公布日：2022.09.02
申請(qǐng)日：2022.05.16
分類號(hào)：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/125(2019.01)I;C02F11/14(2019.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污泥可降解金屬離子處置方法，包括以下步驟：城市污水處理廠剩余污泥，通過(guò)快速脫水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)污泥含水率降到40%以下。然后加入適量絡(luò)合劑和微生物組團(tuán)，攪拌均勻構(gòu)成絮凝狀絡(luò)合物質(zhì)。再將絡(luò)合物質(zhì)輸入活化塔內(nèi)，促進(jìn)厭氧硝化處理過(guò)程，提升厭氧硝化力度，縮短厭氧硝化時(shí)間，厭氧硝化6個(gè)小時(shí)以上罐體內(nèi)物料溫度升至55℃～65℃、PH值升至7以上，達(dá)到均衡厭氧硝化處理效果。絡(luò)合物質(zhì)在活化塔內(nèi)經(jīng)酸化水解過(guò)程，產(chǎn)生甲烷氣體，有助于菌類再生分解形成膠狀絮凝物，提升絡(luò)合物質(zhì)的密度、重度、粘性、活性與韌性等指數(shù)，提高絡(luò)合物質(zhì)厭氧硝化處理效果，實(shí)現(xiàn)殺滅病原體種屬，消除異味，去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)。
權(quán)利要求書
1.一種污泥可降解金屬離子處置方法，包括以下步驟：(1)快速脫水處理：城市污水處理廠生化處理污水過(guò)程中產(chǎn)生剩余污泥，通過(guò)污泥快速脫水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)脫水污泥含水率降到40%以下，有效去除脫水污泥中水份及各類雜質(zhì)；(2)改變污泥組分：將步驟（1）得到的脫水污泥中加入絡(luò)合劑和微生物組團(tuán)，通過(guò)均勻攪拌，構(gòu)成絮凝狀絡(luò)合物質(zhì)；(3)厭氧硝化：將步驟（2）得到的絡(luò)合物質(zhì)輸入活化塔，通過(guò)活化塔中攪拌裝置，促進(jìn)厭氧硝化處理過(guò)程，提升厭氧硝化力度，縮短厭氧硝化時(shí)間，厭氧硝化6個(gè)小時(shí)以上罐體內(nèi)物料溫度升至55℃～65℃、PH值升至7以上，達(dá)到均衡厭氧硝化效果，從活化塔上部排出沼氣，下部排出厭氧硝化活性污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述的包括有束流脫水機(jī)、快速螺旋擠壓機(jī)、加藥罐，所述束流脫水機(jī)包括箱體、安裝于箱體內(nèi)的倒錐形型的束流筒，束流筒下端與箱體的底面之間形成堆積區(qū)，箱體上部周側(cè)開(kāi)設(shè)有溢流口；束流筒上端周側(cè)設(shè)置有與其連通的輸泥管，加藥罐下部經(jīng)裝有加藥泵的管路連接束流筒上端周側(cè)的加藥孔，輸泥管的輸出口、加藥孔均與束流筒相切；快速螺旋擠壓機(jī)斜置，快速螺旋擠壓機(jī)下端的入口連通箱體內(nèi)底部的排絮泥口，快速螺旋擠壓機(jī)下端下部設(shè)置有排液口，快速螺旋擠壓機(jī)上端底部設(shè)置有干泥出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述束流筒的錐度為1∶0.3-0.4，所述箱體底面與束流筒上端面的距離為A，束流筒的高為B，A：B=1：0.75。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)所述絡(luò)合劑的重量為脫水污泥的5%～10%，所述攪拌時(shí)間為0.5h～1h；微生物組團(tuán)重量為脫水污泥的2‰～5‰。