申請(qǐng)日2014.11.06

　　公開(公告)日2015.02.18

　　IPC分類號(hào)C02F11/08; C02F11/00

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種基于濕式氧化的污泥處理方法，步驟為：在預(yù)處理過程中將污泥物料與熱的液體在物化預(yù)處理器中充分混合，完成對(duì)污泥物料的配制后，將污泥物料輸送進(jìn)入氧化反應(yīng)過程，在氧化反應(yīng)過程中，污泥物料與溫度為60℃～80℃的氧氣在氧化反應(yīng)器中發(fā)生濕式氧化反應(yīng)，濕式氧化反應(yīng)后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水蒸氣，直接排放到空氣中;高溫物料進(jìn)入閃蒸脫水過程，首先進(jìn)入閃蒸罐閃蒸產(chǎn)生氣體和物料，產(chǎn)生的氣體經(jīng)凈化后排放到空氣中，產(chǎn)生的物料經(jīng)換熱器后進(jìn)行固液分離，分離出的液體和固體都可以進(jìn)行二次利用。本發(fā)明可有效合理地處理污泥使之可循環(huán)利用，能廣泛應(yīng)用于污泥處理中。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種基于濕式氧化的污泥處理方法，包括以下步驟：

　　1)預(yù)處理過程：原料污泥輸送至污泥儲(chǔ)罐中，污泥儲(chǔ)罐中的原料污泥由罐底 部出口流出，經(jīng)固體泵輸送至物化預(yù)處理器中，同時(shí)向物化預(yù)處理器中通入熱的 液體，通入的熱的液體質(zhì)量與原料污泥質(zhì)量之比為0.5:1～1:1，使熱的液體與污 泥物料充分混合，在物化預(yù)處理器中完成對(duì)污泥物料的配制后，污泥物料通過固 體泵輸出;

　　2)氧化反應(yīng)過程：來自步驟1)的污泥物料進(jìn)入換熱器的換熱管中，與換熱 器殼體內(nèi)的高溫物料進(jìn)行熱量交換，熱量交換后的污泥物料經(jīng)過被加熱裝置加熱 的連接管道輸送至氧化反應(yīng)器，使得進(jìn)入氧化反應(yīng)器中的污泥物料溫度達(dá)到 180℃～200℃;同時(shí)將被加熱的氧氣通入氧化反應(yīng)器中，氧氣的溫度為60℃～ 80℃，氧氣的通入量為進(jìn)入氧化反應(yīng)器內(nèi)污泥物料COD值的50%～70%;污泥物料 與氧氣在氧化反應(yīng)器中發(fā)生濕式氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)器內(nèi)的溫度為240℃～260℃， 壓力為4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反應(yīng)器中的停留時(shí)間為30min～60min，濕 式氧化反應(yīng)后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水蒸氣，直接排放到 空氣中;高溫物料被送入換熱器殼體中，與換熱器的換熱管內(nèi)的污泥物料進(jìn)行熱 量交換后，經(jīng)連接管道輸出;

　　3)閃蒸脫水過程：來自步驟2)的高溫物料首先進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)進(jìn)行閃蒸，經(jīng) 閃蒸后產(chǎn)生的氣體進(jìn)入尾氣吸收塔凈化，凈化后的氣體排放到空氣中;經(jīng)閃蒸后 產(chǎn)生的物料經(jīng)連接管道輸送至換熱器的換熱管，對(duì)進(jìn)入換熱器殼體內(nèi)的氧氣進(jìn)行 加熱，被加熱后的氧氣經(jīng)連接管道輸送至步驟2)中的氧化反應(yīng)器;從換熱器輸出 的高溫物料再經(jīng)冷卻器冷卻，溫度降至60～70℃，然后經(jīng)連接管道進(jìn)入離心機(jī)進(jìn) 行固液分離;經(jīng)離心機(jī)分離出的液體，一部分作為熱的液體被輸送進(jìn)入步驟1)中 的物化預(yù)處理器中與原料污泥進(jìn)行混合;另一部分液體返回污水處理廠進(jìn)行再次 處理;經(jīng)離心機(jī)分離出來的固體輸出，進(jìn)行二次利用。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟1)中通入預(yù)處理器中的熱的液體溫度為60℃～70℃。

