[发明专利]一种城市污水处理所产生污泥的消解系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于城市污水处理技术领域，尤其涉及一种城市污水处理所产生污泥的消解系统及方法。

背景技术

随着我国城市化水平的不断提高，城市污水处理量逐年增长，城市污水处理后产生大量高含水率的污泥。一座10万吨/天的污水处理厂每天产生的脱水污泥约为40吨，1年就是14600吨；根据城乡住房和建设部2012年一季度的统计，全国已建成的污水处理厂3198座，处理能力达到1.38亿米3/天；产生的污泥（含水率80%）约55200吨/天。

目前国家《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中对城市污水厂污泥的处置规定有：厌氧消化、好氧消化、机械脱水、干化焚烧和综合利用5项。然而由于各种原因，国内对城市污水处理厂产生的污泥大多数只限于机械脱水，脱水后的干污泥的含水率为80-75%，脱水后的干污泥大都是闲置堆放，任其自然风干或随雨水渗入地下二次污染。

长期以来，人们努力通过各种工艺对城市污水处理所产生污泥进行减量化处理。

公开号为CN1915868的中国发明专利，公开了一种城镇污水污泥减量化、资源化的方法，利用超声破解作用使污泥解体，然后结合厌氧/好氧消化工艺，最后通过膜分离工艺得到达标排放的水和有机液体肥。

公开号为CN101239771的中国发明专利，公开了一种水源热泵与污泥厌氧消化集成方法及系统，利用水源热泵实现污水厂出水中低品位热能的回收与热源供应；城市污水处理厂产生的污泥进入厌氧反应器，被从出水中提取热量的热泵提供的热水加热，反应生成沼气，沼气经收集后用于烘干污泥或驱动曝气鼓风机；消化后的污泥通过机械脱水、干化等一系列过程后获得干化污泥，可用作优质肥料或固体燃料。

公开号为CN102241464的中国发明专利，公开了一种城市污泥处理方法及其设备，通过加热浓缩污泥进行高温水解酸化反应，然后进行温水解厌氧消化反应、中温产甲烷消化反应、中温水解厌氧消化反应后得到沼气和消化污泥，将沼气进行脱硫处理将消化污泥进行脱水，产生脱水污泥和消化液。

然而上述现有技术对城市污水处理所产生污泥处理的结果只能实现污泥减量，后续依然需要膜分离、机械脱水等方法对剩余污泥处理，不能实现污泥的完全或绝大部分消解。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种城市污水处理所产生污泥的消解系统和方法，通过本系统处理后，可以将城市污水处理所产生污泥全部或绝大部分（95%以上）消解，从根本上解决污泥二次污染问题，对环境保护具有重要意义；同时，使用本系统以后，可以取消污水处理厂的污泥脱水系统，从而使整套系统的投入和运行费用在经济上具备可行性。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

(1)一种城市污水处理所产生污泥的消解系统，包括预处理单元、厌氧消化单元、注氧单元、好氧消化单元；

所述预处理单元，包括均质池、设置在均质池内的搅拌装置、厌氧消化菌投放装置；

所述厌氧消化单元包括一个或多个塔式反应器，塔式反应器内部装有填料载体，塔式反应器设有加热控温装置，塔式反应器设有沼气收集装置，厌氧消化单元设有自循环泵；

所述注氧单元包括鼓风设备和好氧消化菌投放装置；

所述好氧消化单元包括两个以上的塔式反应器，污泥通过管道以折流的形式依次流经全部塔式反应器。

(2)根据(1)所述的消解系统，所述消解系统还包括回流单元，所述回流单元与好氧消化单元的出口连接；所述回流单元包括膜分离装置、清水泵和污泥泵；通过所述污泥泵，将膜分离装置分离出来的污泥回流到预处理单元。

(3)根据(1)或(2)所述的消解系统，所述预处理单元还包括加热控温装置。

(4)根据(1)-(3)任一项所述的消解系统，所述厌氧消化单元的自循环泵，使塔式反应器内循环上升流速达到1mm/s以上。

（5）根据(1)-(4)任一项所述的消解系统，所述厌氧消化单元中的塔式反应器高度4-20m、直径3-15m。

（6）根据(1)-(5)任一项所述的消解系统，所述厌氧消化单元沼气收集装置前设有脱硫装置。

（7）根据(1)-(6)任一项所述的消解系统，所述好氧消化单元塔式反应器的数量为2-6个，塔式反应器高度4-20m、直径3-15m。

（8）一种城市污水处理所产生污泥的消解方法，包括以下步骤：

a.预处理，包括均质，将城市污水处理所产生污泥与厌氧消化菌充分均匀接触；