一种污泥减量化处理的系统和方法与流程

[0001]
本发明涉及一种污泥减量化处理的系统和方法。


背景技术：

[0002]
近年来，随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的提高，我国城镇污水处理厂数量逐年增加，污水处理能力不断提高，由此产生的污泥量也日益增加。同时，随着环保要求越来越高，以往“重水轻泥”的局面得到了很大的改变，对污泥处理的要求日益提高和重视。虽然污水处理厂产生的污泥体积只占相应污水体积的1％左右，但其处理费用却占污水处理厂总费用的20％～60％。
[0003]
并且，即使是常用的“热-化学结合”的污泥处理手段，由于在加热低浓度污泥的能耗和其所需的化学药剂成本太高等原因，在污泥减量化方法中无法达到能量和经济平衡，从而难以应用到实际工程中：例如中国专利文献cn103204611a基于微波辐射加热，采用无机酸或无机碱调节泥水混合液的ph，提高活性污泥的溶胞效率，实现污泥减量化处理，但是其主要的热源为微波加热，依然存在能耗较高的缺陷；再例如中国专利文献cn107892456a公开了一种市政污泥高效减量化的方法，其采用厌氧消化的方式，后期还需要对厌氧消化后的污泥进行水热处理，水热处理温度在140℃以上，仍然需要额外的热源进行加热，付出的代价依然是高能耗、高成本。
[0004]
因此，如何降低处理污泥的成本，同时提高污泥减量化处理效率成为重点关注的方面。


