本實(shí)用新型涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種新型資源化污泥處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著近年來污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,傳統(tǒng)的污水廠生化處理工藝已經(jīng)無法滿足總磷的排放要求,同時(shí)考慮到成本因素,多數(shù)水廠采用化學(xué)除磷的方法,在處理工藝中加入大量鐵鹽或鋁鹽絮凝劑,使水廠活性污泥中混入了大量的無機(jī)金屬鹽,進(jìn)而使混合污泥中的有機(jī)質(zhì)成分降低,最終導(dǎo)致在污水廠的污泥當(dāng)中,無機(jī)鹽類占到干污泥組分的35%甚至更多,給污泥的后續(xù)處理處置帶來諸多問題。例如,污泥中有機(jī)成分的降低導(dǎo)致了厭氧消化與好氧堆肥處理效率的降低,污泥中無機(jī)成分較多導(dǎo)致污泥干基熱值的降低亦使得污泥的干化焚燒成本大幅增加等等。另外,對(duì)于城市給水廠,在處理工藝中因需要去除水中的懸浮物,同樣會(huì)投入大量絮凝劑,導(dǎo)致給水廠污泥中含有大量無機(jī)金屬鹽,后續(xù)難以高效資源化。
污泥中的重金屬可以通過固定化或穩(wěn)定化,通過改變污泥中重金屬的化學(xué)形態(tài)使其從不穩(wěn)定形態(tài)到穩(wěn)定形態(tài),降低重金屬的活性,達(dá)到污泥無害化。但是此種方法只能起到緩解作用,不能從根本上消除重金屬對(duì)土壤的污染,隨著環(huán)境條件的變化和時(shí)間的推移,重金屬仍會(huì)進(jìn)入環(huán)境造成污染。只有將污泥中的有害物質(zhì)去除,才能放心將污泥制成的肥料施用于園林或農(nóng)田中。并且,將污泥中的重金屬、無機(jī)鹽等不利于堆肥的元素提取出來,通過簡(jiǎn)單處理加以利用,才是真正的實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型旨在提供一種無害化,減量化,資源化,能夠有效分離污泥中的無機(jī)鹽,提高無機(jī)鹽和有機(jī)物的利用率,實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用的新型資源化污泥處理系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
所述污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉、調(diào)節(jié)裝置和無機(jī)鹽溶解裝置,所述無機(jī)鹽溶解裝置上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐;
所述分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置和除砂裝置,所述無機(jī)鹽提取裝置至少為一個(gè),并依次相連,所述無機(jī)鹽提取裝置與無機(jī)鹽溶解裝置相連;
所述有機(jī)物處置單元包括有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池,所述有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池與除砂裝置相連;
所述無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池、一次沉淀裝置和一次沉淀過濾裝置,所述無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池與無機(jī)鹽提取裝置相連,所述一次沉淀裝置與二次沉淀裝置相連,所述二次沉淀裝置與二次沉淀過濾裝置相連,以此類推,N-1次沉淀裝置與N次沉淀裝置相連,所述N次沉淀裝置與N次沉淀過濾裝置相連,(N≥2);
所述污水處置單元包括污水儲(chǔ)池和污水處理系統(tǒng),所述污水儲(chǔ)池與無機(jī)物處置單元相連,所述污水處理系統(tǒng)分別與調(diào)節(jié)裝置和無機(jī)鹽提取裝置相連。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)物處置單元還包括:脫水裝置,所述脫水裝置分別與有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池和污水儲(chǔ)池相連。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)物處置單元還包括:干化裝置和焚燒裝置,所述干化裝置與脫水裝置相連,所述焚燒裝置與干化裝置相連。
進(jìn)一步地,所述一次沉淀過濾裝置與二次沉淀裝置相連,所述二次沉淀過濾裝置與三次沉淀裝置相連,以此類推,N-1次沉淀過濾裝置與N次沉淀裝置相連,N次沉淀過濾裝置與污水儲(chǔ)池相連。
進(jìn)一步地,所述一次沉淀過濾裝置與污水儲(chǔ)池相連,所述二次沉淀過濾裝置與污水儲(chǔ)池相連,以此類推,N次沉淀過濾裝置與污水儲(chǔ)池相連。
進(jìn)一步地,所述無機(jī)鹽提取裝置包括:液混池(51)和澄清池,所述液混池設(shè)置于每個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的前端,所述澄清池設(shè)置于每個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的后端。
進(jìn)一步地,所述澄清池底部為一個(gè)或多個(gè)錐形結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)泥槽,所述儲(chǔ)泥槽的底部設(shè)有污泥泵。
進(jìn)一步地,所述無機(jī)鹽提取裝置還包括:沉降裝置,所述沉降裝置設(shè)置于澄清池中用于固液分離。
上述新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法,包括以下步驟:
a.將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起,儲(chǔ)存在污泥儲(chǔ)倉中;
b.將污泥儲(chǔ)倉中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置中,經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程,將污泥調(diào)節(jié)至含水率85%以上;
