[发明专利]污泥脱水一体化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥脱水工艺，更具体地说指一种处理费用低、能有效降低污泥含水率的污泥脱水一体化工艺。

背景技术

污泥处理与处置是污水处理过程中的新问题。首先污泥中含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物，还含有汞、铬、镉、铅、铜、锌等重金属离子等，它对周围环境产生不利影响；其次污泥量大，其数量占总处理污水的0.3～0.5％(体积)，如果进行深度处理，污泥量还可能增加0.5～1.0倍。这些污泥必须及时处理与处置，才能防止二次污染。污泥处理与处置主要解决的是污泥调理和化学稳定的问题，及脱水后泥饼的处理。

污泥水与污泥固体颗粒的结合力很强，如果没有预先的污泥调理，即通过化学、物理、热工方法进行预处理，则绝大多数污泥脱水非常困难。影响污泥的浓缩和脱水性能的因素主要是颗粒的大小、表面电荷、水合的强度以及颗粒间的相互作用等，其中颗粒大小是影响污泥脱水性能的最重要因素。因为污泥颗粒越小，比表面积越大(呈指数规律增大)，表明其更高的水合强度和对脱水过滤更大阻力，改变脱水性能需更多的化学药剂。另外污泥含有越多的胶体颗粒(即有机质含量越高)，污泥越难脱水。污泥中颗粒大多相互排斥，因水合作用，有一层水附于颗粒表面而障碍了颗粒相互结合，而且污泥颗粒一般带负电荷，相互排斥，形成了稳定的分散状态。要克服水合作用和电性排斥作用，增大污泥颗粒的大小，中和电性，让吸附水释放出来，以改善污泥的浓缩和脱水性能。方法有：

(1)脱稳、凝聚，脱稳依靠在污泥中加入有机絮凝剂、无机盐等混凝剂，使污泥形成颗粒大、孔隙多和结构强的滤饼，无机调理剂有三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、聚合铝、石灰等，有机调理剂有聚丙烯酰胺等，无机调理剂价廉易得，但用量大，pH值的影响大，而有机调理剂则与之相反，综合应用2～3种无机调理剂和有机絮凝剂，混合投配或依次投配，能提高效能；

(2)改善颗粒间的结构，减少过滤阻力，使不堵塞过滤介质(滤布)，无机沉淀物或填充料便为此物。

化学稳定是向污泥中投加化学药剂，以抑制和杀死微生物，消除污泥可能对环境造成的危害(产生恶臭及传染疾病)，一般采用的方法有：

(1)石灰稳定法用石灰使污泥的pH提高到11～11.5，利用强碱性和石灰放出的大量热能杀灭病原体、降低恶臭和钝化重金属，采用石灰乳产生的渣量大，会增大不易处理的余泥体积；

(2)氯稳定法氯能杀死病菌，有较长期的稳定性，但pH低，过滤性差，而且氯化过程中常发生有毒的氯胺，给后续处置带来一定困难。

发明内容

针对以上提出的问题，本发明的主要目的在于提供一种处理费用低、能有效降低污泥含水率的污泥脱水一体化工艺。

本发明的目的是这样实现的：一种污泥脱水一体化工艺，采用如下步骤：

(1)、污泥浓缩处理；通过泥渣提升泵将污泥由曝气池后二次沉淀池泵入污泥浓缩池，浓缩时间为13到20小时，使污泥初步减容；

(2)、污泥调质处理；将初步减容后的污泥通过泥渣提升泵泵入调质池，向调质池内投入占污泥重量1％～3％的生石灰和2％～6％的碱性工业废渣，并通过低速搅拌进行调质4到6小时；

(3)、污泥脱水处理；调质后污泥经过脱水机进行脱水成泥饼；

(4)、泥饼自然干化处理；脱水后的泥饼进行10天左右自然干化；

(5)、泥饼的资源化利用；将自然干化后的泥饼焚烧成制备水泥的原料、加工成制备砖头的原料、加工成蒸压养护的土工工程材料或者固化成垃圾填埋厂的日覆盖材料。

步骤(2)中所述的碱性工业废渣优选冶金渣、粉煤灰、煤矸石、矿渣、煤渣中的任意一种或几种的组合；步骤(3)中所述脱水机优选板框式压滤机、离心压滤机、带式压滤机中的任意一种。

相对于传统的污泥脱水技术，本发明的使用无机复合调理剂生石灰和碱性工业废渣代替价格昂贵的有机复合调理剂，其中生石灰除有调理作用外还能使污泥的pH提高到11～11.5，生石灰与水反应放出的大量热能使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能，随水热反应温度和脱水机中压力的增加，污泥颗粒碰撞几率增大，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离，另外，加热使污泥中的蛋白质分解，细胞发生破裂，胞内的水分被释放，同时利用机械脱水污泥使含水率大幅度降低；本发明在污泥脱水处理加入4到6小时的调质处理，能有效降低进入脱水机的污泥的含水量，从而降低脱水机的负荷；本发明的自然干化能进一步降低泥饼的含水量，从而使泥饼的运输和利用更加方便。

具体实施方式