生的濾液回流至污水廠進水口。半干污泥通過皮帶輸送至半干污泥儲倉暫存。本發(fā)明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內。本發(fā)明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
權利要求
1.一種污水廠污泥改性干化處理方法，包括對所述污水廠污泥進行濃縮處理的步驟；對所述經過濃縮處理的污泥進行改性處理的步驟；對所述經過改性處理的污泥進行干化處理的步驟。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述濃縮處理包括重力濃縮處理和機械濃縮處理。
3.根據(jù)權利要求2 所述的方法，其特征在于，所述機械濃縮處理采用帶式濃縮機或離心濃縮機。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括加入絮凝劑對所述污泥進行濃縮處理。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述改性處理包括加入總重量不超過絕干污泥20%、品種不超過3種的改性劑對所述濃縮污泥進行改性。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述改性劑主要由CaO以及部分稀有元素組成。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在干化處理步驟之前，還包括將所述經過改性的污泥送入污泥反應池進行一定時間反應的步驟。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述干化處理采用機械分離方式實現(xiàn)。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述機械分離方式為采用臥式壓榨機、立式壓榨機或臥式螺旋離心機。
10.一種污水廠污泥處理系統(tǒng)，包括改性劑儲存及溶配系統(tǒng)、污泥濃縮系統(tǒng)、污泥改性系統(tǒng)、污泥干化系統(tǒng)、半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述改性劑儲存及溶配系統(tǒng)包括改性劑儲存罐、螺旋定量給料機、溶藥罐、攪拌裝置以及加藥泵。
12.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥濃縮系統(tǒng)包括進料泵、濃縮機。
13.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥改性系統(tǒng)包括污泥改性罐、轉料泵及污泥反應池。
14.根據(jù)權利要求機械干化機。
15.根據(jù)權利要求皮帶/分螺旋、總皮帶，
16.根據(jù)權利要求氣儲罐。
17.控系統(tǒng)。10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥干化系統(tǒng)包括干化機進料泵、10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述半干污泥輸送及儲存系統(tǒng)包括分丨總螺旋以及半干污泥儲倉。10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮空氣系統(tǒng)包括空壓機、壓縮空根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥處理系統(tǒng)還包括電氣系統(tǒng)、自
全文摘要
本發(fā)明提供一種污水廠污泥改性干化處理方法和污泥處理系統(tǒng)，所述方法包括對所述污水廠污泥進行濃縮處理的步驟；對所述經過濃縮處理的污泥進行改性處理的步驟；對所述經過改性處理的污泥進行干化處理的步驟。采用上述污水廠污泥改性干化處理方法可以直接有效地將污水處理廠的污泥由含水率98％降至含水率50％左右，并且采用機械分離方式來實現(xiàn)上述干化處理，無需外來熱源，安全性高，成本低。
文檔編號C02F11/14GK102583943SQ20121005691
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權日2012年3月6日
發(fā)明者劉朝陽, 龐保蕾, 溫俊明, 蘇勇, 高興齋 申請人:光大水務(江陰)有限公司, 光大環(huán)?？萍及l(fā)展(北京)有限公司