c.將含水率85%以上的污泥溶液泵入無機(jī)鹽溶解裝置,并向無機(jī)鹽溶解裝置中泵入無機(jī)鹽溶解劑,經(jīng)過攪拌將污泥中的無機(jī)鹽溶出到液相中,同時(shí)去除胞外聚合物,得到的無機(jī)鹽溶液的pH<3,停留時(shí)間為30min~90min;
d.經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機(jī)鹽提取裝置進(jìn)行無機(jī)鹽提取,停留時(shí)間為20min~90min;
e.經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置;
f.無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池中的無機(jī)鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過一次沉淀過濾裝置回收利用;一次沉淀裝置中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過二次沉淀過濾裝置回收利用;以此類推,將上一步驟中的上清液進(jìn)入N次沉淀裝置進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過N次沉淀過濾裝置回收利用,無機(jī)物處置單元產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池,(N≥2);
g.步驟e中進(jìn)入除砂裝置的污泥經(jīng)過除砂,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池,大顆粒固體泥砂可做建筑材料;
h.除砂后的有機(jī)污泥可直接用于厭氧產(chǎn)沼氣,或作為碳源回收利用,或?qū)⒂袡C(jī)污泥回用于污水廠;也可進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行下一步處理,經(jīng)脫水后的有機(jī)污泥可進(jìn)行堆肥,或處理后作為蚯蚓飼料;也可進(jìn)入干化裝置進(jìn)行下一步處理,干化后的污泥可經(jīng)過造粒作為生物燃料;也可進(jìn)入焚燒裝置進(jìn)行下一步處理,焚燒后的產(chǎn)物可做建筑材料,焚燒產(chǎn)生熱量可用于干化裝置的熱源;
i.整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲(chǔ)池,經(jīng)過污水處理系統(tǒng)的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);
j.污水處理達(dá)標(biāo)后,一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì),一部分回用于無機(jī)鹽提取,另一部分排放。
進(jìn)一步地,所述步驟c中將污泥中的胞外聚合物去除。
進(jìn)一步地,所述步驟c中的微生物細(xì)胞保留完好。
進(jìn)一步地,所述步驟d中的無機(jī)鹽提取的次數(shù)為1~7次。
進(jìn)一步地,所述步驟d中每次提取加入水的質(zhì)量為原污泥溶液質(zhì)量的2~7倍。
進(jìn)一步地,所述步驟h中除砂后的有機(jī)污泥中的微生物含量提高為原污泥的40%以上。
進(jìn)一步地,所述步驟h中脫水后的污泥中重金屬去除90%以上。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)污泥進(jìn)入本實(shí)用新型的污泥處理系統(tǒng)后,其產(chǎn)物為建筑材料、沼氣、碳源、肥料、生物燃料、有用無機(jī)鹽等可利用原料以及達(dá)標(biāo)排放的污水,整個(gè)處理系統(tǒng)中的有益資源得到充分的利用;
(2)胞外聚合物去除預(yù)處理工藝在降低污泥粘度的同時(shí),不破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),將微生物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)極大地保留在污泥固相中,使得分離單元產(chǎn)物中有機(jī)物成分得到最大限度的保留,提高污泥中有機(jī)物的利用率;
(3)無機(jī)質(zhì)的多次沉淀工藝將污泥中無機(jī)部分的磷、鐵、鋁、銅、鉻等無機(jī)鹽全部利用起來,一方面解決了重金屬阻礙有機(jī)污泥資源化利用的問題,另一方面提高了污泥中無機(jī)質(zhì)的利用效率,即達(dá)到了資源的有效利用,又從根源上解決了有機(jī)污泥利用的二次污染問題;
(4)由于污泥的含水率非常高,在污泥處理過程中勢(shì)必產(chǎn)生大量的廢水,不經(jīng)處理是不可以直接排放的;由于水量較大,若直接排到污水處理廠,勢(shì)必增加污水處理廠的處理負(fù)荷,并且,由于本系統(tǒng)在預(yù)處理單元及分離單元都有用水需求,若將系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水加以處理,再應(yīng)用到本系統(tǒng)中,既節(jié)約了購置新鮮水的成本,又減輕了污水處理廠的負(fù)荷,并且對(duì)環(huán)境不造成污染。
(5)本實(shí)用新型將污泥中無機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)有效分離并分別利用,在污泥無害化和減量化的同時(shí)還可做到污泥的資源化處置,達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的,產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
附圖說明
構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型的工藝流程圖。
圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的工藝流程圖。
圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例二的工藝流程圖。
圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例三的工藝流程圖。
圖5為本實(shí)用新型的實(shí)施例四的工藝流程圖。
