[發明專利]一種城市污水處理所產生污泥的消解系統及方法

有效

• 申請號: 201410006150.3
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103708693A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 宮成
• 申請（專利權）人: 宮成;童健;王高平
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 陳福

技術領域

本發明屬于城市污水處理技術領域，尤其涉及一種城市污水處理所產生污泥的消解系統及方法。

背景技術

隨著我國城市化水平的不斷提高，城市污水處理量逐年增長，城市污水處理后產生大量高含水率的污泥。一座10萬噸/天的污水處理廠每天產生的脫水污泥約為40噸，1年就是14600噸；根據城鄉住房和建設部2012年一季度的統計，全國已建成的污水處理廠3198座，處理能力達到1.38億米3/天；產生的污泥（含水率80%）約55200噸/天。

目前國家《室外排水設計規范》（GB50014-2006）中對城市污水廠污泥的處置規定有：厭氧消化、好氧消化、機械脫水、干化焚燒和綜合利用5項。然而由于各種原因，國內對城市污水處理廠產生的污泥大多數只限于機械脫水，脫水后的干污泥的含水率為80-75%，脫水后的干污泥大都是閑置堆放，任其自然風干或隨雨水滲入地下二次污染。

長期以來，人們努力通過各種工藝對城市污水處理所產生污泥進行減量化處理。

公開號為CN1915868的中國發明專利，公開了一種城鎮污水污泥減量化、資源化的方法，利用超聲破解作用使污泥解體，然后結合厭氧/好氧消化工藝，最后通過膜分離工藝得到達標排放的水和有機液體肥。

公開號為CN101239771的中國發明專利，公開了一種水源熱泵與污泥厭氧消化集成方法及系統，利用水源熱泵實現污水廠出水中低品位熱能的回收與熱源供應；城市污水處理廠產生的污泥進入厭氧反應器，被從出水中提取熱量的熱泵提供的熱水加熱，反應生成沼氣，沼氣經收集后用于烘干污泥或驅動曝氣鼓風機；消化后的污泥通過機械脫水、干化等一系列過程后獲得干化污泥，可用作優質肥料或固體燃料。

公開號為CN102241464的中國發明專利，公開了一種城市污泥處理方法及其設備，通過加熱濃縮污泥進行高溫水解酸化反應，然后進行溫水解厭氧消化反應、中溫產甲烷消化反應、中溫水解厭氧消化反應后得到沼氣和消化污泥，將沼氣進行脫硫處理將消化污泥進行脫水，產生脫水污泥和消化液。

然而上述現有技術對城市污水處理所產生污泥處理的結果只能實現污泥減量，后續依然需要膜分離、機械脫水等方法對剩余污泥處理，不能實現污泥的完全或絕大部分消解。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種城市污水處理所產生污泥的消解系統和方法，通過本系統處理后，可以將城市污水處理所產生污泥全部或絕大部分（95%以上）消解，從根本上解決污泥二次污染問題，對環境保護具有重要意義；同時，使用本系統以后，可以取消污水處理廠的污泥脫水系統，從而使整套系統的投入和運行費用在經濟上具備可行性。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：

(1)一種城市污水處理所產生污泥的消解系統，包括預處理單元、厭氧消化單元、注氧單元、好氧消化單元；

所述預處理單元，包括均質池、設置在均質池內的攪拌裝置、厭氧消化菌投放裝置；

所述厭氧消化單元包括一個或多個塔式反應器，塔式反應器內部裝有填料載體，塔式反應器設有加熱控溫裝置，塔式反應器設有沼氣收集裝置，厭氧消化單元設有自循環泵；

所述注氧單元包括鼓風設備和好氧消化菌投放裝置；

所述好氧消化單元包括兩個以上的塔式反應器，污泥通過管道以折流的形式依次流經全部塔式反應器。

(2)根據(1)所述的消解系統，所述消解系統還包括回流單元，所述回流單元與好氧消化單元的出口連接；所述回流單元包括膜分離裝置、清水泵和污泥泵；通過所述污泥泵，將膜分離裝置分離出來的污泥回流到預處理單元。

(3)根據(1)或(2)所述的消解系統，所述預處理單元還包括加熱控溫裝置。

(4)根據(1)-(3)任一項所述的消解系統，所述厭氧消化單元的自循環泵，使塔式反應器內循環上升流速達到1mm/s以上。

（5）根據(1)-(4)任一項所述的消解系統，所述厭氧消化單元中的塔式反應器高度4-20m、直徑3-15m。

（6）根據(1)-(5)任一項所述的消解系統，所述厭氧消化單元沼氣收集裝置前設有脫硫裝置。

（7）根據(1)-(6)任一項所述的消解系統，所述好氧消化單元塔式反應器的數量為2-6個，塔式反應器高度4-20m、直徑3-15m。

（8）一種城市污水處理所產生污泥的消解方法，包括以下步驟：

a.預處理，包括均質，將城市污水處理所產生污泥與厭氧消化菌充分均勻接觸；