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述絡(luò)合劑的組份按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：碳酸鈣19.5-35%，硫酸鋁60-80%，聚丙烯酰胺0.5-5%；所述微生物組團(tuán)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：紅絲蟲(chóng)60%，鞭毛蟲(chóng)40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（3）所述活化塔包括具有進(jìn)、出料口的圓柱形罐體和下部設(shè)在圓柱形罐體內(nèi)、上部伸出圓柱形罐體外的環(huán)形鏈條，在環(huán)形鏈條的長(zhǎng)度方向上間隔設(shè)有多個(gè)擺轉(zhuǎn)盤，各擺轉(zhuǎn)盤的中心部具有滑槽孔，在環(huán)形鏈條一側(cè)的各擺轉(zhuǎn)盤的中心部穿設(shè)有與滑槽孔配合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端穿出圓柱形罐體并與位于圓柱形罐體上部的第一電機(jī)輸出端固定連接，各擺轉(zhuǎn)盤上設(shè)有弧形槽，所述環(huán)形鏈條穿過(guò)弧形槽，在擺轉(zhuǎn)盤的上、下表面設(shè)有與環(huán)形鏈條固定連接的限位件，所述伸出圓柱形罐體外的環(huán)形鏈條繞設(shè)在上鏈輪上，所述上鏈輪與位于圓柱形罐體上部的第二電機(jī)輸出端固定連接，所述圓柱形罐體內(nèi)底部設(shè)有下鏈輪，所述環(huán)形鏈條下部繞設(shè)在下鏈輪上；所述擺轉(zhuǎn)盤的上表面或下表面設(shè)有凸起部，所述凸起部為垂直固定在擺轉(zhuǎn)盤表面上的若干根具有多個(gè)分叉輪葉片的桿體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述圓柱形罐體的進(jìn)料口旁側(cè)設(shè)有往進(jìn)料口內(nèi)輸料的進(jìn)料倉(cāng)，所述進(jìn)料倉(cāng)的旁側(cè)設(shè)有往進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輸料的卷?yè)P(yáng)設(shè)備，所述卷?yè)P(yáng)設(shè)備上具有多個(gè)料斗，所述卷?yè)P(yáng)設(shè)備的入料端設(shè)有水平輸送帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述圓柱形罐體的下部設(shè)有支撐架，所述支撐架的下部豎設(shè)在地面上，所述圓柱形罐體的出料口設(shè)在圓柱形罐體的下部，出料口與地面具有間隔，在出料口的下方的地面上設(shè)有出料倉(cāng)；所述圓柱形罐體的直徑200厘米以上，高度600厘米以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述圓柱形罐體上還設(shè)有沼氣排出管口和安全閥口，在圓柱形罐體的側(cè)部上、下間隔設(shè)置有多組溫度、壓力、PH值、沼氣濃度測(cè)試點(diǎn)；溫度、壓力、PH值、沼氣濃度測(cè)試點(diǎn)上、下相隔1米。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端與位于圓柱形罐體下部體內(nèi)的支架轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，所述圓柱形罐體內(nèi)的支架向下伸出圓柱形罐體外，所述圓柱形罐體的旁側(cè)且位于卷?yè)P(yáng)設(shè)備的對(duì)側(cè)設(shè)置有豎立在地面上的自動(dòng)升降機(jī)，圓柱形罐體的上部設(shè)有便于日常維護(hù)檢修的操作平臺(tái)，所述操作平臺(tái)連接在卷?yè)P(yáng)設(shè)備和自動(dòng)升降機(jī)上部之間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有硝化技術(shù)不足，提供一種成本低、速硝化、改變污泥中組分、高效厭氧硝化處理過(guò)程、實(shí)現(xiàn)殺滅病原體種屬、消除異味、去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)。做到無(wú)廢料、資源化、無(wú)公害、無(wú)污染、零排放的目標(biāo)效應(yīng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種污泥可降解金屬離子處置方法，包括以下步驟：(1)快速脫水處理：城市污水處理廠生化處理污水過(guò)程中產(chǎn)生剩余污泥，通過(guò)污泥快速脫水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)脫水污泥含水率降到40%以下，有效去除脫水污泥中水份及各類雜質(zhì)。本污泥快速脫水設(shè)備簡(jiǎn)單，操作使用方便，污泥脫水效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