圖6為本實(shí)用新型的實(shí)施例四的液混池與澄清池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:(1)污泥儲(chǔ)倉;(2)調(diào)節(jié)裝置;(3)無機(jī)鹽溶解裝置;(4)無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐;(5)無機(jī)鹽提取裝置;(51)液混池;(52)澄清池;(521)儲(chǔ)泥槽;(522)沉降裝置;(53)污泥泵;(6)除砂裝置;(7)有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池;(8)脫水裝置;(9)干化裝置;(10)焚燒裝置;(11)無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池;(121)一次沉淀裝置;二次沉淀裝置(122);……;(12n)N次沉淀裝置;(131)一次沉淀過濾裝置;(132)二次沉淀過濾裝置;(13n)N次沉淀過濾裝置;(14)污水儲(chǔ)池;(15)污水處理系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1所示,一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
所述污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽溶解裝置3,所述無機(jī)鹽溶解裝置3上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐4;
所述分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置5和除砂裝置6,所述無機(jī)鹽提取裝置5至少為一個(gè),并依次相連,所述無機(jī)鹽提取裝置5與無機(jī)鹽溶解裝置3相連;
所述有機(jī)物處置單元包括有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7,所述有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7與除砂裝置6相連;
所述無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131,所述無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11與無機(jī)鹽提取裝置5相連,所述一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連,所述二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連,以此類推,N-1次沉淀裝置與N次沉淀裝置相連,所述N次沉淀裝置與N次沉淀過濾裝置相連,(N≥2);
所述污水處置單元包括污水儲(chǔ)池14和污水處理系統(tǒng)15,所述污水儲(chǔ)池14與無機(jī)物處置單元相連,所述污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽提取裝置5相連。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)物處置單元還包括:脫水裝置8,所述脫水裝置8分別與有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7和污水儲(chǔ)池14相連。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)物處置單元還包括:干化裝置9和焚燒裝置10,所述干化裝置9與脫水裝置8相連,所述焚燒裝置10與干化裝置9相連。
進(jìn)一步地,所述一次沉淀過濾裝置131與二次沉淀裝置122相連,所述二次沉淀過濾裝置132與三次沉淀裝置123相連,以此類推,N-1次沉淀過濾裝置13n-1與N次沉淀裝置12n相連,N次沉淀過濾裝置13n與污水儲(chǔ)池14相連。
進(jìn)一步地,所述一次沉淀過濾裝置131與污水儲(chǔ)池14相連,所述二次沉淀過濾裝置132與污水儲(chǔ)池14相連,以此類推,N次沉淀過濾裝置13n與污水儲(chǔ)池14相連。
進(jìn)一步地,所述無機(jī)鹽提取裝置5包括:液混池51和澄清池52,所述液混池51設(shè)置于每個(gè)無機(jī)鹽提取裝置5的前端,所述澄清池52設(shè)置于每個(gè)無機(jī)鹽提取裝置5的后端。
進(jìn)一步地,所述澄清池52底部為一個(gè)或多個(gè)錐形結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)泥槽521,所述儲(chǔ)泥槽521的底部設(shè)有污泥泵53。
進(jìn)一步地,所述無機(jī)鹽提取裝置5還包括:沉降裝置522,所述沉降裝置522設(shè)置于澄清池52中用于固液分離。
上述新型資源化污泥處理系統(tǒng)的處理方法,包括以下步驟:
a.將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起,儲(chǔ)存在污泥儲(chǔ)倉(1)中;
b.將污泥儲(chǔ)倉1中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置2中,經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程,將污泥調(diào)節(jié)至含水率85%以上;
c.將含水率85%以上的污泥溶液泵入無機(jī)鹽溶解裝置3,并向無機(jī)鹽溶解裝置3中泵入無機(jī)鹽溶解劑,經(jīng)過攪拌將污泥中的無機(jī)鹽溶出到液相中,同時(shí)去除胞外聚合物,得到的無機(jī)鹽溶液的pH<3,停留時(shí)間為30min~90min;
d.經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機(jī)鹽提取裝置5進(jìn)行無機(jī)鹽提取,停留時(shí)間為20min~90min;
e.經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置5提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6;
f.無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中的無機(jī)鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過一次沉淀過濾裝置131回收利用;一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過二次沉淀過濾裝置132回收利用;以此類推,將上一步驟中的上清液進(jìn)入N次沉淀裝置12n進(jìn)行沉淀反應(yīng),沉淀物經(jīng)過N次沉淀過濾裝置13n回收利用,無機(jī)物處置單元產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,(N≥2);
