申請(qǐng)日2017.01.06

　　公開(kāi)(公告)日2017.04.26

　　IPC分類號(hào)C02F11/14; C02F11/12; C02F11/00; A01N59/16; A01N59/00; A01N37/16; A01P1/00; A01P3/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種城市污水廠污泥土壤化處理工藝及其制備所得污泥和污泥應(yīng)用，處理工藝包括以下步驟：S01，污泥的化學(xué)處理：污泥為城市污水處理廠濃縮池中的污泥，其含水率在90~99%;于濃縮池中投加復(fù)合氧化滅菌劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為1~2d;S02，污泥的壓濾脫水：利用壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行壓濾，含水率降到80~88%;S03，污泥的再脫水：將壓濾后的污泥輸送到污泥調(diào)節(jié)池中，投加復(fù)合脫水劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為6~8d。本發(fā)明工藝操作簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)污泥中微生物消殺效果好，有效降低其有機(jī)物、含水率以及重金屬濃度，污泥土壤化效果穩(wěn)定，有效地保護(hù)了環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。

　　權(quán)利要求書

　　1.城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：包括以下步驟：

　　S01，污泥的化學(xué)處理：污泥為城市污水處理廠濃縮池中的污泥，其含水率在90～99%;于濃縮池中投加復(fù)合氧化滅菌劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為1～2d;

　　S02，污泥的壓濾脫水：利用壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行壓濾，含水率降到80～88%;

　　S03，污泥的再脫水：將壓濾后的污泥輸送到污泥調(diào)節(jié)池中，投加復(fù)合脫水劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為6～8d;S03處理后的污泥的含水率降到34～45%;

　　S04，污泥的調(diào)理：于污泥調(diào)節(jié)池中加入土質(zhì)改良劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為2～3d;

　　所述復(fù)合氧化滅菌劑包括復(fù)合氧化滅菌劑一或復(fù)合氧化滅菌劑二;所述復(fù)合氧化滅菌劑一包括50～100mmol/L K2CrO4溶液、25～75mmol/L H2O2溶液或100～140mmol/L Na2O2溶液、80～120mmol/L過(guò)氧化鍶溶液或30～70mmol/LK2S2O8溶液、60～80mmol/L過(guò)氧化間氯苯甲酸溶液;所述復(fù)合氧化滅菌劑二包括50～100mmol/L KMnO4溶液、120～200mmol/L H2O2溶液、50～80mmol/LK2S2O8溶液、50～100mmol/L NaClO溶液中的兩種或多種混合物;

　　所述復(fù)合氧化滅菌劑的添加量占污泥體積比的2～5%。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：所述復(fù)合氧化滅菌劑一中各組分的體積份為：5～15份K2CrO4溶液、10～20份H2O2溶液或Na2O2溶液、5～10份過(guò)氧化鍶溶液或K2S2O8溶液、10～15份過(guò)氧化間氯苯甲酸溶液。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：所述復(fù)合脫水劑包括黏土礦物、工業(yè)副產(chǎn)品和磷酸鹽中的兩種或多種混合物;所述黏土礦物包括膨潤(rùn)土;所述工業(yè)副產(chǎn)品包括粉煤灰和/或熟石灰;所述磷酸鹽包括過(guò)磷酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉和磷酸二氫銨中的一種或多種;所述復(fù)合脫水劑的用量占污泥體積比的8～12%。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：所述黏土礦物的摻量占污泥體積比的2～8%，工業(yè)副產(chǎn)品的摻量占污泥體積比的1.5～8%，磷酸鹽的摻量占污泥體積比的2～6%。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：所述復(fù)合脫水劑中還包括三氯化鐵和聚丙烯酰胺。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝，其特征在于：所述土質(zhì)改良劑包括磺化甲醛丙酮縮聚物溶液75～80wt%、木質(zhì)素磺酸鹽8～12wt%、無(wú)機(jī)螯合劑5～10wt%和表面活性劑1～3wt%;所述土質(zhì)改良劑的用量占污泥體積比的0.3～0.7%。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥的應(yīng)用，所述污泥可作為土壤來(lái)使用。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥的應(yīng)用，其特征在于：所述土壤包括園林綠化用土或營(yíng)養(yǎng)土。