(2)改變污泥組分：所述步驟(1)處置后，脫水污泥中加入適量絡(luò)合劑和微生物組團(tuán)，通過(guò)均勻攪拌，構(gòu)成絮凝狀絡(luò)合物質(zhì)。
(3)活化塔：所述步驟(2)處置后，輸入活化塔（活化塔高度超過(guò)理論高度），通過(guò)擺轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)厭氧硝化處理過(guò)程，提升厭氧硝化力度，縮短厭氧硝化時(shí)間，厭氧硝化6個(gè)小時(shí)以上罐體內(nèi)物料溫度升至55℃～65℃、PH值升至7以上，達(dá)到均衡厭氧硝化處理效果。
(4)厭氧硝化處理：所述步驟(3)后，絡(luò)合物質(zhì)在活化塔內(nèi)經(jīng)酸化水解過(guò)程，產(chǎn)生甲烷氣體，有助于菌類再生分解形成膠狀絮凝物，提升絡(luò)合物質(zhì)的密度、重度、粘性、活性與韌性等指數(shù)，提高絡(luò)合物質(zhì)厭氧硝化處理效果，實(shí)現(xiàn)殺滅病原體種屬，消除異味，去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)。
上述技術(shù)方案中，污泥快速脫水設(shè)備。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是，一種污泥快速脫水設(shè)備，包括有束流脫水機(jī)、快速螺旋擠壓機(jī)、加藥罐，所述束流脫水機(jī)包括箱體、安裝于箱體內(nèi)的倒錐形型的束流筒，束流筒下端與箱體的底面之間形成堆積區(qū)，箱體上部周側(cè)開(kāi)設(shè)有溢流口；束流筒上端周側(cè)設(shè)置有與其連通的輸泥管，加藥罐下部經(jīng)裝有加藥泵的管路連接束流筒上端周側(cè)的加藥孔，輸泥管的輸出口、加藥孔均與束流筒相切；快速螺旋擠壓機(jī)斜置，快速螺旋擠壓機(jī)下端的入口連通箱體內(nèi)底部的排絮泥口，快速螺旋擠壓機(jī)下端下部設(shè)置有排液口，快速螺旋擠壓機(jī)上端底部設(shè)置有干泥出口。
進(jìn)一步的，所述干泥出口處設(shè)置有銜接帶式輸送機(jī)。
進(jìn)一步的，所述束流筒的錐度為1∶0.3-0.4，所述箱體底面與束流筒上端面的距離為A，束流筒的高為B，A：B=1：0.75。
進(jìn)一步的，所述束流筒內(nèi)下端經(jīng)若干根支撐柱支撐連接箱體內(nèi)底，排絮泥口設(shè)置在箱體底面的低端位置。
進(jìn)一步的，所述箱體底部為斜形結(jié)構(gòu)，束流筒下端與箱體內(nèi)側(cè)底面平行，箱體底面形成斜面堆積區(qū)。
進(jìn)一步的，所述排絮泥口處安裝閘門。
進(jìn)一步的，所述螺旋擠壓機(jī)斜形布設(shè)的斜度10-20度。
進(jìn)一步的，所述快速螺旋擠壓機(jī)的螺旋葉片的螺旋角為25-35度。
進(jìn)一步的，所述加藥罐包括罐體、用于封閉罐體上端的罐蓋，罐體內(nèi)中部豎置有攪拌軸，攪拌軸上設(shè)置有若干攪拌葉片，罐蓋外旁側(cè)設(shè)置有添加口，添加口處設(shè)置有蓋子，罐蓋上表面中部豎直安裝有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸穿設(shè)罐蓋并與攪拌軸上端連接傳動(dòng)。
進(jìn)一步的，所述箱體內(nèi)壁于溢流口內(nèi)側(cè)設(shè)置有溢流堰。
進(jìn)一步的，所述箱體底部呈倒錐形。
進(jìn)一步的，所述箱體下端設(shè)置有支撐腿。
上述技術(shù)方案中，所述絡(luò)合劑的加入量?jī)?yōu)選為所述步驟(1)后脫水污泥濕重的5%～10%，所述攪拌時(shí)間為0.5h～1h。
上述技術(shù)方案中，所述微生物組團(tuán)的加入量?jī)?yōu)選為所述步驟(1)后脫水污泥濕重的2‰～5‰。
所述絡(luò)合劑的組份按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：碳酸鈣19.5-35%，硫酸鋁60-80%，聚丙烯酰胺0.5-5%；所述微生物組團(tuán)按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：紅絲蟲(chóng)60%，鞭毛蟲(chóng)40%。