g.步驟e中進(jìn)入除砂裝置6的污泥經(jīng)過除砂,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7,大顆粒固體泥砂可做建筑材料;
h.除砂后的有機(jī)污泥可直接用于厭氧產(chǎn)沼氣,或作為碳源回收利用,或?qū)⒂袡C(jī)污泥回用于污水廠;也可進(jìn)入脫水裝置8進(jìn)行下一步處理,經(jīng)脫水后的有機(jī)污泥可進(jìn)行堆肥,或處理后作為蚯蚓飼料;也可進(jìn)入干化裝置9進(jìn)行下一步處理,干化后的污泥可經(jīng)過造粒作為生物燃料;也可進(jìn)入焚燒裝置10進(jìn)行下一步處理,焚燒后的產(chǎn)物可做建筑材料,焚燒產(chǎn)生熱量可用于干化裝置9的熱源;
i.整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);
j.污水處理達(dá)標(biāo)后,一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì),一部分回用于無機(jī)鹽提取,另一部分排放。
實(shí)施例1
如圖2所示,一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽溶解裝置3,無機(jī)鹽溶解裝置3上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐4;
分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置5和除砂裝置6,無機(jī)鹽提取裝置5為一個(gè),無機(jī)鹽提取裝置5與無機(jī)鹽溶解裝置3相連;
有機(jī)物處置單元包括依次連接的有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7、脫水裝置8、干化裝置9和焚燒裝置10,有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7與除砂裝置6相連;
無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131,無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11與無機(jī)鹽提取裝置5相連,一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連,二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連,二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連,三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連,三次沉淀裝置123與四次沉淀裝置124相連,四次沉淀裝置124與四次沉淀過濾裝置134相連,一次沉淀過濾裝置131與二次沉淀裝置122相連,二次沉淀過濾裝置132與三次沉淀裝置123相連,三次沉淀過濾裝置133與四次沉淀裝置124相連;
污水處置單元包括污水儲(chǔ)池14和污水處理系統(tǒng)15,污水儲(chǔ)池14分別與脫水裝置8和四次沉淀過濾裝置134相連,污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽提取裝置5相連。
所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥,經(jīng)測(cè)定其含水率為80%以上,污泥中的無機(jī)成分包括Hg、Cd、Cr、As、Zn、Cu、Ni、Fe、Al、Pb、P等,其中Fe含量高達(dá)1.7g/kg,Al含量高達(dá)9.4g/kg,測(cè)定污泥有機(jī)物含量40%~45%,干基熱值為1500kcal/kg~1700kcal/kg。將市政污水或工業(yè)污水或給水廠的污泥收集到一起,儲(chǔ)存在污泥儲(chǔ)倉1中;將污泥儲(chǔ)倉1中的污泥輸送到調(diào)節(jié)裝置2中,經(jīng)過一段混合均質(zhì)過程,將污泥調(diào)節(jié)至含水率95%;將含水率95%的污泥溶液泵入無機(jī)鹽溶解裝置3,并向無機(jī)鹽溶解裝置3中泵入20%的硫酸,經(jīng)過攪拌將污泥中的無機(jī)鹽溶出到液相中,同時(shí)去除胞外聚合物,調(diào)節(jié)pH為2.0,無機(jī)鹽溶解的停留時(shí)間為30min;經(jīng)過預(yù)處理的污泥溶液通過無機(jī)鹽提取裝置5進(jìn)行無機(jī)鹽提取,停留時(shí)間為20min;經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置5提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6,污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂,大顆粒固體泥砂可做建筑材料,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7;除砂后的有機(jī)污泥進(jìn)入脫水裝置8脫水后進(jìn)入干化裝置9,脫水裝置8得到的水進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)干化處理后測(cè)定污泥中有機(jī)物含量>60%,無機(jī)鹽總含量<10%,干化后的污泥干基熱值達(dá)到3200kcal/kg~3700kcal/kg,自持燃燒效果好,經(jīng)造粒得到的生物燃料進(jìn)入焚燒裝置10進(jìn)行焚燒,焚燒后的產(chǎn)物做建筑材料,焚燒產(chǎn)生熱量完全可以滿足干化裝置9所需熱能;無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中的無機(jī)鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121,加入氧化劑,形成磷酸鐵沉淀,磷酸鐵沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用,產(chǎn)生的污水進(jìn)入二次沉淀裝置122;一