[发明专利]脱水污泥再处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对污水处理厂产生的脱水污泥进行再处理的方法，特别涉及一种再处理含水率70-85%的污水处理厂脱水污泥的方法。

背景技术

随着城市化进程的发展，污水处理率日益增加。污水处理所产生的污泥在不断增加，污泥的处理和处置成了难以解决的问题。污水厂通常采用浓缩、消化和脱水工艺，在厂区内将污水处理过程中产生的剩余污泥处理成含水率70-85%的脱水污泥，然后外运进行再处理或处置。由于该脱水污泥含水率较高，质量和体积都很大，而且呈半固态状，不利于装卸、运输和储存。同时，该脱水污泥也无法直接进行填埋、焚烧、生产建筑材料、制肥等处置，必须先进行进一步的脱水后再作处置。因此，进一步降低脱水污泥的含水率成了污泥处置的必经阶段。

在污水处理厂，通常是先向剩余污泥或浓缩污泥中投加聚丙烯酰胺溶液进行絮凝调质，再经过离心机、带式压滤机或板框压滤机进行固液分离，去除污泥中的部分水分，最后产生含水率70-85%的脱水污泥。

在上述污泥脱水过程中，高分子絮凝剂聚丙烯酰胺通过静电中和和吸附架桥作用，将污泥颗粒进行絮凝形成较大的污泥颗粒的同时包裹了大量的水分，在脱水机的机械固液分离作用下这种包裹状态结合得更加牢固，形成了较强的污泥抱团结构，导致含水率70-85%的脱水污泥呈粘稠的半固体状态，这给后续的进一步脱水和干燥都带来了极大的困难。

主要体现在以下几个方面：1）若采用改性调质进行进一步的脱水，直接向这种半固体的脱水污泥中投加固态或液态的药剂都难以搅拌混合均匀，极大影响处理效果。2）这种脱水污泥具有较强的粘稠性，在干燥过程中容易发生粘结或堵塞设备的现象，使设备产生故障和安全事故的几率大大增加。3）这种脱水污泥处于粘稠区间，采用机械预分散后，在干燥过程中很快又粘结在一起，减少了污泥的比表面积，影响了加热干燥的传热效率，污泥表面的含水率降低较为容易，污泥内部的含水率降低较为困难。若要使污泥整体含水率降低，则需要增加干燥的热量和风量或延长污泥的停留时间，导致干燥的能耗非常高，而且产生“外干内湿”的干燥不均匀的糖心现象。

针对这种脱水污泥，进一步降低含水率的再处理方法主要有两种：热干燥和石灰稳定。热干燥通常采用热对流或传导的方式去除脱水污泥中的水分，降低其含水率。热干燥通过降低污泥含水率可实现污泥减量化，若将含水率约80%的脱水污泥干燥至含水率约30%可使脱水污泥的体积减少至原来的28%，从而极大地减少污泥后续处理处置的体积与质量，极大地减少污泥后续处理处置的费用；但这种粘稠的脱水污泥难以分散，使得比表面积较小，干燥时传热传质效率较低，需要消耗大量的热量来蒸发水分；而且在干燥过程中还会产生大量难以处理的尾气，运行成本和尾气处理成本很高。石灰稳定法是向所述脱水污泥中投加生石灰，通过增加污泥中的干基量来降低污泥含水率，并通过生石灰的放热反应蒸发掉污泥中的少量水分，从而降低所述脱水污泥的含水率。但石灰稳定法会增加处理后的污泥量，非减少污泥量，从而增加后续处理处置的成本，而且产生大量氨气，增加尾气处理费用。

石灰稳定法是污泥处理中常用的技术。日本专利JP 3083880A公开了一种污泥再利用的加工方法，其利用生石灰脱除污泥中的水分来进行污泥的干燥，具体方法为：在一种具有特殊构造的搅拌机内对污泥与生石灰进行混合搅拌，脱除污泥中的水分，并利用产生的热量对污泥进行杀菌处理，再利用污泥粉粒分离机将干燥的污泥小颗粒加工成细粉，从而将这种细粉作为肥料或融雪剂。

JP 3083880A的方法利用的就是石灰稳定技术，也体现了石灰稳定的特点。这就是，生石灰投加量庞大。由于采用生石灰与污泥中水分反应的方法进行污泥干燥，而污泥含水量较高，因此生石灰的投加量就非常庞大，从而导致运行成本高。同时，由于采用大量石灰来与污泥中的水分进行反应，因此与处理前相比增大了干污泥量，通常会增加脱水污泥量的50-100%。这与脱水污泥再处理的减量化目标相背离。另外，日本专利JP 3083880A针对的是一种特殊污泥——河涌淤泥，该污泥含泥砂量较多，有机物较少，因此在污泥与生石灰的反应过程中产生的NH₃气体相对较少；而普通污水厂产生的脱水污泥有机物含量高，在污泥与生石灰反应过程中，会产生大量的NH₃气体。这使得操作环境恶劣，存在安全隐患。而且，后续的尾气处理复杂、成本高。