一種能源輸出型污水污泥處理方法
【專(zhuān)利摘要】一種能源輸出型污水污泥處理方法，采用活性污泥污水處理加厭氧發(fā)酵干化污泥處理方法，采取以下步驟：(1)污水進(jìn)入活性污泥處理方法，進(jìn)入二沉池后獲得含水率95.5-97％污泥進(jìn)入污泥儲(chǔ)存池，通過(guò)螺桿泵輸送至厭氧發(fā)酵罐；(2)污泥在厭氧發(fā)酵罐中通過(guò)泵送壓力和沼氣自攪拌作用進(jìn)行攪拌，不采用機(jī)械動(dòng)力；(3)污泥通過(guò)厭氧發(fā)酵作用產(chǎn)生沼氣、沼渣、沼液，沼氣通過(guò)濕法脫硫、干法脫硫凈化處理后儲(chǔ)存在沼氣罐中；沼液直接排入調(diào)節(jié)池中，增加進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)微生物活性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種能源輸出型污水污泥處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能源輸出型污水污泥處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)治理【技術(shù)領(lǐng)域】和污 水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種利用現(xiàn)有活性污泥污水處理方法，增加污泥厭氧發(fā)酵、沼氣 凈化、沼渣干化、沼氣發(fā)熱等方法系統(tǒng)，形成污水污泥一體化處理的方法，是一種污泥減量 化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化處理的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在城市不斷發(fā)展過(guò)程中，城市污水產(chǎn)量在不斷增加，目前全國(guó)各大城市的污水處 置量都在進(jìn)行爆發(fā)式的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)目前大規(guī)模污水處理廠(chǎng)采用的主要方法是活性污泥方 法。因此在污水處理的過(guò)程中必然產(chǎn)生剩余污泥，隨著污水處理行業(yè)的不斷發(fā)展和環(huán)保要 求的不斷提高，目前污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生的剩余污泥已經(jīng)是污水處理行業(yè)面臨的另一個(gè)重大難 題和挑戰(zhàn)。
[0003] 針對(duì)污水處理行業(yè)出現(xiàn)的污泥難題，目前采用的技術(shù)都是外出處理，而且在污水 處理廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行初步脫水，在污泥處置上承擔(dān)大量的外運(yùn)和處置費(fèi)用。目前污泥處置的主要 辦法有填埋、堆肥、焚燒等。針對(duì)這一問(wèn)題結(jié)合污水處理廠(chǎng)自身優(yōu)勢(shì)，提出了能源輸出型污 水污泥處理方法，充分利用污水處理廠(chǎng)自身資源，達(dá)到最大化污水污泥處理目的。
[0004] 厭氧消化是現(xiàn)有技術(shù)的處理方法，厭氧要求有機(jī)物濃度較高，一般大于l〇〇〇mg/L 以上。所以厭氧適于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥處理。和好氧生物處理一樣，厭氧處理也 要求供給全面的營(yíng)養(yǎng)，但好氧細(xì)菌增殖快，有機(jī)物有50?60%用于細(xì)菌增殖，故對(duì)N、P要 求高；而厭氧增殖慢，BOD僅有5?10 %用于合成菌體，對(duì)N、P要求低。
[0005] 按照現(xiàn)有厭氧消化后的脫水污泥含固率25%，干基減量率30% (有機(jī)質(zhì)60%，降 解率30 % )，污泥厭氧消化和發(fā)電項(xiàng)目仍要靠補(bǔ)貼來(lái)維持運(yùn)行。
