申請日2015.10.28

　　公開(公告)日2016.01.20

　　IPC分類號C02F11/00; C02F11/14; C02F11/02

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種污水 處理后污泥循環(huán)利用工藝，具體包括濃縮-絮凝處理-機械脫水-深度脫水-厭氧消化-沼氣的收集、凈化、純化-污泥熱干化-土地利用-建材利用-其他利用等步驟，實現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化、減量化和無害化，并最終達到資源循環(huán)利用的效果。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污水處理后污泥循環(huán)利用工藝，具體包括如下步驟：

　　(1)濃縮：將來自污水處理廠的污泥漿，使用離心濃縮法使污泥含水量由 99.2%～99.5%降至94%～96%;

　　(2)絮凝處理：加入硅藻土、微生物絮凝劑和生石灰制成改性硅藻土，改性硅藻土放入污泥漿中，吸附污泥中的重金屬，控制污泥含水率達到60%以下;

　　(3)機械脫水：將處理后的污泥漿攪拌均勻后使用機械脫水，使污泥水分通過過濾網(wǎng)，加壓過濾，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，形成濾餅，收集濾液并置于耐溫反應(yīng)釜中;

　　(4)深度脫水：加入TS蛋白酶和EDTA-2Na鹽，在100-120℃下，對污泥的細(xì)胞和膠體結(jié)構(gòu)進行破壞，降低污泥的水分結(jié)合容量和壓縮性，進行深度脫水，使污泥含水率達到30%以下;

　　(5)厭氧消化：對污泥進行熱水解與閃蒸處理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物再次發(fā)生水解、再次破解污泥中微生物的細(xì)胞壁。

　　(6)沼氣的收集、凈化、純化：將厭氧消化產(chǎn)生的沼氣收集起來，經(jīng)過脫硫提純處理后，制成甲烷濃度達90%以上的天然氣。

　　(7)污泥熱干化：采用流化床干化工藝，利用純化后的沼氣熱源，間接加熱流化床，利用高溫再次清除污泥中的病原體、寄生蟲卵污泥，并混入濾餅粉碎后粉末，使污泥全干化或半干化，最終產(chǎn)品的污泥顆粒分布較均勻;

　　(8)土地利用：將無害化和穩(wěn)定化處理后的污泥及污泥產(chǎn)品，復(fù)配加入適量營養(yǎng)元素，以有機肥、基質(zhì)、腐殖土、營養(yǎng)土等形式用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園林綠化和土壤改良等方面，使污泥中的有機質(zhì)及氮磷等營養(yǎng)資源得以充分利用，同時污泥也可得以有效處置;

　　(9)建材利用：對于達不到土地利用標(biāo)準(zhǔn)的剩余污泥，投入污泥重量30%以內(nèi)的生石灰，與污泥均勻摻混，經(jīng)石灰穩(wěn)定后的污泥，高溫焚燒，鈍化固化重金屬離子，得到熟料。達到國家建材標(biāo)準(zhǔn)的，磨細(xì)后即為“水泥”;

　　(10)其他利用：經(jīng)檢測達不到標(biāo)準(zhǔn)的重度污染的粉料進行焚燒處理，對危險廢物的灰渣和飛灰，應(yīng)納入危險固體廢棄物管理，予以填埋。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的步驟(2)絮凝處理步驟中，硅藻土與微生物絮凝劑MBF的復(fù)配質(zhì)量比為5:1～40:1，再投入生石灰，調(diào)配成含質(zhì)量百分比25～35%的碳酸鈣改性硅藻土，將復(fù)配好的改性硅藻土以每立方米污泥投放10-50kg的比例，放入污泥漿中，吸附污泥中的重金屬，控制污泥含水率達到60%以下。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述步驟(4)中，加入25mg/g 的TS蛋白酶、0.2g/g的EDTA-2Na鹽在100-120℃下。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述步驟(5)，在155℃～170℃， 6bar壓力下對污泥進行熱水解與閃蒸處理。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述步驟(7)具體工藝為利用純化后的沼氣熱源，間接加熱，溫度為180℃～220℃，利用高溫再次清除污泥中的病原體、寄生蟲卵污泥，并混入濾餅粉碎后粉末，使污泥全干化或半干化，最終產(chǎn)品的污泥顆粒分布較均勻，直徑1～5mm。

　　說明書

　　一種污水處理后污泥循環(huán)利用技術(shù)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污水綜合處理技術(shù)，尤其涉及一種污水處理后污泥循環(huán)利用技術(shù)。

　　背景技術(shù)

