專利名稱：一種污水處理廠污泥原位脫水的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對大面積堆放的污水廠污泥進行原位脫水的方法，處理后的污泥堆體含水率降低，強度提高，可以作為綠化用地等進行開發(fā)利用，屬于資源環(huán)境保護技術領域。
背景技術：
由于以往在城市污水處理中普遍存在著“重水輕泥”的問題，造成大量的污水廠污泥直接堆放在填埋場或低洼的凹地、河道、魚塘等地方。這些大量堆放的污泥由于含水率
高，力學性質差，無法進行后續(xù)的土地利用，造成大量土地資源的浪費。另外，現(xiàn)有的污泥處理處置技術主要包括填埋、焚燒、建材化以及土地利用等。大量堆放的污泥未經過預處理，顯然不符合填埋處置的要求；焚燒對于幾萬甚至十幾萬方的污泥在短期內無法應用；建材化消納的污泥量十分有限，而且需要長途運輸，成本較高；土地利用也需要進行預處理、二次倒運等。而且采取上述幾種處置途徑不可避免的需要將污泥重新挖出進行倒運、處理，所產生的臭氣、滲濾液等污染也十分嚴重。因此，采用原位處理技術，改善污泥的物理力學性質，將污泥堆場改造為可以滿足土地綠化等要求的場地，是解決大面積污泥堆場處理的有效途徑之一。污泥力學性質差主要在于污泥含水率過高，一般污水廠出廠時含水率已經達到了80%，加之長期的降雨，堆場中的污泥內部含水率往往都超過了 90%，因此，如此高含水率的污泥，只有降低其含水率，才能進一步改善其物理力學性質，為后續(xù)的土地利用提供條件。但是由于污泥的特殊結構，污泥中的大量水分為間隙水，這些間隙水與污泥顆粒的水分結合勢能較高，直接采用真空預壓、堆載預壓等常規(guī)排水方法，只能將極少的自由水脫出，污泥的物理力學性質基本得不到改善。在污水廠中往往通過加入脫水藥劑來改善污泥的脫水性質，再利用具有一定壓力的脫水設備將污泥中的水分脫出。但是對于幾萬甚至十幾萬方的污泥，是不可能實現(xiàn)將其再次輸送進入脫水設備進行深度脫水的。因此，采用新型原位脫水技術才能解決大量堆放污泥的脫水問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，適用于對大面積堆放的污泥進行原位脫水，以解決目前大面積堆放污泥的處理處置難題，將廢棄的污泥堆場還原為可以重新利用的土地資源。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的的技術方案如下一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，該方法步驟如下(I)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻，利用高壓旋噴樁機對污泥進行多點鉆孔；(2)采用常規(guī)真空預壓方法對步驟(I)處理后的污泥進行處理。
步驟(I)中，所述的污泥脫水藥劑由三氯化鐵水溶液和生石灰按質量比1:8 15組成，其中，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%。步驟(I)中，脫水藥劑使用質量占絕干污泥質量的1(Γ30%。步驟(I)中，所述高壓旋噴樁機為市場上銷售的普通高壓旋噴樁機，該設備一般用于制造基礎工程建設中的基樁，未見用于污泥處理的報道。使用該設備時，利用其自身的噴水管道，噴射脫水藥劑。步驟(I)中，高壓旋噴樁機下鉆時脫水藥劑噴射壓力不大于IMPa，轉速不小于35r/min，下降速度不小于25cm/min ;提升時脫水藥劑噴射壓力不小于20MPa，轉速不大于30r/min,提升速度不大于15cm/min。步驟(I)中，高壓旋噴樁機在污泥上鉆孔時，保持孔間距為I. 0^2. 5m。步驟(2)中，常規(guī)真空預壓方法包括鋪設工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網、鋪密封膜和抽氣預壓。真空預壓的實施按照一般軟土地基處理中的真空預壓工藝進行施工，污泥上部依次鋪設工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網、密封膜，然后抽氣預壓。待污泥中的水分降低到設計的含水率，即完成污泥原位脫水處理過程。有益效果本發(fā)明的技術優(yōu)勢在于(I)不需要對大面積堆放的污泥進行開挖即可實現(xiàn)原位處理，避免了開挖運輸過程中產生的臭氣、滲浙液等污染。(2)采用原位脫水技術能夠提高污泥的物理力學性質，滿足后續(xù)進行復耕、綠化的要求，解決了大量堆放污泥的處理處置難題。(3)該技術能夠快速解決大量堆放污泥的處理處置難題，而焚燒、堆肥、建材利用以及填埋等方法無法在短時間內解決幾萬甚至十幾萬方污泥的處理處置問題。(4)相對于其它處理處置方案，本發(fā)明所選用的材料及施工工藝都是成熟和經濟的方案，具有顯著的技術經濟優(yōu)勢。(5)本發(fā)明采用高壓旋噴設備，將脫水藥劑與污泥充分混合攪拌均勻，降低了污泥中水分結合勢能，并為水分的排除提供了通道。然后利用工程中處理高含水率軟土常用的真空預壓技術，實現(xiàn)了大面積堆放污泥的原位脫水。