　　3.如權(quán)利要求1所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟2)中換熱器與氧化反應(yīng)器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁加熱裝 置。

　　4.如權(quán)利要求2所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟2)中換熱器與氧化反應(yīng)器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁加熱裝 置。

　　5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其 特征在于：所述步驟3)中閃蒸罐進(jìn)行閃蒸時(shí)的溫度為120℃～150℃，壓力為 0.5MPa～1.0MPa，高溫物料在閃蒸罐內(nèi)停留時(shí)間為4min～5min。

　　6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其 特征在于：所述步驟3)中離心機(jī)進(jìn)行固液分離時(shí)的工作溫度為60℃～70℃。

　　7.如權(quán)利要求5所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟3)中離心機(jī)進(jìn)行固液分離時(shí)的工作溫度為60℃～70℃。

　　說明書

　　一種基于濕式氧化的污泥處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污泥處理方法，特別是關(guān)于一種基于濕式氧化的污泥處理方 法。

　　背景技術(shù)

　　城市污水處理廠在污水處理過程中產(chǎn)生大量的污泥，污泥的含水率很高，易 腐爛，有強(qiáng)烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生蟲卵以及鎘、鉻、鉛、汞、砷等 重金屬和難以降解的有毒有害及致癌物質(zhì)，如果不進(jìn)行妥善處理，將會(huì)對(duì)環(huán)境造 成直接或潛在污染。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，到2015年， 城市污水處理率和污泥無害化處置率分別達(dá)到85%和70%，縣城污水處理率達(dá)到 70%，預(yù)計(jì)屆時(shí)污泥年產(chǎn)量達(dá)3500萬噸，未經(jīng)恰當(dāng)處理處置的污泥進(jìn)入環(huán)境后， 將給水體和大氣帶來二次污染，對(duì)我國的生態(tài)環(huán)境和人們的活動(dòng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 因此，如何合理地處理處置污泥已成為城市健康發(fā)展的重要課題。