[0006] 如果再因?yàn)楫a(chǎn)氣率低、發(fā)電量少，消化后污泥也根本實(shí)現(xiàn)不了 25%的含固率而減 量不大的話(huà)，那么國(guó)內(nèi)污泥厭氧消化技術(shù)"叫好不叫座"。
[0007] 目前指標(biāo)可參考的是：如果水量改為80萬(wàn)立方米，進(jìn)口含固率為5% (池容、SRT 不變），消化降解率改為36%，則沼氣產(chǎn)氣量將降為30528立方米/日，此沼氣量的62. 3% 可用于發(fā)電，其余需要用于加熱，方能保證冬季消化加熱的需求。此時(shí)兩期總共可發(fā)電 1908kW，自用電比例達(dá)59. 9%。上網(wǎng)售電的產(chǎn)值降為15元/噸濕泥（就80萬(wàn)噸水產(chǎn)生530 噸含固率20%污泥而言），直接運(yùn)行成本增為93元，項(xiàng)目"賠本"78元（15-93 = -78元）。 不考慮填埋處置成本，這樣綜合運(yùn)營(yíng)成本就達(dá)到了 199元（93+106 = 199)。在歐美大量污 水廠(chǎng)均采用厭氧消化，因其填埋成本更高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明目的是，本發(fā)明目的是提供一種城市生活污水活性污泥處理、剩余污泥厭 氧發(fā)酵、沼氣加熱、沼渣干化、污水污泥活性調(diào)節(jié)等綜合性城市污水污泥處理方法。充分利 用污水處理廠(chǎng)現(xiàn)有資源，采用節(jié)能設(shè)計(jì)，提取清潔能源，進(jìn)行資源再利用，最終形成可燃資 源和清潔能源，形成污水處理廠(chǎng)無(wú)污染排放，不產(chǎn)生剩余廢棄物，最終實(shí)現(xiàn)污水污泥一體化 處理。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0010] 一種能源輸出型污水污泥處理方法，采用活性污泥污水處理加厭氧發(fā)酵干化污泥 處理方法，其特征是采取以下方法步驟：
[0011] (1)污水進(jìn)入活性污泥處理方法，進(jìn)入二沉池后獲得含水率95. 5-97 %污泥進(jìn)入 污泥儲(chǔ)存池，通過(guò)螺桿泵輸送至厭氧發(fā)酵罐；
[0012] (2)含水率95. 5-97%污泥在厭氧發(fā)酵罐中通過(guò)泵送壓力和沼氣自攪拌作用進(jìn)行 攪拌，不采用機(jī)械動(dòng)力；
[0013] (3)污泥通過(guò)厭氧發(fā)酵作用產(chǎn)生沼氣、沼渣、沼液，沼氣通過(guò)濕法脫硫、干法脫硫凈 化處理后儲(chǔ)存在沼氣罐中；沼液直接排入調(diào)節(jié)池中，增加進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)微生物活性；
[0014] (4)沼渣通過(guò)深度脫水后，將含水率降低至55% ±3%，然后用收集的沼氣作為熱 源，加熱清潔水分形成蒸汽，使用蒸汽將深度脫水的沼渣進(jìn)行進(jìn)一步干化，是沼渣含水率降 低至20% ±2%，此時(shí)形成的沼渣體積大幅減少，而且熱值達(dá)到1500kcal/kg，可作為電廠(chǎng) 輔料。
[0015] (5)用于干化沼渣的蒸汽使用后形成高溫?zé)崴?，該部分熱水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的 初沉池，調(diào)節(jié)進(jìn)水溫度，增加污泥活性，提高污泥污水處理效率。
[0016] 經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法處理后污水處理廠(chǎng)輸出污泥體積減少為原來(lái)含水率95. 5-97%污 泥的二十七分之一（即沼渣體積大幅減少的幅度），最終形成lOOOkcal/kg以上的沼渣污泥 作為電廠(chǎng)輔助燃料，可結(jié)余沼氣作為其他能源。
