[发明专利]一种处理污泥的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，更具体地说，特别涉及一种处理污泥的设备及方法。

背景技术

污水经过处理，会产出大量的剩余污泥。剩余污泥的处理处置是污水生化处理的一大难题。污水厂污水二级生化处理基本原理是微生物将污水中有机物作为自身新陈代谢的营养物质，将其分解掉，转化为CO₂、H₂0和代谢分泌物。经微生物新陈代谢产生的残留分泌物就形成了过剩污泥，过剩污泥与污水中浮渣、及微生物菌团聚合而成了污水厂剩余污泥，是污水厂污水生化处理后的二次产物，也成为了城镇固体废弃物。

众所周知，污泥中含有大量的病菌体、寄生虫卵等有害微生物体，还含有大量砷、铜、汞、铬等有毒重金属及二噁英等致癌性物质。由于污泥的菌胶体聚合物亲水性强，导致污泥脱水率难，常规脱水后污泥体积庞大，给出厂污泥运输带来极大的困难。若城镇污水厂污泥处理处置不当或者处理处置不规范，将会引起一系列环境问题。如由于高含水率，填埋时导致大量的有害渗透液，严重时会出现“井喷”现象，这将对生态环境造成新的潜在威胁。因此污泥处理处置不仅是环境领域一棘手课题，也是环保领域当前的热点课题之一。目前对剩余污泥的处理方法主要有卫生填埋、土地综合利用、热处理、污泥堆肥、超声波消解污泥法等。

现有技术中采用的污泥处理设备如图1所示，这种污泥处理设备包括反应池115、臭氧发生器104、空气压缩系统103、聚沉池112和过滤系统105。臭氧发生器104分别与反应池115和空气压缩系统103（包括冷却系统、空压系统和富氧系统）连通，连通臭氧发生器104和空气压缩系统103的管路上设有阀门。空气压缩系统103还与过滤系统105连通，为过滤系统105提供空气压滤动力。反应池115与聚沉池112连通，连通反应池115和聚沉池112的管路上设置有出泥阀。过滤系统105通过输料管路111和回流管路110与聚沉池112连通，输料管路111上设有进料泵、进料泵出口阀门，回流管路110上设有回流阀门108，输料管阀门106同时控制输料管路111和回流管路110。反应池115的上部设置有污泥进料口102、液体加料口117、固体加料口116和尾气处理装置101，其下部设置有放空管路113，其内部设置有搅拌机114。在污泥处理过程中，首先利用臭氧进行氧化反应，反应达到预定时间时，再在搅拌的条件下加入聚沉剂，进行聚沉反应，并将反应完成的污泥排出。采用这种方法对污泥进行处理的效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理污泥的设备及方法，采用本发明提供的装置能够对污泥进行连续处理，提高了污泥处理的效率。

本发明提供了一种处理污泥的设备，包括破膜反应器、臭氧发生器、聚沉反应器；

所述破膜反应器包括设置于所述破膜反应器底部和/或侧壁的曝气装置；

所述臭氧发生器的出口与所述曝气装置的进气口相连；

所述破膜反应器的出料口与所述聚沉反应器的进料口相连。

优选的，还包括进料口与聚沉反应器的出料口相连的浓缩器；

进料口与所述浓缩器出料口相连的压缩机。

本发明提供了一种基于上述技术方案所装置的处理污泥的方法，包括以下步骤：

将待处理污泥与氧化导向催化剂和臭氧发生器产生的臭氧在破膜反应器中混合，进行氧化还原反应；

将得到的氧化还原反应产物输送至聚沉反应器中与聚沉剂混合，进行聚沉处理。

优选的，所述氧化导向催化剂包括以下组分：

5wt%~45wt%的金属化合物；

55wt%~95wt%的吸附剂。

优选的，所述金属化合物为金属盐和金属氧化物中的一种或两种。

优选的，所述金属盐为金属甲酸盐、金属乙酸盐、金属氯化物、金属硫酸盐和金属硝酸盐中的一种或多种。

优选的，所述吸附剂为碳粉类吸附剂、海泡石粉、硅藻土、煤矸石粉、粉煤灰、珍珠岩粉、膨润土粉、火山灰粉和高岭土中的一种或多种。

优选的，所述氧化导向催化剂与所述待处理污泥的干基质量比为（3%~8%）:1。

优选的，所述臭氧占所述待处理污泥的干基的质量分数为（0.1~1.0）g/kg。

优选的，所述聚沉剂为FeCl₃、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺中的一种或多种。

优选的，所述聚沉剂与待处理污泥的干基的质量比为（0.05%~5%）:1。