　　說(shuō)明書

　　城市污水廠污泥土壤化處理工藝及其制備所得污泥和污泥應(yīng)用

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種城市污水廠污泥處理工藝及其制備所得污泥和污泥應(yīng)用，尤其涉及一種城市污水廠污泥土壤化處理工藝及其制備所得污泥和污泥應(yīng)用，屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　城市污水處理廠的污泥是指污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)及液態(tài)的廢棄物，其成分復(fù)雜，是由污水中的懸浮物、微生物、微生物所吸附的有機(jī)物以及微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)物所形成的聚集體。隨著國(guó)內(nèi)污水處理事業(yè)的發(fā)展，污水廠總處理水量和處理程度將不斷擴(kuò)大和提高，產(chǎn)生的污泥量也日益增加。據(jù)估算，目前中國(guó)城市污水處理廠污泥年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)噸。污泥處理處置是解決城市水污染問(wèn)題非常重要的一個(gè)系統(tǒng)，污泥處理處置是污水處理得以最終實(shí)施的保障，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，污泥處置是極其重要的環(huán)節(jié)，其投資占污水處理廠總投資的50～70%。

　　對(duì)城市污水處理廠污泥進(jìn)行土壤化是實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的重要手段。污泥中污染物質(zhì)比較富足，目前污泥中已確認(rèn)的病原體有24種細(xì)菌、7種病毒、5種原生動(dòng)物和6種寄生蟲，在污泥的處理處置中，這些病原體可通過(guò)各種途徑傳播，污染土壤并在一定程度上加速植物病害的傳播。城市污泥中有機(jī)污染物主要有多環(huán)芳烴、苯并芘等，有的有機(jī)污染物還具有生物放大效應(yīng)。污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后污泥含水率仍有80～90%，含水率難以快速降低，影響污泥利用。另外，污泥中重金屬種類繁多，主要有Cu，Zn，Pb，Ni，Cr和Cd等，其中Cu、Cr、Pb和Cd是污泥中常見(jiàn)的超標(biāo)重金屬。

　　目前市場(chǎng)上對(duì)城市污水處理廠污泥的處理工藝操作復(fù)雜，處理成本高，且處理效果并不理想，故急需一種新的處理工藝使污泥達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)甚至是優(yōu)級(jí)利用標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種城市污水廠污泥處理工藝，該工藝中使用的氧化滅菌劑通過(guò)復(fù)合配比，降低了氧化滅菌劑的使用量，同時(shí)污泥處理效果好，大大降低了氧化滅菌劑對(duì)污泥土壤環(huán)境的影響，對(duì)環(huán)境友好;并且該工藝操作簡(jiǎn)單，成本低，對(duì)污泥中微生物消殺效果好，有效降低其有機(jī)物、含水率以及重金屬濃度，污泥土壤化效果穩(wěn)定，有效地保護(hù)了環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用;

　　進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種脫水劑通過(guò)復(fù)合配比，降低了脫水劑的使用量，成本節(jié)約，同時(shí)污泥脫水效果好的城市污水廠污泥處理工藝;

　　更進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種土質(zhì)改良劑用量低，成本節(jié)約，重金屬鈍化效果好的城市污水廠污泥處理工藝;

　　更進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥，該污泥中有機(jī)物含量大于25%，微生物總量可降低90～96%，重金屬Cu、Cr、Zn、Cd、Pb、Ni含量極低，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);污泥含水率為34～45%;

　　更進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥的應(yīng)用，該污泥可用作園林綠化用土或營(yíng)養(yǎng)土，實(shí)現(xiàn)了污泥的資源化利用。

　　為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

　　城市污水廠污泥土壤化處理工藝，包括以下步驟：

　　S01，污泥的化學(xué)處理：污泥為城市污水處理廠濃縮池中的污泥，其含水率在90～99%;于濃縮池中投加復(fù)合氧化滅菌劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為1～2d;

　　S02，污泥的壓濾脫水：利用壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行壓濾，含水率降到80～88%;