[0017] 本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)厭氧發(fā)酵作用，提取清潔能源，用于自身污泥干化，同時(shí)形成 1500kcal/kg的輔助燃料和沼氣，使原先需要輸出的污泥轉(zhuǎn)變成能源輸出，在此過(guò)程中形成 的中間產(chǎn)物沼液和熱水用于調(diào)節(jié)污水處理方法中污泥活性，提高污水處理效率，通過(guò)整體 結(jié)合降低污水處理廠(chǎng)運(yùn)行成本和污泥處置成本。
[0018] 本發(fā)明采用直接將二沉池污泥處理：二沉池污泥是將活性污泥法前段工序處理過(guò) 的水進(jìn)行再次沉淀。上清液溢流，污泥被沉降。是傳統(tǒng)活性污泥法必不可少的環(huán)節(jié)，對(duì)于保 證出水水質(zhì)有重要意義。而不是刻意組成厭氧消化的的方法條件。
[0019] 污泥厭氧消化是一種中間處理過(guò)程，雖然有能源產(chǎn)出，但自身熱量需求、有機(jī)質(zhì)比 例、降解率、硫化氫濃度、投資都會(huì)大幅度影響項(xiàng)目運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效果，其產(chǎn)出不一定是正的。
[0020] 本發(fā)明無(wú)需提高進(jìn)泥含固率、聯(lián)合消化以提高可降解有機(jī)質(zhì)比例。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 1、一種能源輸出型污水污泥處理方法，充分利用現(xiàn)有污水處理廠(chǎng)污水處理方法， 采用就地污泥處置方法，采用能源自給型污泥處置方法設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)污染、無(wú)廢棄物排 放的最終目的。
[0023] 2、采用自攪拌式厭氧發(fā)酵技術(shù)，污泥厭氧發(fā)酵不需要機(jī)械攪拌動(dòng)力，節(jié)約能源使 用，降低處置成本。
[0024] 3、利用厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣作為清潔能源，干化深度脫水后沼渣，形成熱值在 1500kcal/kg輔助燃料，使原本需要大量處置成本的污泥轉(zhuǎn)變?yōu)榭山?jīng)濟(jì)效益的輔助燃料，及 解決了污泥污染及處置問(wèn)題，又增加了收益。
[0025] 4、收集厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，除去干化沼渣所用沼氣外，將剩余沼氣作為清潔能 源外售，作為處理方法收益，降低處理成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化。
[0026] 5、通過(guò)對(duì)污泥厭氧發(fā)酵及干化中間產(chǎn)物的再次利用，提高污水處理系統(tǒng)進(jìn)水營(yíng)養(yǎng) 成分和微生物反應(yīng)的溫度，提高微生物活性，加速污水處理速度，提高污水處理效率，縮短 污水處理成本。
[0027] 本發(fā)明有效利用污水處理廠(chǎng)現(xiàn)有資源，整個(gè)系統(tǒng)能耗低，無(wú)二次產(chǎn)物，投資少，建 設(shè)周期短，能源利用率高，能源產(chǎn)出高，運(yùn)行穩(wěn)定。二沉池主要作用是分離污泥，將初沉池 出來(lái)的含水約99%的污泥濃縮到約97%。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖為本發(fā)明的主要方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030] 本發(fā)明的工作原理：
