[发明专利]处理剩余生化污泥的系统和方法

说明书

本公开涉及一种处理剩余生化污泥的系统和方法，该系统包括原料入口、混合反应设备、闪蒸设备、固液分离设备、污水出口和污泥出口；混合反应设备包括具有进料口和出料口的壳体，壳体内设有搅拌装置；闪蒸设备包括入口、液体出口和气体出口，原料入口与混合反应设备的进料口连通，混合反应设备的出料口与闪蒸设备的入口连通，闪蒸设备的液体出口与固液分离设备的入口连通，固液分离设备的液体出口和固体出口分别与污水出口和污泥出口连通。该系统在混合反应设备内设搅拌装置，实现对污泥液‑固非均相体系的高效混合，强化了污泥消减反应过程；同时系统内设有闪蒸设备对污泥减量反应进一步强化，提高了消减反应的效率。

技术领域

本公开涉及固废减量化和资源化应用领域，具体地，涉及一种处理剩余生化污泥的系统和方法。

背景技术

近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理率迅速提高，截止2016年9月底，全国累计建成污水处理厂3976座，污水日处理能力达1.7亿立方米，这无疑对保护水环境作用重大。但与此同时，污水处理过程产生大量的剩余活性污泥，以目前污水处理产生的剩余活性污泥量计，每天将产生含水98w％的剩余活性污泥130万立方米，年产剩余活性污泥将达到4.75亿立方米，数量庞大。按照我国的城市人口基数，即便只有1亿人口的污水被处理，每天也将产生25000吨含固率20％的污泥泥饼，这部分泥饼如果按照最高2米来堆放，每年需要600个国际标准足球场。

污泥问题日益突显的原因在于早期建设的一批污水处理厂在长期摸索和试验后，仍然没有找到好的处置方案，而用于堆放、弃置、填埋的资源越来越少，各地环保部门的监管力度加强，而我国的污水处理正在以前所未有的速度发展和扩大，污泥的处置成为一个棘手的问题。

对于污泥处理方式，最有效的减量方式是热干化，可以将含水率从70％降到10％以下。事实上，根据最终处置的需要，污泥最终含固率可以在60％－95％之间变化，此时，污泥的减量超过60％，从成本上和安全性上更为合理。最廉价的减量方式是堆肥，利用污泥自身有机质的发酵产生的热量进行蒸发，可以将含水率从70％以上降到30％以下。但由于占地巨大和臭气处理难度，在效率上明显低于前者，对于大城市来说难以应用。最彻底的减量方式是焚烧，减量至原湿泥体积的15％以下。但这也是最昂贵的处理方案，一般来说必须与热干化并行考虑。这些技术对剩余活性污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水具有污染风险，堆肥技术在使用过程中会对土壤造成重金属污染和生物污染，焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高，而且会产生污染大气的有害气体。

专利CN 105859088公开了一种超临界污泥处理系统和方法，通过加入氧化剂以及含碳有机物粉末使得污泥泥浆在反应器中进行燃烧反应，因此反应条件非常苛刻。

发明内容

本公开的目的是提供一种处理剩余生化污泥的系统和方法，该系统和方法结构简单、操作便捷，对剩余生化污泥的处理效率高、效果好。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种处理剩余生化污泥的系统，该系统包括原料入口、混合反应设备、闪蒸设备、固液分离设备、污水出口和污泥出口；所述混合反应设备包括具有进料口和出料口的壳体，所述壳体内设有搅拌装置；所述闪蒸设备包括入口、液体出口和气体出口，所述原料入口与所述混合反应设备的进料口连通，所述混合反应设备的出料口与所述闪蒸设备的入口连通，所述闪蒸设备的液体出口与所述固液分离设备的入口连通，所述固液分离设备的液体出口和固体出口分别与所述污水出口和污泥出口连通。

可选地，所述闪蒸设备包括依次连接的减压器和闪蒸罐，所述闪蒸罐包括液体出口和气体出口，所述混合反应设备的出料口与所述减压器的入口连通，所述闪蒸罐的所述液体出口与所述固液分离设备的入口连通。

可选地，该系统还包括原料缓冲罐，所述原料缓冲罐的液体入口与所述原料入口连通、出口与所述进料口连通。