　　據(jù)統(tǒng)計，我國目前城市污水處理廠每年排放大約30萬噸干污泥,并以約10%的速度增長。污泥的成分很復(fù)雜，是一種由有機殘片、細(xì)菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，除含大量的水分外還有難降解的有機物、重金屬、鹽類及病原微生物和寄生蟲、卵等。污泥如不進行有效處置有可能會帶來以下幾方面危害：病原體污染、過量鹽份污染、過量的氮磷污染、有機高聚物污染和重金屬污染。這些污染最終會影響水體與土壤，傷害植物根系，易在作物和動物以及人體中積累毒性，污染環(huán)境等。由此可見污泥問題已成為當(dāng)前影響城市發(fā)展的一大環(huán)境問題，妥善地處理與處置污泥顯得尤為必要。

　　國務(wù)院發(fā)布的“水十條”提出，現(xiàn)有污泥處理設(shè)施應(yīng)于2017年底前基本完成達標(biāo)改造，地級及以上城市污泥無害化處理處置率應(yīng)于2020年年底前達到90%以上。這從政策角度勒緊了污泥處理的韁繩。

　　本發(fā)明通過研究一種污水處理后污泥循環(huán)利用技術(shù)，實現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化、減量化和無害化，并最終達到資源循環(huán)利用的效果。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明涉及一種污水處理后污泥循環(huán)利用技術(shù)，具體包括如下步驟：

　　(1)濃縮：將來自污水處理廠的污泥漿，使用離心濃縮法使污泥含水量由 99.2%～99.5%降至94%～96%;

　　(2)絮凝處理：加入硅藻土和微生物絮凝劑(MBF)，硅藻土與MBF的復(fù)配質(zhì)量比為5:1～40:1，再投入生石灰，調(diào)配成含質(zhì)量百分比25～35%的碳酸鈣改性硅藻土，將復(fù)配好的改性硅藻土以每立方米污泥投放10-50kg的比例，放入污泥漿中，吸附污泥中的重金屬，控制污泥含水率達到60%以下;

　　(3)機械脫水：將處理后的污泥漿攪拌均勻后使用機械脫水，使污泥水分通過過濾網(wǎng)，加壓過濾，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，形成濾餅，收集濾液并置于耐溫反應(yīng)釜中;

　　(4)深度脫水：加入25mg/g的TS蛋白酶、0.2g/g的EDTA-2Na鹽在100-120℃ 下，對污泥的細(xì)胞和膠體結(jié)構(gòu)進行破壞，降低污泥的水分結(jié)合容量和壓縮性，進行深度脫水，使污泥含水率達到30%以下;

　　(5)厭氧消化：在155℃～170℃，6bar壓力下對污泥進行熱水解與閃蒸處理，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機物再次發(fā)生水解、再次破解污泥中微生物的細(xì)胞壁，強化物料的可生化性能，改善物料的流動性，提高污泥厭氧消化池的容積利用率、厭氧消化的有機物降解率和沼氣產(chǎn)量，同時達到污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化的效果。

　　(6)沼氣的收集、凈化、純化：將厭氧消化產(chǎn)生的沼氣收集起來，經(jīng)過脫硫提純處理后，制成甲烷濃度達90%以上的天然氣。

　　(7)污泥熱干化：采用流化床干化工藝，利用純化后的沼氣熱源，間接加熱，溫度為180℃～220℃，利用高溫再次清除污泥中的病原體、寄生蟲卵污泥，并混入濾餅粉碎后粉末，使污泥全干化或半干化，最終產(chǎn)品的污泥顆粒分布較均勻，直徑1～5mm;

　　(8)土地利用：將無害化和穩(wěn)定化處理后的污泥及污泥產(chǎn)品，復(fù)配加入適量營養(yǎng)元素，以有機肥、基質(zhì)、腐殖土、營養(yǎng)土等形式用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園林綠化和土壤改良等方面，使污泥中的有機質(zhì)及氮磷等營養(yǎng)資源得以充分利用，同時污泥也可得以有效處置;

　　(9)建材利用：對于達不到土地利用標(biāo)準(zhǔn)的剩余污泥，投入污泥重量30%以內(nèi)的生石灰，與污泥均勻摻混，經(jīng)石灰穩(wěn)定后的污泥，高溫焚燒，鈍化固化重金屬離子，得到熟料。達到國家建材標(biāo)準(zhǔn)的，磨細(xì)后即為“水泥”。

　　(10)其他利用：經(jīng)檢測達不到標(biāo)準(zhǔn)的重度污染的粉料進行焚燒處理，對危險廢物的灰渣和飛灰，應(yīng)納入危險固體廢棄物管理，予以填埋。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　本發(fā)明研究了一種污水處理后污泥循環(huán)利用技術(shù)，實現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化、減量化和無害化，并最終達到資源循環(huán)利用的效果;而且本發(fā)明的污泥循環(huán)利用技術(shù)污泥處置成本低，經(jīng)濟效益好，不會產(chǎn)生二次污染。