[0031] 本發(fā)明污水污泥處理方法在污水處理廠(chǎng)傳統(tǒng)活性污泥處理方法基礎(chǔ)上增加剩余 污泥處理方法，形成污水污泥綜合處理方法。直接在污水處理廠(chǎng)二沉池沉淀收集的含水率 95. 5-97%的污泥（也可能是含水率為96%的污泥）直接通過(guò)螺桿泵輸送至厭氧發(fā)酵罐中 進(jìn)行發(fā)酵，厭氧發(fā)酵罐采用螺桿泵輸送及沼氣攪拌，不需要機(jī)械動(dòng)力。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣 經(jīng)過(guò)濕法脫硫、干法脫硫進(jìn)行凈化后收集在儲(chǔ)氣罐中，厭氧發(fā)酵形成的沼液直接排放到調(diào) 節(jié)池中，增加進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)成分。形成的沼渣通過(guò)板框壓濾機(jī)進(jìn)行深度脫水，是沼渣含水率降低 至55 % ±3%，脫水后沼渣通過(guò)沼氣加熱蒸汽然后干化，使沼渣含水率降低至20 % ±2%， 干化后沼渣熱值約1500kcal/kg，干化后沼渣可作為電廠(chǎng)輔助燃料。蒸汽干化沼渣形成高溫 熱水進(jìn)入初沉池進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，增加進(jìn)水溫度，提高活性污泥活性，提高污水處理效率。
[0032] 本發(fā)明方法路線(xiàn)：
[0033] 1、污水進(jìn)入活性污泥處理方法，進(jìn)入二沉池后獲得含水率95. 5-97%的污泥進(jìn)入 污泥儲(chǔ)存池，通過(guò)螺桿泵輸送至厭氧發(fā)酵罐中。
[0034] 2、污泥采用連續(xù)進(jìn)料設(shè)計(jì)（厭氧發(fā)酵罐的溫度在25-36 °C，尤其是30-35 °C )，在厭 氧發(fā)酵罐中通過(guò)泵送壓力和沼氣自攪拌作用進(jìn)行攪拌，無(wú)需機(jī)械動(dòng)力。
[0035] 本發(fā)明厭氧發(fā)酵需要保證密封，并進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料：因輸送泵根據(jù)進(jìn)料量計(jì)算后連 續(xù)運(yùn)行輸送物料，泵輸送物料過(guò)程中管道是密閉狀態(tài)，如輸送結(jié)束或切換輸送泵，采用電動(dòng) 閥門(mén)關(guān)閉管道。連續(xù)進(jìn)料通過(guò)螺桿泵連續(xù)給料。
[0036] 螺桿泵流量根據(jù)厭氧發(fā)酵罐進(jìn)料比例及厭氧發(fā)酵罐體積進(jìn)行計(jì)算后設(shè)定，不同處 理量流量不同；厭氧發(fā)酵日進(jìn)料量占發(fā)酵罐體積的3?8%。
[0037] 3、污泥通過(guò)厭氧發(fā)酵作用產(chǎn)生沼氣、沼渣、沼液，在厭氧發(fā)酵罐頂部安裝三項(xiàng)分離 器，通過(guò)三項(xiàng)分離器作用收集沼氣，溢流排出廢液，使沼渣沉淀在底部，沼氣通過(guò)濕法脫硫、 干法脫硫凈化處理后儲(chǔ)存在沼氣罐中。沼液直接排入調(diào)節(jié)池中，增加進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)微 生物活性。
[0038] 分離三者和沼氣處理的大概方法條件：沼氣、沼渣、沼液的三者分離是通過(guò)厭氧發(fā) 酵罐上部安裝三項(xiàng)分離器，同時(shí)根據(jù)三者物理性質(zhì)不同進(jìn)行分離，三項(xiàng)分離器可以使氣液 分離，產(chǎn)生沼氣通過(guò)罐頂管道排出，溢流的沼液通過(guò)溢流管道收收集或排入制定位置，由于 三項(xiàng)分離器的阻擋，沼渣逐步沉淀在厭氧發(fā)酵罐內(nèi)。
[0039] 沼氣處理主要方法步驟貯氣袋、過(guò)濾器、脫水器、脫硫塔、精濾器、阻火器等組成， 處理后沼氣含水率低于〇. 2 %，沼氣中甲烷含量大于95 %，硫化氫含量小于lppm。
[0040] 4、沼渣通過(guò)深度脫水后，將含水率降低至55% ±3%，然后用收集的沼氣作為熱 源，加熱清潔水分形成蒸汽，使用蒸汽將深度脫水的沼渣進(jìn)行進(jìn)一步干化，是沼渣含水率降 低至20% ±2%，此時(shí)形成的沼渣體積大幅減少，而且熱值達(dá)到1500kcal/kg，可作為電廠(chǎng) 輔料。