技术实现要素：

[0005]
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中污泥处理过程中费用高、污泥处理效率低的缺陷，而提供一种污泥减量化处理的系统和方法。
[0006]
本发明基于“分散干化+集中焚烧”的研发思路，通过热-化学处理相结合的手段对污泥进行减量化控制，处理效率高、费用低。
[0007]
本发明是通过以下方案来解决上述技术问题的：
[0008]
一种污泥减量化处理的系统，其包括储泥池、污泥脱水装置、污泥焚烧炉和余热锅炉；
[0009]
所述储泥池上设有试剂投入口、第一污泥出口、和蒸汽入口；
[0010]
所述污泥脱水装置上设有第一污泥入口、第二污泥出口；
[0011]
所述污泥焚烧炉上设有第二污泥入口和烟气出口；
[0012]
所述余热锅炉上设有烟气入口和蒸汽出口；所述烟气入口设于所述余热锅炉的中下部；所述蒸汽出口设于所述余热锅炉的中上部；
[0013]
所述试剂投入口用于投加酸碱试剂；
[0014]
所述储泥池上的所述第一污泥出口与所述污泥脱水装置上的所述第一污泥入口连接；
[0015]
所述污泥脱水装置上的所述第二污泥出口与所述污泥焚烧炉上的所述第二污泥入口连接；
[0016]
所述烟气出口设于所述污泥焚烧炉的中上部、且所述烟气出口与所述余热锅炉上的所述烟气入口连接；
[0017]
所述余热锅炉上的所述蒸汽出口与所述储泥池上的蒸汽入口连接。
[0018]
本发明中，所述污泥减量化处理的系统还可包括一酸碱储存装置，所述酸碱储存装置的出口与所述储泥池上的所述试剂投入口连接。
[0019]
本发明中，较佳地，所述储泥池中设有一蒸汽管道，所述蒸汽管道位于所述储泥池的中下部、且与所述储泥池的底面平行。
[0020]
其中，较佳地，所述蒸汽管道上设有若干蒸汽喷射管，所述蒸汽喷射管与所述蒸汽管道连通、且所述蒸汽喷射管与所述储泥池的底面平行；所述蒸汽喷射管的一端设有蒸汽喷射头。
[0021]
较佳地，所述蒸汽喷射管与所述蒸汽管道垂直设置。
[0022]
更佳地，所述蒸汽喷射管的两端均设有蒸汽喷射头。
[0023]
在本发明一较佳实施方式中，所述储泥池为一矩形池，所述储泥池的底部分为2个矩形单元格；所述蒸汽管道横跨所述2个矩形单元格、且与所述矩形池的长边平行；
[0024]
每一所述矩形单元格中均设有两个所述蒸汽喷射管，所述蒸汽喷射管与所述蒸汽管道垂直设置，所述蒸汽喷射管的两端均设有蒸汽喷射头；
[0025]
所述蒸汽喷射头面向所述储泥池的底部设置。
[0026]
本发明中，较佳地，所述污泥焚烧炉上设有第三污泥入口，其用于补充污泥。
[0027]
本发明中，一般地，所述污泥减量化处理的系统还可包括污泥预处理单元，所述污泥预处理单元的入口用于输入经预处理的污水，所述污泥预处理单元的出泥口与所述储泥池上设有的第四污泥入口连接。
[0028]
其中，所述污泥预处理单元可包括依次连接的污泥沉淀池和污泥浓缩池。
[0029]
较佳地，所述污泥沉淀池上还设有出水口，用于输出污泥沉淀后产生的滤水。
[0030]
本发明中，所述污泥脱水装置上较佳地设有出水口，用于将污泥中的滤水排出。
[0031]
本发明还提供一种污泥减量化处理方法，其采用上述污泥减量化处理的系统，其包括如下处理步骤：将调节ph和加热后的污泥由所述第一污泥出口输入至所述污泥脱水装置；再将脱水后的污泥在所述污泥焚烧炉中进行焚烧，焚烧后产生的烟气由所述余热锅炉上的所述烟气入口进入，并将所述余热锅炉产生的蒸汽由所述储泥池上的所述蒸汽入口通入。
[0032]
本发明中，一般地，所述ph值为5～12。所述加热一般是指将污泥加热至40～70℃。
[0033]
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0034]
本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0035]
本发明的积极进步效果在于：
[0036]
1)本发明通过热-化学处理方式实现污泥的减量化，在“水、泥、气”协同处理的基础上，充分利用污泥自身的热量，降低对外界能量的需求。
[0037]
2)通过调节蒸汽加热的污泥的ph值，起到“催化剂”的作用，促进其复杂聚合物的
水解，更有效地增加污泥的溶解性，提高其沉降和脱水性能，提高后续污泥脱水效率，有益于污泥体积的减量。
[0038]
3)在本发明的优选方案中，蒸汽均匀加热，有助于提高污泥均匀的受热面积，减少因高温变化对设备腐蚀。
附图说明
[0039]
图1为实施例1的污泥减量化处理的系统示意图。
[0040]
图2为实施例1的储泥池的工艺平面图。
[0041]
图3为图2中1-1处的剖面图。
[0042]
