專利名稱：一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，特別是針對(duì)城市綜合污水處理廠的剩余污泥的處理與處置，采用該處理工藝能夠?qū)Τ鞘形鬯畯S剩余污泥進(jìn)行快速、無(wú)害化處理與處置，最大化達(dá)到污泥減量的目的。
背景技術(shù)：
從上世紀(jì)80年代到“十一五”末，我國(guó)污水處理廠數(shù)量由37座增加到近3000座，污水廠井噴式發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了污泥處理處置的難題。目前我國(guó)只有50多座污水廠在建廠的同時(shí)配套建設(shè)了污泥消化裝置，其中又只有20多座的污泥裝置能夠真正發(fā)揮作用。污泥圍城亂象難以解決，技術(shù)路線之爭(zhēng)更是愈演愈烈，厭氧消化、干化、焚燒、堆肥，各大工藝的優(yōu)劣同樣飽受爭(zhēng)議。解決污泥處理處置行業(yè)亂象，需要的不僅是相關(guān)政策的貫徹落實(shí)，更離不開(kāi)放棄噱頭效果、腳踏實(shí)地的治理，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈完善，尋找市場(chǎng)結(jié)合點(diǎn)，才有可能真正實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用。目前國(guó)內(nèi)污水處理廠污泥大都采用衛(wèi)生填埋方式處置，國(guó)外許多國(guó)家對(duì)污泥處置采用較多的方法是焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥、干化造粒和投海等。焚燒法焚燒既是一種污泥處理方法，也是一種污泥處置方法，利用污泥中豐富的生物能發(fā)熱，使污泥達(dá)到最大程度的減容。焚燒過(guò)程中，病菌病原體被徹底殺滅，有毒有害的有機(jī)殘余物被熱氧化分解。焚燒灰可用作生產(chǎn)水泥的原料，使重金屬被固定在混凝土中，避免其重新進(jìn)入環(huán)境。污泥焚燒的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性較強(qiáng)、反應(yīng)時(shí)間短、占地面積小、殘?jiān)可佟⑦_(dá)到了完全滅菌的目的。該法的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，一次性投資大；設(shè)備數(shù)量多，操作管理復(fù)雜，能耗高，運(yùn)行管理費(fèi)亦高，焚燒過(guò)程存在“二噁英”污染的潛在危險(xiǎn)。衛(wèi)生填滿法衛(wèi)生填埋是把脫水污泥運(yùn)到衛(wèi)生填埋場(chǎng)與城市垃圾一起，按衛(wèi)生填埋操作進(jìn)行處置的工藝，常見(jiàn)的有厭氧和兼氧衛(wèi)生填埋兩種。衛(wèi)生填埋法處置具有處理量大，投資省，運(yùn)行費(fèi)低，操作簡(jiǎn)單，管理方便，對(duì)污泥適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但亦有占地大，滲濾液及臭氣污染較重等缺點(diǎn)。堆肥處置法污泥干化造粒工藝是近年來(lái)比較引人注目的動(dòng)向。一般說(shuō)來(lái)，污泥干化造粒工藝是污泥直接土地利用技術(shù)普及前的一種過(guò)渡。干化造粒后的泥球可以作為肥料、土壤改良劑和燃料，用途廣泛。但存在著細(xì)菌病毒被轉(zhuǎn)移蔓延的環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。由上述例證可見(jiàn)，從生態(tài)環(huán)境、節(jié)約土地資源或是投資建設(shè)、運(yùn)行來(lái)考慮，研究開(kāi)發(fā)對(duì)剩余污泥的快速、高效、安全的處理工藝具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)效應(yīng)。