[0041] 5、用于干化沼渣的蒸汽使用后形成高溫?zé)崴摬糠譄崴M(jìn)入污水處理系統(tǒng)的初 沉池，調(diào)節(jié)進(jìn)水溫度，增加污泥活性，提高污泥污水處理效率。
[0042] 經(jīng)過(guò)本方法處理后污水處理廠(chǎng)輸出污泥體積減少為原來(lái)含水率9 7 %污泥的 二十七分之一，最終形成1500kcal/kg的污泥作為電廠(chǎng)輔助燃料，可結(jié)余沼氣作為其他能 源。
[0043] 實(shí)施例：本發(fā)明如圖所示，本發(fā)明為一種能源輸出型污水污泥處置方法，可以一次 完成城市污水污泥處置。在城市污水處理廠(chǎng)二沉池收集的污泥直接通過(guò)螺桿泵輸送至污泥 厭氧發(fā)酵罐內(nèi)，二沉池內(nèi)的濃縮污泥含水率在97 %，通過(guò)螺桿泵直接輸送至厭氧發(fā)酵罐，通 過(guò)泵送壓力可以形成攪拌作用，是污泥混合均勻，同時(shí)促進(jìn)厭氧發(fā)酵。
[0044] 厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生沼氣，沼氣自身排除過(guò)程可以對(duì)厭氧發(fā)酵罐中的污泥形成攪 拌作用，充分利用螺桿泵的推送力和沼氣的自攪拌作用，實(shí)現(xiàn)污泥厭氧發(fā)酵的攪拌，不需要 設(shè)置機(jī)械攪拌作用。
[0045] 通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過(guò)濕法脫硫和干法脫硫作用進(jìn)行凈化，凈化后的沼氣 儲(chǔ)存在儲(chǔ)存罐中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)干化和沼氣壓力控制，進(jìn)行沼氣加熱。沼氣儲(chǔ)氣罐的控制壓 力大氣壓之上在2. 5kPa?3. 5kPa，通過(guò)沼氣壓縮裝置收集在壓縮氣體儲(chǔ)氣裝置內(nèi)，當(dāng)含水 率55%沼渣收集量達(dá)到20-80丨，如5(^時(shí)（沼渣收集量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整），開(kāi)啟 自動(dòng)開(kāi)啟壓縮氣體儲(chǔ)氣罐系統(tǒng)，使用沼氣燃燒加熱蒸汽進(jìn)行沼渣干化。
[0046] 形成的沼液通過(guò)管道引流進(jìn)入到調(diào)節(jié)水池中，調(diào)整污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)，增加進(jìn) 水營(yíng)養(yǎng)成分，調(diào)節(jié)進(jìn)水生化比，促進(jìn)微生物作用，提高污水處理效率。
[0047] 形成的沼渣通過(guò)板框壓濾機(jī)進(jìn)行深度脫水，是沼渣含水率降低至55% ±3%，脫 水后沼渣通過(guò)沼氣加熱蒸汽然后干化，使沼渣含水率降低至20% ±2%，干化后沼渣熱值 約1500kcal/kg，干化后沼渣可作為電廠(chǎng)輔助燃料。蒸汽干化沼渣形成高溫?zé)崴M(jìn)入初沉 池進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，增加進(jìn)水溫度，提高活性污泥活性，提高污水處理效率。經(jīng)過(guò)計(jì)算，1噸 含水率97%污泥經(jīng)過(guò)處理后可獲得0. 0375噸20%污泥，體積減少為原來(lái)的二十七分之 一，1噸含水率97%污泥可產(chǎn)生沼氣5. lm3,用于干化沼渣I. lm3,可剩余沼氣4m3,按照一座 日處理量50萬(wàn)噸污水處理廠(chǎng)計(jì)算，日產(chǎn)生含水率污泥97% 1660噸，一年可獲得剩余沼氣 2. 4236X 107m3,可產(chǎn)生熱值1500kcal含水率20%污泥22812. 5噸。
