[发明专利]用自产污泥炭进行污水处理的方法及污泥制炭系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及用自产污泥炭进行污水处理的方法及污泥制炭系统。

背景技术

公知的污水处理方法可分为物理法、生物法和化学法，化学法主要用于重金属含量高的工业废水处理，如：中和、氧化还原、离子交换、电解；很少用于成分复杂的城市污水处理。

按处理程度，城市污水处理分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要针对水中悬浮物质，常采用物理方法，经过一级处理后，污水悬浮物去除可达40％左右，附着于悬浮物的有机物也可去除30％左右，BOD5的去除率约25％～30％；二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，通常采用的方法有活性污泥法和生物膜法，经过二级处理后，BOD5去除率可达90％以上；三级处理是在一级处理、二级处理之后，进一步处理难降解的有机物即可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等，以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的，三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀(澄清、气浮)、活性炭吸附、过滤等。

活性污泥法是目前城市污水二级处理的主导工艺，是对污水中的各种微生物群体进行连续混合和培养，利用活性污泥的生物作用，在好氧、缺氧、厌氧条件下，分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥回流到作为生物反应器的曝气池，多余部分作为剩余污泥排出活性污泥系统；活性污泥就是生物絮凝体，其上栖息、生活着大量的微生物，它们以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使污水得到净化。

但是活性污泥法的工艺复杂、反应时间长、占地面积和设备投资大、能耗和运行成本高，而且曝气池排放的废气有异味，污染大气环境，对污水水量、水质变化的适应性较差，对冲击负荷的适应性较弱，污泥产量大，成分复杂，既含有大量的有机物，又含有害的重金属、病原微生物等，处理和处置费用高，脱氮除磷只有20-30％，效果差，所产中水需经三级处理才能达到国家有关排放标准。

活性炭具有良好的吸附性能和化学稳定性，以及耐水浸、耐高温、耐高压等突出优点，能有效吸附废水中的有机物、微生物，达到深度处理的目的；实践证明，活性炭对常规处理方法难以处理的有毒难降解废水中的化合物也具有良好的处理效果。美国环境保护署指出，活性炭吸附是去除挥发性有机化合物的最佳技术之一，粉状活性炭净化技术对水进行处理的历史已逾70年之久，其净化效果已得到众多国家首肯，但是活性炭在吸附饱和后成为废品，用于处理污水的成本过高，经济上不合理。

中国专利ZL201310335118.5公开了“一种污泥制备炭材料的方法”。其核心技术是在高温髙压(160-300℃，1.5-9.5MPa)条件下使含水量为85％左右的污泥进行热水解，目的是破坏污泥的胶体结构及细胞膜壁，提高污泥的脱水性能，再将污泥脱水、干燥后进行炭化。由于污泥含有砂子和固态颗粒，卸料阀的寿命很短，而每只的价格高达2万以上，运行维修费用过高。此外，热水解反应釜属于需监管的压力容器，除了造价高昂外，还存在安全隐患，迄今未能投入商业运营。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种活性炭处理污水的污泥制炭系统，可以解决目前活性炭处理污水的成本过高，经济上不合理，导致不具有工业规模应用可行性的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

用自产污泥炭进行污水处理的方法，包括以下步骤：

a. 对原料污水进行过滤，然后送入沉砂池进行沉砂；

b. 在沉砂后的污水上清液中按不低于污泥破壁变性混合比加入活性炭并混合、沉降得到湿污泥；

c. 将湿污泥压滤得到滤饼；

d. 将滤饼干燥得到干污泥；

e. 将干污泥造粒得到污泥颗粒；

f. 将污泥颗粒进行炭化、活化得到自产污泥炭和热解产物；

g. 用自产污泥炭代替步骤b所用的活性炭，重复步骤a~f。

本发明的进一步方案是，步骤b中污泥破壁变性混合比是指能使污泥破壁变性的活性炭最小质量与污水中干物质质量之比，其值为0.5~1.5。

本发明的进一步方案是，还包括步骤h：从热解产物中回收燃气和生物油。

用于上述污水处理的方法的污泥制炭系统，包括依次设置的圆盘式压滤装置、双热源污泥干燥机、生物质颗粒成型机和内燃式生物质颗粒料干燥、炭化、活化一体化炉。