[发明专利]一种污泥衡敛消纳处理的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥处理的方法。

背景技术

污水处理的副产物是污泥，污泥的不当处理就会造成二次污染。在污泥处理减量化、稳定化、无害化的原则下，污泥一般要进行污泥处理和处置，一般情况下，污泥在经过脱水、浓缩、消化、干化等处理方法后，再采用污泥填埋、土地利用、焚烧等技术措施进行污泥的处置。由于污泥填埋、土地利用、焚烧等传统方法在二次污染、条件因素限制、投资成本、费用等方面不同程度存在负面影响因素，限制了污泥的处理与处置的技术应用。污泥衡敛消纳是一种利用污泥降解的内在属性实现污泥处理的方法，在污泥衡敛消纳的情况下，污泥最大程度降解，污泥的增量最小化，因此，依据污泥衡敛消纳法的理论，设计一套对污泥进行消化存纳处理处置的工艺方法。

发明内容

本发明目的是为了解决污泥处理与处置问题，根据污泥降解过程中存在衡敛状态，具有衡敛消纳的性质，设计了一种进行污泥处理处置的工艺方法。

本发明的技术原理是污泥的衡敛消纳，根据污泥降解的衡敛方程，将污泥中的污泥分为相对的可降解污泥和难降解污泥，通过对污泥消化降解过程的状态建模，在污泥衡敛消化的状态下，污泥衡敛状态方程是：状态方程中，S_t是状态值，表示污泥消化处理系统中t时的未降解有机物(污泥)量；t表示污泥降解处理的时间，(d)；表示单位时间输入污泥中难降解部分的量，(kg/d)；O表示污泥系统的状态衡敛值。污泥衡敛消化状态时，单位时间输入污泥系统的可降解污泥量等于污泥系统中单位时间衡敛污泥消化的污泥量，难降解污泥则随时间累积。难降解污泥是相对于易降解污泥而言，随着降解时间的延长以及条件的变化，难降解污泥也可在一定条件下转化为可降解污泥。只要建立了污泥输入与污泥降解输出之间的平衡，增量污泥就受到抑制，污泥系统中的污泥量就处于相对稳定的低增长或零增长状态。根据这一原理，所设计的污泥处理工艺，能够存纳污泥，并且工艺中存纳的污泥量能够满足实现污泥衡敛消化的输入-输出平衡。在理想条件下，污泥系统能够实现污泥的零增长，但在实际应用中，由于不同的污泥成分复杂并有差别，相对来讲，某些系统中的无机物或难降解物质会累积，因此，所设计的污泥处理工艺除了能够实现对有机物的衡敛消化，并具有对累积物质的处理处置措施。

本发明的技术方案是对污水处理系统中产生的污泥进行处理处置，工艺模式主要由至少具有一级的污泥衡敛消化设施的消纳系统，消化气利用系统，消化液处理系统，沉渣污泥处置系统构成。系统先把输入的污泥投入污泥预处理设施，然后根据计算，按照设计的单位时间污泥输入量，由污泥预处理设施输入污泥衡敛消纳设施，或者直接将污泥输入污泥衡敛消纳设施。污泥在污泥衡敛消纳设施中的停留时间不小于设施中可降解污泥实现衡敛消化所需的时间，污泥衡敛消纳设施的容积能够满足至少存纳污泥停留时间内输入的污泥及部分污水，污泥衡敛消纳设施产生的消化气输出进入消化气储存及利用系统，污泥衡敛消纳设施中产生并输出的消化液排入污水处理系统进行污水处理。污泥衡敛消纳设施中以难降解污泥为主的累积污泥，经过在污泥衡敛消纳设施中存纳停留之后，输出进入至少一级污泥转储存纳设施进行后续消纳。以难降解污泥为主的累积污泥在污泥衡敛消纳设施中的停留时间，至少在初次污泥输出时所经历的停留时间不低于设施中污泥的衡敛消化时间。污泥进入污泥转储存纳设施之后，停留存纳在设施中继续消化降解，通过在自然条件下延长污泥停留时间或者在附加技术措施的情况下，使污泥转储存纳设施中的难降解污泥逐步降解，形成污泥转储存纳设施中污泥的衡敛消化状态。污泥转储存纳设施产生的消化气被排放或输出进入消化气存储及利用系统，污泥转储存纳设中输出的消化液进入污水处理系统，污泥转储存纳设施中累积的不溶性及难降解物质，经过一定时间，在设施中存纳或者排出设施，根据污泥的成分采取相应措施进行污泥处置。

所述的污泥预处理设施是污泥浓缩池或储泥池，设施中产生并输出的上清液或污水进入污水处理系统进行处理。

所述的污泥衡敛消纳设施是厌氧消化处理设施，设施中的污泥可进行常温消化或者通过加热进行中温消化，设施能够存纳累积性污泥等物质，能够输出消化气、消化液、污泥等物质。

所述的至少一级污泥转储存纳设施，污泥转储存纳设施是能够继续进行污泥消化降解的设施，满足形成新的衡敛消化状态，至少一级设施是根据污泥的可降解消化程度而对应的设施，对于由于污泥成分差异而产生的难降解污泥，增加相应的多级污泥转储存纳设施及相应措施来处理相应的难降解污泥。

所述的根据污泥的成分采取相应措施进行污泥处置，是根据污泥性质进行利用或者对污泥进行稳定化固定化处置。