[0048] 典型的指標(biāo)：形成的沼渣首先通過(guò)板框壓濾機(jī)作用進(jìn)行深度脫水，是沼渣含水率 降低至55%，經(jīng)過(guò)處理后的沼渣經(jīng)過(guò)沼氣加熱蒸汽干化，蒸汽溫度在150°C，經(jīng)過(guò)加熱干 化后沼渣含水率進(jìn)一步降低至20 %，此時(shí)剩余沼渣量少，1噸含水率97 %污泥進(jìn)過(guò)處理 后剩余沼漁量為0. 0375噸,約為原來(lái)污泥重量的二十七分之一。而且此時(shí)沼漁的熱值在 1500kcal/kg (普通煤炭熱值的1/3左右），不再是廢棄物，而轉(zhuǎn)化為一種輔助燃料可以作為 電廠(chǎng)發(fā)電燃料。
[0049] 干化沼渣的蒸汽釋放熱量后形成高溫?zé)崴?，通過(guò)管道輸送至初沉池中調(diào)節(jié)活性污 泥反應(yīng)的進(jìn)水溫度，通過(guò)該部作用可以明顯改善活性污泥中污泥活性，提高污水處理效率， 尤其在冬天或者北方氣溫較低的區(qū)域，該步驟的效果尤為明顯。
[0050] 通過(guò)攪拌能量的節(jié)省，而且污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣量大于干化沼渣（由于大幅 減量）所需熱源消耗的沼氣量，因此剩余的沼氣可以作為清潔能源進(jìn)行外售。
[0051] 整套方法系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制，人員需求少。
[0052] 整套能源輸出型污水污泥處理方法無(wú)污染排放，在污水處理的基礎(chǔ)上還可以向外 輸出新的能源，徹底改變傳動(dòng)污水處理廠(chǎng)的能源消耗，產(chǎn)生污泥的問(wèn)題。
[0053] COD : N : P = 200 : 5 : 1或C : N= 12?16,（好氧COD : N : P= 100 : 5 : 1)
[0054] 厭氧過(guò)程對(duì)環(huán)境條件要求比較嚴(yán)格：
[0055] I、氧化還原電位（9 E)與溫度
[0056] 氧的溶入和氧化態(tài)、氧化劑的存在：？63+、02072-、勵(lì)3-、5042-、？043-、11+等會(huì)使 體系中電位升高，對(duì)厭氧消化不利。
[0057] 高溫消化-500 ?600mv，50 ?55°C
[0058] 中溫消化-300 ?380mv，30 ?38°C
[0059] 產(chǎn)酸菌對(duì)氧還一還電位要求不甚嚴(yán)格+100?一 100mv。
[0060] 產(chǎn)甲燒菌對(duì)氧還一還電位要求嚴(yán)格〈一 350mv。
[0061] II、pH 及堿度
[0062] pH主要取決于三個(gè)生化階段的平衡狀態(tài)，原液本身的pH和發(fā)酵系統(tǒng)中產(chǎn)生的C02 分壓（20. 3?40. 5kpa)，正常發(fā)酵pH = 7. 2?7. 4,有機(jī)負(fù)荷太大，水解和酸化過(guò)程的生化 速率大大超過(guò)產(chǎn)氣速率。將導(dǎo)致水解產(chǎn)物有機(jī)酸的積累使PH下降，抑制甲烷菌的生理機(jī) 能，使氣化速率銳減，所以原液pH = 6?8,發(fā)酵過(guò)程有機(jī)酸濃度不超過(guò)3000mg/L為佳（以 乙酸計(jì)）。
[0063] HC03-及NH3是形成厭氧處理系統(tǒng)堿度的主要原因，高的堿度具有較強(qiáng)的緩沖能 力，一般要求堿度2000mg/L以上，NH3濃度50?200mg/L為佳。
[0064] III、毒物
[0065] 要求有機(jī)物濃度較高，一般大于1000mg/L以上。所以厭氧適于處理高濃度有機(jī)廢 水和污泥處理。和好氧生物處理一樣，厭氧處理也要求供給全面的營(yíng)養(yǎng)，但好氧細(xì)菌增殖 快，有機(jī)物有50?60 %用于細(xì)菌增殖，故對(duì)N、P要求高；而厭氧增殖慢，BOD僅有5?10% 用于合成菌體,對(duì)N、P要求低。