本發(fā)明人通過(guò)對(duì)污泥的處理與處置的工藝進(jìn)行優(yōu)化組合，利用電化學(xué)技術(shù)直接對(duì)城市污水廠剩余污泥氧化分解處理，使用該處理工藝可以使污泥實(shí)現(xiàn)最大化的減量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種以電化學(xué)技術(shù)為主線的優(yōu)化處理單元工藝，直接對(duì)剩余污泥進(jìn)行氧化分解，達(dá)到污泥減量的目的。、
技術(shù)方案如下本技術(shù)方案以電化學(xué)為基礎(chǔ)，利用兩級(jí)微電流電解技術(shù)裝備的處理裝置，對(duì)99. 6%的含水污泥進(jìn)行微電流電解直接氧化，使污泥中污泥中的微生物、有機(jī)物被直接氧化分解成水和氣體，污泥中的無(wú)機(jī)物在被表面羥基化后絡(luò)合生成金屬鹽類物質(zhì)或是磷酸鹽類物質(zhì)隨水體進(jìn)入沉淀箱內(nèi)被沉積，水體溢流進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池內(nèi)和原污水混合進(jìn)行處理。含水污泥在氧化分解時(shí)所產(chǎn)生的泡沫溢流進(jìn)入泡沫槽內(nèi)回流到進(jìn)泥口再次被氧化處理。一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，包括污水廠二淀池I中的含水污泥由污泥泵4加壓經(jīng)污泥管3進(jìn)入一級(jí)氧化反應(yīng)器5，污泥進(jìn)入一級(jí)氧化反應(yīng)器氧化后，污泥中的微生物、有機(jī)物在氧化劑的作用下被分解斷鏈，大部分微生物、有機(jī)物被氧化分解成水和氣體，無(wú)機(jī)物部分絡(luò)合沉積在反應(yīng)器底部，游離在水體中的無(wú)機(jī)物隨氧化分解后的泥水在重 力作用下經(jīng)污泥管3進(jìn)入二級(jí)氧化反應(yīng)器6內(nèi)進(jìn)行深度氧化，泥水被二級(jí)深度氧化后泥水中剩余的有機(jī)物、微生物、病毒、細(xì)菌被分解成氣體和水，無(wú)機(jī)物大部分被絡(luò)合沉積在二級(jí)反應(yīng)器底部，少量的無(wú)機(jī)物質(zhì)隨水體進(jìn)入快速沉淀池7內(nèi)沉積于池底，快速沉淀池內(nèi)的上清液經(jīng)由溢流水管8回流到污水處理廠的調(diào)節(jié)池內(nèi)和原污水綜合再次進(jìn)行處理。污泥在一級(jí)氧化反應(yīng)和二級(jí)氧化反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的泡沫由泡沫回流管2收集回流到二沉池內(nèi)，和原污泥混合，再次進(jìn)行氧化分解處理。一級(jí)氧化反應(yīng)器5、二級(jí)氧化反應(yīng)器6和快速沉淀池7底部沉積的無(wú)機(jī)物質(zhì)經(jīng)排污管9在加壓泵10的作用下強(qiáng)制進(jìn)入固液分離機(jī)11內(nèi)，進(jìn)行固液分離，分離后的水體由濾出水管12匯集到溢流水管8回流到污水廠調(diào)節(jié)池和原污水綜合再次進(jìn)行處理，分離出的固體無(wú)機(jī)物質(zhì)包裝外運(yùn)。技術(shù)效果如下本發(fā)明的一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，采用了兩級(jí)電化學(xué)直接氧化技術(shù)對(duì)含水率99. 6%的污泥進(jìn)行氧化分解處理，使剩余污泥減量達(dá)到95%以上，可廣泛用于城市生活污水處理廠、城市綜合污水處理廠、城市化工污水處理廠的污泥處理與處置，為污泥的安全處理處置提供潔凈的、低能耗的解決方案。