　　目前，我國污泥常見的處理方法包括填埋、制肥利用、干化和焚燒等，其中 填埋操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但是污泥填埋的專用污泥填埋場(chǎng)會(huì)存在占地面積較大、 選址不易、滲瀝液難處理并可能影響地下水質(zhì)以及其它安全隱患等問題，一旦處 理不當(dāng)，很可能會(huì)造成二次污染;污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑，但近年 來隨著人們對(duì)綠色食品的要求和對(duì)土壤污染的警惕，污泥肥料農(nóng)用的標(biāo)準(zhǔn)日趨苛 刻，并因其使用不便和肥效差等原因也無法和化肥抗衡，污泥用作農(nóng)業(yè)肥料已難 以為繼;污泥干化技術(shù)是指利用熱來破壞污泥的凝膠結(jié)構(gòu)，并對(duì)污泥進(jìn)行消毒滅 菌，然而，干化處理工藝耗能高，設(shè)備復(fù)雜，投資及運(yùn)行費(fèi)用高，減量化也不徹 底;污泥焚燒的優(yōu)點(diǎn)是占地小、處理快速、處理量大、減量明顯，但會(huì)產(chǎn)生酸性 煙氣、灰渣和飛灰等環(huán)境污染物，還需要后續(xù)處理。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可有效合理地處理污泥使之可循環(huán) 利用的基于濕式氧化的污泥處理方法。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于濕式氧化的污泥處理 方法，包括以下步驟：1)預(yù)處理過程：原料污泥輸送至污泥儲(chǔ)罐中，污泥儲(chǔ)罐中 的原料污泥由罐底部出口流出，經(jīng)固體泵輸送至物化預(yù)處理器中，同時(shí)向物化預(yù) 處理器中通入熱的液體，通入的熱的液體質(zhì)量與原料污泥質(zhì)量之比為0.5:1～1:1， 使熱的液體與污泥物料充分混合，在物化預(yù)處理器中完成對(duì)污泥物料的配制后， 污泥物料通過固體泵輸出;2)氧化反應(yīng)過程：來自步驟1)的污泥物料進(jìn)入換熱 器的換熱管中，與換熱器殼體內(nèi)的高溫物料進(jìn)行熱量交換，熱量交換后的污泥物 料經(jīng)過被加熱裝置加熱的連接管道輸送至氧化反應(yīng)器，使得進(jìn)入氧化反應(yīng)器中的 污泥物料溫度達(dá)到180℃～200℃;同時(shí)將被加熱的氧氣通入氧化反應(yīng)器中，氧氣 的溫度為60℃～80℃，氧氣的通入量為進(jìn)入氧化反應(yīng)器內(nèi)污泥物料COD值的50%～ 70%;污泥物料與氧氣在氧化反應(yīng)器中發(fā)生濕式氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)器內(nèi)的溫度為 240℃～260℃，壓力為4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反應(yīng)器中的停留時(shí)間為 30min～60min，濕式氧化反應(yīng)后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水 蒸氣，直接排放到空氣中;高溫物料被送入換熱器殼體中，與換熱器的換熱管內(nèi) 的污泥物料進(jìn)行熱量交換后，經(jīng)連接管道輸出;3)閃蒸脫水過程：來自步驟2) 的高溫物料首先進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)進(jìn)行閃蒸，經(jīng)閃蒸后產(chǎn)生的氣體進(jìn)入尾氣吸收塔凈 化，凈化后的氣體排放到空氣中;經(jīng)閃蒸后產(chǎn)生的物料經(jīng)連接管道輸送至換熱器 的換熱管，對(duì)進(jìn)入換熱器殼體內(nèi)的氧氣進(jìn)行加熱，被加熱后的氧氣經(jīng)連接管道輸 送至步驟2)中的氧化反應(yīng)器;從換熱器輸出的高溫物料再經(jīng)冷卻器冷卻，溫度降 至60～70℃，然后經(jīng)連接管道進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離;經(jīng)離心機(jī)分離出的液體， 一部分作為熱的液體被輸送進(jìn)入步驟1)中的物化預(yù)處理器中與原料污泥進(jìn)行混 合;另一部分液體返回污水處理廠進(jìn)行再次處理;經(jīng)離心機(jī)分離出來的固體輸出， 進(jìn)行二次利用。

　　所述步驟1)中通入預(yù)處理器中的熱的液體溫度為60℃～70℃。

　　所述步驟2)中換熱器與氧化反應(yīng)器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁 加熱裝置。

　　所述步驟3)中閃蒸罐進(jìn)行閃蒸時(shí)的溫度為120℃～150℃，壓力為0.5MPa～ 1.0MPa，高溫物料在閃蒸罐內(nèi)停留時(shí)間為4min～5min。

　　所述步驟3)中離心機(jī)進(jìn)行固液分離時(shí)的工作溫度為60℃～70℃。

　　本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明由于采用濕式氧 化反應(yīng)處理污泥，使得污泥物料的COD去除率達(dá)到60%～80%，使存活于原污泥中 的病毒、病菌、寄生蟲等有害生物被有效滅活，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污泥物料的無害化處理。 2、本發(fā)明由于采用污泥處理過程中產(chǎn)生的高溫物料的熱量對(duì)污泥物料進(jìn)行加熱， 采用污泥處理產(chǎn)生的液體作為熱的液體與污泥物料混合，對(duì)污泥物料加熱且增加 其流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了能量的有效重復(fù)利用，減少了能源的消耗，降低了污泥處理成 本。3、采用本發(fā)明的污泥處理方法處理污泥后得到的固體產(chǎn)物可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化、無 害化、減量化、資源化，污泥減量化達(dá)70%～75%，固體產(chǎn)物中無機(jī)物的含量為85%～ 95%，可作為垃圾填埋場(chǎng)的覆蓋土、建筑材料的輔助原料等，實(shí)現(xiàn)再次利用。4、 本發(fā)明整個(gè)污泥處理過程僅需要2小時(shí)，處理快速，因此，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用 于污泥處理過程中。