[0066] 本發(fā)明一般能夠滿(mǎn)足所有現(xiàn)有的生活污水的處理?xiàng)l件：當(dāng)然需要根據(jù)污泥儲(chǔ)存池 中污泥物料中營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，保證滿(mǎn)足污泥厭氧發(fā)酵所需營(yíng)養(yǎng)成分含量，如含量偏差 較大的需要在污泥儲(chǔ)存池中添加配比營(yíng)養(yǎng)劑或者在進(jìn)料管道添加。
[0067] 不同污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生污泥的營(yíng)養(yǎng)成分及其他物質(zhì)含量都不同，在無(wú)特殊毒害物質(zhì) 存在的污泥情況基本上都可以使用本套方法，但是對(duì)于不同地理物質(zhì)不同區(qū)域的污水處理 廠(chǎng)所處理的污水成分也有所區(qū)別，所形成的的污泥成分也不同，需要在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行成分 測(cè)定，對(duì)于特殊情況需要增加不同的調(diào)整措施，如營(yíng)養(yǎng)調(diào)配，環(huán)境溫度調(diào)節(jié)，保溫保濕、pH調(diào) 節(jié)等。
[0068] 方法操作條件：
[0069] I、生物量--大小以污泥濃度表示，一般介于10?30gVSS/L之間，為防止反應(yīng) 器中污泥流失，可采用裝入填料介質(zhì)使細(xì)菌附著掛膜，調(diào)節(jié)水流速度或污泥回流量。
[0070] II、負(fù)荷率--表示消化裝置處理能力的一個(gè)參數(shù)，負(fù)荷率有三種表示方法：
[0071] ①容積負(fù)荷率一反應(yīng)器單位有效容積在單位時(shí)間內(nèi)接納的有機(jī)物量kg/m3 ? d。
[0072] ②污泥負(fù)荷率--反應(yīng)器內(nèi)單位重的污泥在單位時(shí)間內(nèi)接納的有機(jī)物量kg/ kg ? d〇
[0073] ③投配率--每天向單位有效容積投加的材料的體積m3/m3 ? d。
[0074] 投配率的倒數(shù)為平均停留時(shí)間或消化時(shí)間，單位為d(天），投配率池可用百分率 表不。
[0075] 負(fù)荷率的影響：
[0076] ①當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷率很高時(shí)，營(yíng)養(yǎng)充分，代謝產(chǎn)物有機(jī)酸產(chǎn)量很大，超過(guò)甲烷菌的吸 收利用能力，有機(jī)酸積累PH下降，是低效不穩(wěn)定狀態(tài)。
[0077] ②負(fù)荷率適中，產(chǎn)酸細(xì)菌代謝產(chǎn)物中的有機(jī)物（有機(jī)酸）基本上能被甲烷菌及時(shí) 利用，并轉(zhuǎn)化為沼氣，殘存有機(jī)酸量?jī)H為幾百毫克/升。PH = 7?7. 5,呈弱堿性，是高效穩(wěn) 定發(fā)酵狀態(tài)。
[0078] ③當(dāng)有機(jī)負(fù)荷率小，供給養(yǎng)料不足，產(chǎn)酸量偏少，pH>7. 5是堿性發(fā)酵狀態(tài)，是低效 發(fā)酵狀態(tài)。
[0079] 現(xiàn)有的厭氧消化方法未直接全部進(jìn)行污泥的處理，如現(xiàn)有厭氧消化在電能消耗方 面，由于沼氣攪拌復(fù)雜，耗電量高，這里考慮僅采用機(jī)械攪拌形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，一個(gè)完整的項(xiàng) 目（厭氧消化、沼氣處理和壓縮、發(fā)電、加熱）裝機(jī)量大約為760kW，耗電量約570kW，自用電 率為28. 6%。
[0080] 以電能上網(wǎng)價(jià)格0. 65元/千瓦考慮，厭氧項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值約37元/噸濕泥（均 以入消化濕泥含固率20%折算）。
【權(quán)利要求】