具體實施例方式根據下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本 發(fā)明。實施例I :堆場中的污泥含水率為90%，污泥總量約為5萬噸，堆場深度為6米。要求處理后污泥的含水率降低至60%以下。將三氯化鐵溶液和生石灰按照1:10的比例混合均勻配置成脫水藥劑，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%，脫水藥劑總質量約為1300噸。將配置好的脫水藥劑用O. 4MPa的壓力，以50r/min的轉速，50cm/min的速度鉆至污泥底部后，再以25MPa的壓力，20r/min的轉速以及10cm/min的提升速度提升至污泥頂部。然后間隔I. 5m再鉆下一個孔，重復上述過程。
污泥全部與脫水藥劑混合完成后，在表面鋪設工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網、密封膜，然后抽氣預壓，預壓時間為三個月，最終污泥含水率降低至60%以下。實施例2 堆場中的污泥含水率為85%，污泥總量約為10萬噸，堆場深度為9米。要求處理后污泥的含水率降低至65%以下。將三氯化鐵溶液和生石灰按照質量比1:8的比例混合均勻配置成脫水藥劑，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%，脫水藥劑總質量約為2700噸。將配置好的脫水藥劑用O. 7MPa的壓力，以45r/min的轉速，45cm/min的速度鉆至 污泥底部后，再以30MPa的壓力，25r/min的轉速以及13cm/min的提升速度提升至污泥頂部。然后間隔2. Om再鉆下一個孔，重復上述過程。污泥全部與脫水藥劑混合完成后，在表面鋪設工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網、密封膜，然后抽氣預壓，預壓時間為兩個月，最終污泥含水率降低至65%以下。
權利要求
1.一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，該方法步驟如下 (1)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻，利用高壓旋噴樁機對污泥進行多點鉆孔； (2)采用常規(guī)真空預壓方法對步驟(I)處理后的污泥進行處理。
2.根據權利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的污泥脫水藥劑由三氯化鐵水溶液和生石灰按質量比1:8 15組成，其中，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%。
3.根據權利要求I或2所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述脫水藥劑使用質量占絕干污泥質量的1(Γ30%。
4.根據權利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，高壓旋噴樁機下鉆時脫水藥劑噴射壓力不大于IMPa，轉速不小于35r/min，下降速度不小于25cm/min ;提升時脫水藥劑噴射壓力不小于20MPa，轉速不大于30r/min，提升速度不大于 15cm/min。
5.根據權利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，高壓旋噴樁機在污泥上鉆孔時，保持孔間距為I. (Γ2. 5m。
6.根據權利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(2)中，常規(guī)真空預壓方法包括鋪設工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網、鋪密封膜和抽氣預壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，該方法步驟如下(1)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻；(2)采用常規(guī)真空預壓方法對步驟(1)處理后的污泥進行處理。該方法能夠解決大面積堆放污泥場地的處理處置難題，不需要對污泥進行開挖異地處理處置，避免了開挖及轉運過程中產生的臭氣、污水等二次污染等問題，而且較焚燒、堆肥等處置方法具有處理周期短，成本低等技術經濟優(yōu)勢。
文檔編號C02F11/14GK102863138SQ20121041536
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權日2012年10月26日
發(fā)明者周靈君, 邊博, 吳海鎖, 姜偉立, 范亞民 申請人:江蘇省環(huán)境科學研究院