附圖一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝示意示標(biāo)記說(shuō)明I、二沉池2、泡沫回流管3、污泥管4、污泥泵5、一級(jí)氧化反應(yīng)器6、二級(jí)氧化反應(yīng)器7、快速沉淀池8、溢流水管9、排污管10、加壓泵11、固液分離機(jī)12、濾出水管
具體實(shí)施的方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。污水廠二沉池I內(nèi)的99. 6%的含水污泥由污泥泵4加壓提升經(jīng)污泥管3進(jìn)入一級(jí)氧化反應(yīng)器5內(nèi)進(jìn)行氧化分解反應(yīng)，反應(yīng)后的泥水在重力作用下由污泥管3進(jìn)入二級(jí)氧化反應(yīng)器6內(nèi)進(jìn)行深度氧化分解反應(yīng)，反應(yīng)后的水體經(jīng)污泥管3進(jìn)入快速沉淀池7快速沉淀，沉淀后的上清液經(jīng)溢流水管8回流到污水廠調(diào)節(jié)池內(nèi)和原污水混合再次進(jìn)行處理，無(wú)機(jī)物質(zhì)得到沉淀。
含水污泥被一級(jí)氧化反應(yīng)器5和二級(jí)氧化反應(yīng)器6氧化分解反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的泡沫由泡沫回流管2收集回流到二沉池I內(nèi)和原污泥混合再次進(jìn)行氧化分解反應(yīng)。含水污泥中的無(wú)機(jī)物質(zhì)在經(jīng)過(guò)一、二級(jí)氧化分時(shí)，在羥基作用被絡(luò)合成氧化物而沉積在反應(yīng)期底部，經(jīng)排污管9會(huì)同快速沉淀池7底部的沉淀物在加壓泵10的作用下進(jìn)入固液分離機(jī)11固液分離，分離出的液體經(jīng)濾出水管12匯集到溢流水管8內(nèi)，回流到污水處理廠調(diào)節(jié)池和原污水混合再次處理，分離出的固體物質(zhì)包裝外運(yùn)。實(shí)施例實(shí)驗(yàn)器材電化學(xué)氧化反應(yīng)處理器有效容積O. 3L兩套直流電源一臺(tái)污泥泵N 0. 37kw, Q :0. 5_2m3/h 兩臺(tái) 固液分離機(jī)一臺(tái)分析儀器萬(wàn)級(jí)電子天枰紅外烘箱水循環(huán)真空泵污泥來(lái)源常州市江邊污水處理廠實(shí)驗(yàn)步驟I.啟動(dòng)污泥泵，調(diào)節(jié)流量至O. 5m3/h，將濕污泥泵加入反應(yīng)器內(nèi)，至反應(yīng)器溢流口水位線，關(guān)閉污泥泵，啟動(dòng)直流電源，重新啟動(dòng)污泥泵，按設(shè)定流量進(jìn)行連續(xù)工作，10分鐘后取樣。2.調(diào)節(jié)污泥泵出口的流量計(jì)，將流量調(diào)至lm3/h，20分鐘后取樣。3.所取的樣品為三組平衡對(duì)照樣，分別為原濕污泥1#、2#、3#，10分鐘樣品1_2、2-2,3-2, ;20 分鐘樣品 1-3、2-3、3-3。4.樣品均勻攪拌取50ml，倒入分液漏斗，啟動(dòng)水循環(huán)真空泵進(jìn)行抽濾。濾紙經(jīng)過(guò)烘干稱重，抽濾固體稱重后減去濾紙重量為相對(duì)減量比值，再進(jìn)入真空烘箱內(nèi)80°C烘烤30min，取出稱重的比值為絕對(duì)減量值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，包括污水廠二沉池I的污泥管3連接到污泥泵4，加壓將二沉池I內(nèi)的剩余污泥經(jīng)污泥管3進(jìn)入一級(jí)氧化反應(yīng)器5內(nèi)進(jìn)行氧化分解處理，通過(guò)一級(jí)氧化后的污泥水在自身重力作用下由污泥管3進(jìn)入二級(jí)氧化反應(yīng)器6內(nèi)進(jìn)行深度氧化分解處理，剩余污泥中微生物及有機(jī)物經(jīng)過(guò)兩級(jí)氧化處理后生成氣體和水，剩余污泥中的無(wú)機(jī)物質(zhì)部分被沉積在一級(