1. 一種能源輸出型污水污泥處理方法，采用活性污泥污水處理加厭氧發(fā)酵干化污泥處 理方法，其特征是采取以下方法步驟： (1) 污水進(jìn)入活性污泥處理方法，進(jìn)入二沉池后獲得含水率95. 5-97%污泥進(jìn)入污泥儲(chǔ) 存池，通過(guò)螺桿泵輸送至厭氧發(fā)酵罐； (2) 污泥在厭氧發(fā)酵罐中通過(guò)泵送壓力和沼氣自攪拌作用進(jìn)行攪拌，不采用機(jī)械動(dòng) 力； (3) 污泥通過(guò)厭氧發(fā)酵作用產(chǎn)生沼氣、沼渣、沼液，沼氣通過(guò)濕法脫硫、干法脫硫凈化處 理后儲(chǔ)存在沼氣罐中；沼液直接排入調(diào)節(jié)池中，增加進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)微生物活性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：沼渣通過(guò)深 度脫水后，將含水率降低至55%±3%，然后用收集的沼氣作為熱源，加熱清潔水分形成蒸汽， 使用蒸汽將深度脫水的沼渣進(jìn)行進(jìn)一步干化，使沼渣含水率降低至20%±2%，此時(shí)形成的沼 渣體積大幅減少，而且沼渣熱值達(dá)到lOOOkcal/kg以上，作為電廠(chǎng)輔料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：用于干化沼 渣的蒸汽使用后形成高溫?zé)崴?，該部分熱水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的初沉池，調(diào)節(jié)進(jìn)水溫度，增 加污泥活性。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：所述的沼氣 儲(chǔ)存罐采用的是濕法存儲(chǔ)；所述的污泥厭氧發(fā)酵采用自攪拌式厭氧發(fā)酵方法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：采用板框壓 濾機(jī)將沼渣含水率降低至55%±3%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：沼氣加熱水 形成蒸汽及沼渣干化；沼氣儲(chǔ)氣罐壓力在大氣壓之上2. 5kPa~3. 5kPa的范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化 運(yùn)行，使沼渣干化和沼氣使用同步穩(wěn)定進(jìn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：經(jīng)處理輸出 污泥即沼渣體積減少為原來(lái)含水率97%污泥的二十七分之一，并形成沼渣沼作為電廠(chǎng)輔助 燃料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：厭氧發(fā)酵保 證密封條件，并連續(xù)進(jìn)料：輸送泵根據(jù)進(jìn)料量計(jì)算后連續(xù)運(yùn)行輸送物料，泵輸送物料過(guò)程中 管道是密閉狀態(tài)，如輸送結(jié)束或切換輸送泵，采用電動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉管道；連續(xù)進(jìn)料通過(guò)螺桿泵 連續(xù)給料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種能源輸出型污水污泥處理方法，其特征是：螺桿泵流量 根據(jù)厭氧發(fā)酵罐進(jìn)料比例及厭氧發(fā)酵罐體積進(jìn)行計(jì)算后設(shè)定，厭氧發(fā)酵日進(jìn)料量占發(fā)酵罐 體積的3?8%。
【文檔編號(hào)】C02F11/00GK104276737SQ201410538016
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】朱士圣, 劉少偉, 朱大才 申請(qǐng)人:南京國(guó)能環(huán)保工程有限公司