　　S03，污泥的再脫水：將壓濾后的污泥輸送到污泥調(diào)節(jié)池中，投加復(fù)合脫水劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為6～8d;S03處理后的污泥的含水率降到34～45%;

　　S04，污泥的調(diào)理：于污泥調(diào)節(jié)池中加入土質(zhì)改良劑，攪拌，混合均勻，停留時(shí)間為2～3d;

　　所述復(fù)合氧化滅菌劑包括復(fù)合氧化滅菌劑一或復(fù)合氧化滅菌劑二;所述復(fù)合氧化滅菌劑一包括50～100mmol/L K2CrO4溶液、25～75mmol/L H2O2溶液或100～140mmol/LNa2O2溶液、80～120mmol/L過(guò)氧化鍶溶液或30～70mmol/L K2S2O8溶液、60～80mmol/L過(guò)氧化間氯苯甲酸溶液;所述復(fù)合氧化滅菌劑二包括50～100mmol/L KMnO4溶液、120～200mmol/LH2O2溶液、50～80mmol/L K2S2O8溶液、50～100mmol/L NaClO溶液中的兩種或多種混合物;

　　所述復(fù)合氧化滅菌劑的添加量占污泥體積比的2～5%。

　　所述復(fù)合氧化滅菌劑一中各組分的體積份為：5～15份K2CrO4溶液、10～20份H2O2溶液或Na2O2溶液、5～10份過(guò)氧化鍶溶液或K2S2O8溶液、10～15份過(guò)氧化間氯苯甲酸溶液。

　　所述復(fù)合脫水劑包括黏土礦物、工業(yè)副產(chǎn)品和磷酸鹽中的兩種或多種混合物;所述黏土礦物包括膨潤(rùn)土;所述工業(yè)副產(chǎn)品包括粉煤灰和/或熟石灰;所述磷酸鹽包括過(guò)磷酸鈣、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉和磷酸二氫銨中的一種或多種;所述復(fù)合脫水劑的用量占污泥體積比的8～12%。

　　所述黏土礦物的摻量占污泥體積比的2～8%，工業(yè)副產(chǎn)品的摻量占污泥體積比的1.5～8%，磷酸鹽的摻量占污泥體積比的2～6%。

　　所述復(fù)合脫水劑中還包括三氯化鐵和聚丙烯酰胺。

　　所述土質(zhì)改良劑包括磺化甲醛丙酮縮聚物溶液75～80wt%、木質(zhì)素磺酸鹽8～12wt%、無(wú)機(jī)螯合劑5～10wt%和表面活性劑1～3wt%;所述土質(zhì)改良劑的用量占污泥體積比的0.3～0.7%。

　　城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥。

　　城市污水廠污泥土壤化處理工藝制備所得污泥的應(yīng)用，所述污泥可作為土壤來(lái)使用。

　　所述土壤包括園林綠化用土或營(yíng)養(yǎng)土。

　　本發(fā)明的有益效果在于：

　　(1)污泥的化學(xué)處理步驟有效去除了污泥中的致病微生物和有機(jī)污染物，并且氧化滅菌劑為復(fù)合成分，用量低，成本節(jié)約，處理后污泥中有機(jī)物含量大于25%，微生物總量可降低90～96%;且氧化滅菌操作簡(jiǎn)單易行，成本低廉，污泥氧化滅菌效果穩(wěn)定;

　　(2)污泥的壓濾脫水及污泥的再脫水步驟的結(jié)合，有效降低了污泥的含水率，脫水劑為復(fù)合成分，用量低，成本節(jié)約，處理后污泥含水率降到34～45%;且脫水步驟簡(jiǎn)單可控，成本低廉，脫水效果穩(wěn)定;

　　(3)污泥的調(diào)理步驟有效去除了污泥中的重金屬，土質(zhì)改良劑為復(fù)合成分，用量低，成本節(jié)約，處理后污泥中重金屬Cu、Cr、Zn、Cd、Pb、Ni含量極低，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);且重金屬鈍化步驟簡(jiǎn)單可控，成本低廉，鈍化效果穩(wěn)定。