图1～3中：1生反池，2污泥沉淀池，3污泥浓缩池，4酸碱储存装置，5储泥池，501试剂投入口，502蒸汽入口，503第一污泥出口，6污泥脱水装置，601第一污泥入口，602第二污泥出口，7污泥焚烧炉，701第二污泥入口，702烟气出口，703第三污泥入口，8余热锅炉，801烟气入口，802蒸汽出口，9蒸汽喷射头，10蒸汽喷射管，11蒸汽管道。
具体实施方式
[0043]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0044]
实施例1污泥减量化处理的系统
[0045]
如图1所示的污泥减量化处理的系统，其包括储泥池5、污泥脱水装置6、污泥焚烧炉7和余热锅炉8；储泥池5上设有试剂投入口501、第一污泥出口503、和蒸汽入口502；污泥脱水装置6上设有第一污泥入口601、第二污泥出口602；污泥焚烧炉7上设有第二污泥入口701、第三污泥入口703和烟气出口702；余热锅炉8上设有烟气入口801和蒸汽出口802；烟气入口801设于余热锅炉8的中下部；蒸汽出口802设于余热锅炉8的中上部；试剂投入口501用于投加酸碱试剂；储泥池5上的第一污泥出口503与污泥脱水装置6上的第一污泥入口601连接；污泥脱水装置6上的第二污泥出口602与污泥焚烧炉7上的第二污泥入口701连接；第三污泥入口703用于补充污泥；烟气出口702设于污泥焚烧炉7的中上部、且烟气出口702与余热锅炉8上的烟气入口801连接；余热锅炉8上的蒸汽出口802与储泥池5上的蒸汽入口502连接。
[0046]
本实施例中，污泥减量化处理的系统还包括一酸碱储存装置4，酸碱储存装置4的出口与储泥池5上的试剂投入口501连接。
[0047]
本实施例中，如图2和图3所示，储泥池5的底面为一矩形，储泥池5中设有一蒸汽管道11，蒸汽管道11与储泥池5的底面的长边平行、且蒸汽管道11沿底面的长度方向上贯设储泥池5；储泥池5的底部分为两格，每格设有两根蒸汽喷射管10，蒸汽喷射管10与蒸汽管道11连通、且蒸汽喷射管10与储泥池5的底面平行；蒸汽喷射管10的两端设有蒸汽喷射头9；蒸汽喷射管10垂直于蒸汽管道11。
[0048]
本实施例中，污泥减量化处理的系统还包括污泥预处理单元，污泥预处理单元包括依次连接的污泥沉淀池2和污泥浓缩池3；污泥沉淀池2上的入口连接生反池1上的污水出口，经过沉淀、浓缩，污泥浓缩池3上的出泥口与储泥池5上设有的第四污泥入口连接。污泥
沉淀池2上设有的出水口再与生反池1的进水口连接；
[0049]
本实施例中，污泥脱水装置6上设有出水口，污泥脱水装置6上的出水口与生反池1上的进水口连接。
[0050]
实施例2污泥减量化处理的方法
[0051]
本实施例采用实施例1的处理系统，经预处理的污水进入生反池1，后经污泥沉淀池2和污泥浓缩池3产生的浓缩污泥进入储泥池5，通过酸碱储存装置4往储泥池5中加入酸或碱制剂调节储泥池内污泥ph值；通过余热锅炉8产生的蒸汽喷入储泥池5对其进行加热升温，经加热后的污泥进入污泥脱水装置6进行脱水处理，产生的脱水污泥在焚烧炉7焚烧，焚烧产生的烟气经余热锅炉8后进入后续烟气处理系统，处理达标后排放，经余热锅炉8产生的蒸汽通入储泥池5，通过蒸汽喷射器9对污泥进行加热升温。
[0052]
本实施例中，如表1所示，污泥储泥池共分2格，单格尺寸是14米
×
14米
×
3.4米，其单格设计进泥量为1000t/d，根据该工况下外排蒸汽量，其储泥池污泥温升详见下表。
[0053]
表1污泥热-化学减量化处理方法应用工况
[0054]
序号项目数值单位1污泥储泥池2格2单格储泥池长度14m3单格储泥池宽度14m4单格储泥池深度3.4m5单格储泥池设计进泥量1000t/d6单格喷头设计蒸汽喷入量1.5t/h7单格泥池喷头数量4只8单格泥池排放能力6t/h9单格泥池实际蒸汽喷入量2.4t/h10单格储泥池设计进泥量42t/h11单格储泥池进泥温度25℃12储泥池温升32.9℃13储泥池出泥温度57.9℃
[0055]
通过本申请的污泥减量化处理方法，控制单格泥池蒸汽排放能力，使得储泥池出泥温度58℃，投加naoh控制储泥池ph为11，停留时间在10h出泥的工况下，vss溶解率比一般工况下增加17％。同时，在储泥池未添加任何药剂时，相同的出泥温度下，温度升高会使得污泥体积指数(svi)降低；在58℃时，未添加naoh处理的污泥的svi值从140ml/g tss降低至112ml/g tss。
[0056]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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