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122,加入氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至4.0,得到氫氧化鐵沉淀,氫氧化鐵沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用,產(chǎn)生的污水進(jìn)入三次沉淀裝置123;二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123,加入氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至5.2,形成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁沉淀進(jìn)入三次沉淀過濾裝置133回收利用,產(chǎn)生的污水進(jìn)入四次沉淀裝置124,三次沉淀裝置123中的上清液進(jìn)入四次沉淀裝置124,加入氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH>9.5,得到的沉淀經(jīng)四次沉淀過濾裝置134濾出后用作建筑材料,經(jīng)四次沉淀裝置124后測(cè)定溶液中無機(jī)鹽總量<2000mg/kg,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后,一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì),一部分回用于無機(jī)鹽提取,另一部分排放。
實(shí)施例2
如圖3所示,一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽溶解裝置3,無機(jī)鹽溶解裝置3上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐4;
分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置5和除砂裝置6,無機(jī)鹽提取裝置5為一個(gè),無機(jī)鹽提取裝置5與無機(jī)鹽溶解裝置3相連;
有機(jī)物處置單元包括依次連接的有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7和脫水裝置8,有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7與除砂裝置6相連;
無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131,無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11與無機(jī)鹽提取裝置5相連,一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連,二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連,二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連,三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連,三次沉淀裝置123與四次沉淀裝置124相連,四次沉淀裝置124與四次沉淀過濾裝置134相連,四次沉淀裝置124與五次沉淀裝置125相連,五次沉淀裝置125與五次沉淀過濾裝置135相連;
污水處置單元包括污水儲(chǔ)池14和污水處理系統(tǒng)15,污水儲(chǔ)池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133、四次沉淀過濾裝置134和五次沉淀過濾裝置135相連,污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽提取裝置5相連。
所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥,經(jīng)測(cè)定其含水率為80%以上,污泥中的無機(jī)成分包括Hg、Cd、Cr、As、Zn、Cu、Ni、Fe、Al、Pb、P等,其中Fe含量高達(dá)1.7g/kg,Al含量高達(dá)9.4g/kg,測(cè)定污泥有機(jī)物含量40%~45%,干基熱值為1500kcal/kg~1700kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理(處理方法和分離方法同實(shí)施例一),本實(shí)施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至90%,所用無機(jī)鹽溶解劑為6mol/L的鹽酸,調(diào)節(jié)pH為1.0,無機(jī)鹽溶解的停留時(shí)間為90min,無機(jī)鹽提取的停留時(shí)間為60min;經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置5提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6,污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂,大顆粒固體泥砂可做建筑材料,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7;除砂后的有機(jī)污泥進(jìn)入脫水裝置8,脫水裝置8得到的水進(jìn)入進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)脫水后的有機(jī)污泥調(diào)節(jié)pH為中性,脫水后的有機(jī)污泥含水率40%,碳氮比為30:1,取部分經(jīng)干化處理后測(cè)定污泥中有機(jī)物含量>60%,Hg含量<5mg/kg、Cd含量<5mg/kg、Cr含量<20mg/kg、As含量<10mg/kg、Zn含量<50mg/kg、Cu含量<20mg/kg、Ni含量<20mg/kg、Fe含量<50mg/kg、Al含量<20mg/kg、Pb含量<50mg/kg,符合《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》,可用于堆肥;無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中的無機(jī)鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121,加入硫化鈉,調(diào)節(jié)pH