上述技術(shù)方案中，活化塔,包括具有進(jìn)、出料口的圓柱形罐體和下部設(shè)在圓柱形罐體內(nèi)、上部伸出圓柱形罐體外的環(huán)形鏈條，在環(huán)形鏈條的長(zhǎng)度方向上間隔設(shè)有多個(gè)擺轉(zhuǎn)盤，各擺轉(zhuǎn)盤的中心部具有滑槽孔，在環(huán)形鏈條一側(cè)的各擺轉(zhuǎn)盤的中心部穿設(shè)有與滑槽孔配合的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端穿出圓柱形罐體并與位于圓柱形罐體上部的第一電機(jī)輸出端固定連接，各擺轉(zhuǎn)盤上設(shè)有弧形槽，所述環(huán)形鏈條穿過(guò)弧形槽，在擺轉(zhuǎn)盤的上、下表面設(shè)有與環(huán)形鏈條固定連接的限位件，所述伸出圓柱形罐體外的環(huán)形鏈條繞設(shè)在上鏈輪上，所述上鏈輪與位于圓柱形罐體上部的第二電機(jī)輸出端固定連接，所述圓柱形罐體內(nèi)底部設(shè)有下鏈輪，所述環(huán)形鏈條下部繞設(shè)在下鏈輪上；所述擺轉(zhuǎn)盤的上表面或下表面設(shè)有凸起部。
進(jìn)一步的，上述圓柱形罐體的進(jìn)料口旁側(cè)設(shè)有往進(jìn)料口內(nèi)輸料的進(jìn)料倉(cāng)，所述進(jìn)料倉(cāng)的旁側(cè)設(shè)有往進(jìn)料倉(cāng)內(nèi)輸料的卷?yè)P(yáng)設(shè)備，所述卷?yè)P(yáng)設(shè)備上具有多個(gè)料斗，所述卷?yè)P(yáng)設(shè)備的入料端設(shè)有水平輸送帶。
進(jìn)一步的，上述圓柱形罐體的下部設(shè)有支撐架，所述支撐架的下部豎設(shè)在地面上，所述圓柱形罐體的出料口設(shè)在圓柱形罐體的下部，出料口與地面具有間隔，在出料口的下方的地面上設(shè)有出料倉(cāng)。
進(jìn)一步的，上述凸起部為垂直固定在擺轉(zhuǎn)盤表面上的若干根具有多個(gè)分叉輪葉片的桿體。
進(jìn)一步的，上述滑槽孔為花鍵槽，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上具有花鍵。
進(jìn)一步的，上述弧形槽的圓心與擺轉(zhuǎn)盤的圓心重合，弧形槽的圓心角為70-270度。
進(jìn)一步的，上述圓柱形罐體的進(jìn)、出料口具有啟閉閥門。
進(jìn)一步的，上述圓柱形罐體的直徑200厘米以上，高度600厘米以上；所述限位件為設(shè)在環(huán)形鏈條上的螺栓，所述螺栓穿過(guò)鏈節(jié)的空隙；所述環(huán)形鏈條為鋼絲繩，所述限位件為鉚接頭。
進(jìn)一步的，上述圓柱形罐體上還設(shè)有沼氣排出管口和安全閥口，在圓柱形罐體的側(cè)部上、下間隔設(shè)置有多組溫度、壓力、PH值、沼氣濃度測(cè)試點(diǎn)；溫度、壓力、PH值、沼氣濃度測(cè)試點(diǎn)上、下相隔1米。
進(jìn)一步的，上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端與位于圓柱形罐體下部體內(nèi)的支架轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，所述圓柱形罐體內(nèi)的支架向下伸出圓柱形罐體外，所述圓柱形罐體的旁側(cè)且位于卷?yè)P(yáng)設(shè)備的對(duì)側(cè)設(shè)置有豎立在地面上的自動(dòng)升降機(jī)，圓柱形罐體的上部設(shè)有便于日常維護(hù)檢修的操作平臺(tái)，所述操作平臺(tái)連接在卷?yè)P(yáng)設(shè)備和自動(dòng)升降機(jī)上部之間。
上述技術(shù)方案中，活化塔的工作原理：通過(guò)第二電機(jī)正、反向驅(qū)動(dòng)上鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)鏈條往復(fù)移動(dòng)，鏈條同時(shí)帶動(dòng)限位在其上的擺轉(zhuǎn)盤上、下移動(dòng)，擺轉(zhuǎn)盤和鏈條的上、下往復(fù)移動(dòng)幅度在50-150厘米，同時(shí)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，帶動(dòng)擺轉(zhuǎn)盤隨著轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，通過(guò)擺轉(zhuǎn)盤本身的面積和其表面上的凸起部及具有多個(gè)分叉輪葉片的桿體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圓柱形罐體內(nèi)的物料進(jìn)行抬升、撥轉(zhuǎn)攪拌，有利于提高絡(luò)合物料的厭氧硝化處理效果。