jí)氧化反應(yīng)器5和二級(jí)氧化反應(yīng)器6的底部，部分游離狀的無(wú)機(jī)物質(zhì)隨生成的水體由污泥管3進(jìn)入快速沉淀池7內(nèi)進(jìn)行沉淀分離，快速沉淀池7內(nèi)的上清液通過(guò)溢流水管8回流進(jìn)入污水處理廠的水質(zhì)調(diào)節(jié)池和原污水混合后重新進(jìn)行處理，剩余污泥在一級(jí)氧化反應(yīng)器5和二級(jí)氧化反應(yīng)器6內(nèi)被氧化分解時(shí)產(chǎn)生的泡沫由泡沫回流管2收集回流到二沉池I內(nèi)再次進(jìn)行氧化分解處理，一級(jí)氧化反應(yīng)器5和二級(jí)氧化反應(yīng)器6在對(duì)剩余污泥氧化分解時(shí)所沉積在底部的無(wú)機(jī)物以及快速沉淀池7底部沉淀的無(wú)機(jī)物質(zhì)由排污管9連接到加壓泵10，在加壓泵10的作用下強(qiáng)制進(jìn)入固液分離機(jī)11內(nèi)進(jìn)行固液分離，分離出的水體由濾出水管12進(jìn)入溢流水管8回流到污水處理廠水質(zhì)調(diào)節(jié)池和原污水混合重新處理，分離出的固體物質(zhì)包裝外運(yùn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，其特征在于所述的二沉池I、污泥泵4、一級(jí)氧化反應(yīng)器5、二級(jí)氧化反應(yīng)器6、快速沉淀池7之間由污泥管3連接，形成一個(gè)閉路的處理通道，由溢流水管8連接污水處理廠的水質(zhì)調(diào)節(jié)池，和污水處理廠形成了一個(gè)大的污水、污泥綜合處理與處置的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所述的一級(jí)氧化反應(yīng)器5和二級(jí)氧化反應(yīng)器6在氧化分解時(shí)所產(chǎn)生的泡沫由泡沫回流管2和二沉池I連接形成了閉路循環(huán)處理，一級(jí)氧化反應(yīng)器5、二級(jí)氧化反應(yīng)器6、快速沉淀池7的底部由排污管9將加壓泵10和固液分離機(jī)11連接形成一個(gè)獨(dú)立的閉路處理系統(tǒng)，濾出水管12將固液分離機(jī)11的分離液體連接到溢流水管8上，整個(gè)污泥處理工藝無(wú)污水排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，其特征在于所述的污泥泵4出口連接的污泥管3上設(shè)置了感應(yīng)流量計(jì)和電動(dòng)閥，電動(dòng)閥和污泥泵4連鎖反應(yīng)，所述的一級(jí)氧化反應(yīng)器5、二級(jí)氧化反應(yīng)器6和快速沉淀池7的底部設(shè)置了壓力傳感器，壓力傳感器和污泥泵4、加壓泵10、固液分離機(jī)11連鎖反應(yīng)，形成了全自動(dòng)工作環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，其特征在于所述的一級(jí)氧化反應(yīng)器5的出口和二級(jí)氧化反應(yīng)器6的進(jìn)口落差為50厘米，二級(jí)氧化反應(yīng)器6的出口和快速沉淀池7的溢流出水口的落差為50厘米。
全文摘要
本發(fā)明的一種電化學(xué)直接氧化污泥的處理工藝，采用了兩級(jí)電化學(xué)直接氧化技術(shù)對(duì)含水率99.6％的污泥進(jìn)行氧化分解處理，使剩余污泥減量達(dá)到95％以上，可廣泛用于城市生活污水處理廠、城市綜合污水處理廠、城市化工污水處理廠的污泥處理與處置，為污泥的安全處理處置提供潔凈的、低能耗的解決方案。
文檔編號(hào)C02F11/06GK102718382SQ20121023245
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者于江濤, 唐明杰, 張毅, 李元元, 王宇峰, 趙雨薇 申請(qǐng)人:常州浩瀚新材料科技有限公司