至2.0,形成硫化銅沉淀,硫化銅沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122,加入氧化鈣,調(diào)節(jié)pH至4.0,得到氫氧化鐵沉淀,氫氧化鐵沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123,加入氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH至5.2,形成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁沉淀進(jìn)入三次沉淀過濾裝置133回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,三次沉淀裝置123中的上清液進(jìn)入四次沉淀裝置124,加入硫化鈉,調(diào)節(jié)pH至7.0,形成硫化鋅沉淀,硫化鋅沉淀進(jìn)入四次沉淀過濾裝置134,回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,四次沉淀裝置124中的上清液進(jìn)入五次沉淀裝置125,加入氫氧化鈉溶液,調(diào)節(jié)pH>9.5,得到的沉淀經(jīng)五次沉淀過濾裝置135濾出后用作建筑材料,經(jīng)五次沉淀裝置125后測(cè)定溶液中無機(jī)鹽總量<2000mg/kg,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后,一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì),一部分回用于無機(jī)鹽提取,另一部分排放。
實(shí)施例3
如圖4所示,一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽溶解裝置3,無機(jī)鹽溶解裝置3上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐4;
分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置5和除砂裝置6,無機(jī)鹽提取裝置5為三個(gè),并依次相連,無機(jī)鹽提取裝置5與無機(jī)鹽溶解裝置3相連;
有機(jī)物處置單元包括有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7,有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7與除砂裝置6相連;
無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131,無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11與無機(jī)鹽提取裝置5相連,一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連,二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連,二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連,三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連;
污水處置單元包括污水儲(chǔ)池14和污水處理系統(tǒng)15,污水儲(chǔ)池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133相連,污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽提取裝置5相連。
所用混合污泥經(jīng)測(cè)定其含水率為80%以上,測(cè)定污泥有機(jī)物含量47%,干基熱值為2000kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理(處理方法和分離方法同實(shí)施例一),本實(shí)施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至95%,所用無機(jī)鹽溶解劑為50%的硫酸,調(diào)節(jié)pH為2.0,無機(jī)鹽溶解的停留時(shí)間為60min,無機(jī)鹽提取的停留時(shí)間為80min;經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置5提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6,污泥經(jīng)過除砂裝置6的除砂,大顆粒固體泥砂可做建筑材料,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7;除砂后的有機(jī)污泥調(diào)節(jié)pH為中性,作為碳源回用于污水處理廠;無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中的無機(jī)鹽溶液進(jìn)入一次沉淀裝置121,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.0,形成氫氧化鐵沉淀,氫氧化鐵沉淀進(jìn)入一次沉淀過濾裝置131回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;一次沉淀裝置121中的上清液進(jìn)入二次沉淀裝置122,加入氧化鈣,調(diào)節(jié)pH至5.2,得到氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁沉淀進(jìn)入二次沉淀過濾裝置132回收利用,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;二次沉淀裝置122中的上清液進(jìn)入三次沉淀裝置123,加入氧化鈣溶液,調(diào)節(jié)pH至9.5,形成的沉淀做建筑材料,產(chǎn)生的污水中和后進(jìn)入污水儲(chǔ)池14;整個(gè)系統(tǒng)中產(chǎn)生的污水進(jìn)入污水儲(chǔ)池14,經(jīng)過污水處理系統(tǒng)15的處理,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污水處理達(dá)標(biāo)后,一部分回用于預(yù)處理的調(diào)節(jié)均質(zhì),一部分回用于無機(jī)鹽提取,另一部分排放。
實(shí)施例4