活化塔通過(guò)上述機(jī)構(gòu)的工作，可促進(jìn)位于圓柱形罐體內(nèi)的污泥的厭氧硝化處理效果，可提升厭氧硝化力度，縮短厭氧硝化時(shí)間，厭氧硝化可在6個(gè)小時(shí)內(nèi)罐體內(nèi)物料溫度升至55℃～65℃、PH值升至7以上，達(dá)到均衡厭氧硝化處理效果，實(shí)現(xiàn)殺滅病原體種屬、消除異味、去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)，做到無(wú)廢料、資源化、無(wú)公害、無(wú)污染、零排放的目標(biāo)效應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明的方法中包括：A、快速脫水處理：系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作使用方便，污泥脫水效率高，運(yùn)行費(fèi)用低。
B、改變污泥組分：剩余污泥生物成分復(fù)雜，種類多，數(shù)量大，并含有大量病原體種屬，難聞異味，金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)。加入適量絡(luò)合劑和微生物組團(tuán)，攪拌均勻，改變污泥中組分，構(gòu)成絮凝狀絡(luò)合物質(zhì)。
C、活化塔設(shè)備（高度超過(guò)理論高度）：通過(guò)擺轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)厭氧硝化處理過(guò)程，提升厭氧硝化力度，縮短厭氧硝化時(shí)間，厭氧硝化6個(gè)小時(shí)以上罐體內(nèi)物料溫度升至55℃～65℃、PH值升至7以上，達(dá)到均衡厭氧硝化處理效果。
D、厭氧硝化處理：絡(luò)合物質(zhì)在活化塔內(nèi)經(jīng)酸化水解過(guò)程，產(chǎn)生甲烷氣體，有助于菌類再生分解形成膠狀絮凝物，提升絡(luò)合物質(zhì)的密度、重度、粘性、活性與韌性等指數(shù)，提高絡(luò)合物質(zhì)厭氧硝化處理效果，實(shí)現(xiàn)殺滅病原體種屬，消除異味，去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)。
綜上，本發(fā)明的工藝步驟簡(jiǎn)單，處理處置剩余污泥硝化處理成本低，同時(shí)，能殺滅病原體種屬，消除異味，去除金屬離子、放射性等物質(zhì)及雜質(zhì)，提升絡(luò)合物質(zhì)的密度、重度、粘性、活性與韌性等指數(shù)，提高合成產(chǎn)品的質(zhì)量。通過(guò)剩余污泥中的有機(jī)物質(zhì)硝化再生，轉(zhuǎn)換成優(yōu)質(zhì)的生物資源和生物能源，制備高效無(wú)公害的有機(jī)肥料，厭氧硝化產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電，生物資源和生物能源充分地得到廣泛應(yīng)用，對(duì)保護(hù)環(huán)境，加速?gòu)U棄物質(zhì)循環(huán)綜合利用與能量轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綜合利用、低碳發(fā)展。為人類提供清潔食品和清新空氣，為農(nóng)業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)、交通、電力、公路、建筑等事業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的生態(tài)資源與生態(tài)能源，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮、具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
（發(fā)明人：黃主榕;陳繼光）