如圖5、6所示,一種新型資源化污泥處理系統(tǒng),包括污泥預(yù)處理單元、分離單元、有機(jī)物處置單元、無機(jī)物處置單元和污水處置單元,
污泥預(yù)處理單元包括依次連接的污泥儲(chǔ)倉1、調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽溶解裝置3,無機(jī)鹽溶解裝置3上連接無機(jī)鹽溶解劑儲(chǔ)罐4;
分離單元包括無機(jī)鹽提取裝置5和除砂裝置6,無機(jī)鹽提取裝置5為三個(gè),并依次相連,無機(jī)鹽提取裝置5與無機(jī)鹽溶解裝置3相連,無機(jī)鹽提取裝置5包括:液混池51和澄清池52,液混池51設(shè)置于每個(gè)無機(jī)鹽提取裝置5的前端,澄清池52設(shè)置于每個(gè)機(jī)鹽提取裝置5的后端,澄清池52底部為一個(gè)錐形結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)泥槽521,儲(chǔ)泥槽521的底部設(shè)有污泥泵53,無機(jī)鹽提取裝置5還包括:沉降裝置522,沉降裝置522設(shè)置于澄清池52中用于固液分離;
有機(jī)物處置單元包括有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7,有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7與除砂裝置6相連;
無機(jī)物處置單元包括依次連接的無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11、一次沉淀裝置121和一次沉淀過濾裝置131,無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11與無機(jī)鹽提取裝置5相連,一次沉淀裝置121與二次沉淀裝置122相連,二次沉淀裝置122與二次沉淀過濾裝置132相連,二次沉淀裝置122與三次沉淀裝置123相連,三次沉淀裝置123與三次沉淀過濾裝置133相連;
污水處置單元包括污水儲(chǔ)池14和污水處理系統(tǒng)15,污水儲(chǔ)池14分別與脫水裝置8、一次沉淀過濾裝置131、二次沉淀過濾裝置132、三次沉淀過濾裝置133相連,污水處理系統(tǒng)15分別與調(diào)節(jié)裝置2和無機(jī)鹽提取裝置5相連;
所用污泥來自某污水處理廠濃縮池的污泥脫水后的剩余污泥,經(jīng)測(cè)定其含水率為84%,測(cè)定污泥有機(jī)物含量45%,無機(jī)鹽含量36%,干基熱值為1900kcal/kg。污泥經(jīng)過預(yù)處理和分離單元處理,(預(yù)處理方法同實(shí)施例一),本實(shí)施例中調(diào)節(jié)裝置2將污泥含水率調(diào)節(jié)至97%,所用無機(jī)鹽溶解劑為20%的硝酸,調(diào)節(jié)pH為0.5,無機(jī)鹽溶解的停留時(shí)間為90min;經(jīng)無機(jī)鹽提取裝置5提取的無機(jī)質(zhì)溶液進(jìn)入無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11,沉淀的污泥進(jìn)入除砂裝置6,污泥經(jīng)過除砂裝置6除砂,大顆粒固體泥砂可做建筑材料,有機(jī)污泥部分進(jìn)入有機(jī)質(zhì)污泥溶液儲(chǔ)池7;除砂后的有機(jī)污泥部分干化處理后測(cè)定污泥中有機(jī)物含量>70%,無機(jī)鹽總含量<5%,將得到的有機(jī)污泥用于產(chǎn)沼氣,系統(tǒng)平衡后,產(chǎn)出的沼氣中CH4含量>65%;無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中的無機(jī)鹽溶液經(jīng)過三次沉淀,得到可作磷肥原料的磷酸鐵沉淀、可作絮凝劑的氫氧化鋁沉淀以及建筑原料,三次沉淀后測(cè)定溶液中無機(jī)鹽總量<2000mg/kg,第一次沉淀的沉淀劑為雙氧水,第二次沉淀和第三次沉淀的沉淀劑為氫氧化鈉;系統(tǒng)中污水經(jīng)處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
預(yù)處理后的污泥進(jìn)入第一個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51中,在液混池51中固相污泥和液相無機(jī)鹽提取液進(jìn)行攪拌,使得污泥中的無機(jī)鹽更好的溶解到液相中,充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第一個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的澄清池52中,在沉淀裝置522的作用下污泥與無機(jī)鹽提取液分離,澄清池52中的無機(jī)鹽提取液流入到無機(jī)質(zhì)溶液儲(chǔ)池11中,污泥溶液通過污泥泵53泵入第二個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51中,經(jīng)過液混池充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第二個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的澄清池52中,在沉淀裝置522的作用下污泥與無機(jī)鹽提取液分離,污泥溶液通過污泥泵53泵入第三個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51中,上清液進(jìn)入第一個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51中;向第三個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51注入新鮮水作為無機(jī)鹽提取裝置的進(jìn)水,經(jīng)過液混池充分?jǐn)嚢韬蟮奈勰嗳芤哼M(jìn)入第三個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的澄清池52中,在沉淀裝置522的作用下污泥與無機(jī)鹽提取液分離,污泥溶液作為有機(jī)污泥進(jìn)入除砂裝置6中,上清液進(jìn)入第二個(gè)無機(jī)鹽提取裝置的液混池51中。每一次無機(jī)鹽提取的停留時(shí)間為90min(從進(jìn)入每次的液混池開始至污泥溶液從該次澄清池排出的時(shí)間)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。