[發明專利]一種剩余污泥的深度處理方法

有效

• 申請號: 201410336164.1
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104098238A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 蘇建文;鄭浩;王彩冬;閆超;時永輝
• 申請（專利權）人: 山東新時代藥業有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/04;C02F11/12;C02F11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種污泥的處理方法，具體涉及一種剩余污泥的深度處理方法，屬于污泥處理領域。

背景技術

污泥是污水處理的最終產物，污染物集中度高，成分比較復雜，有機質含量高，親水性強，比表面積大，脫水難度大，機械脫水效率低。目前，我國城市污水處理廠的污泥有80％以上未得到有效處置。大部分污水處理廠只是通過添加化學藥劑(PAM等)對污泥調質再進行機械脫水，但是單純使用化學藥劑只能提高污泥的脫水速度，無法提高脫水程度，最終污泥的含水率仍舊高達80％。這種脫水污泥仍然為固液混合狀態，糊狀，不便于輸送和堆放；體積又相對龐大，有機物含量高，易腐敗，嚴重影響了后續的污泥處置；而且存在各種致病菌和寄生蟲卵，部分污泥中重金屬含量超標，極易造成環境污染，威脅生態平衡。

近年來，污泥的深度脫水工藝逐漸興起，即采用物理方法(微波、超聲、加熱等)或化學方法(添加各種無機或有機的調理劑)對剩余污泥進行預處理，再輔以隔膜壓濾機為代表的板框壓濾類機械脫水設備來提高污泥的脫水效率，降低濾餅的含水率。深度脫水工藝雖然能大幅提高污泥的含固率，但是存在調理劑用量大，藥劑消耗占污泥干固體重量的25％-30％；污泥中的有機物含量仍偏高，穩定性不好，重金屬和致病菌依舊存在，給后續的污泥處置造成一定限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種剩余污泥的深度處理方法，該深度處理方法包括污泥調配、預處理、高溫厭氧消化、深度脫水四個步驟，其能夠顯著提高污泥的含固率，實現污泥的減量化、穩定化、無害化和資源化。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種剩余污泥的深度處理方法，其包括污泥調配、預處理、高溫厭氧消化、深度脫水四個步驟。其中所述剩余污泥的深度處理方法具體包括如下步驟：

(1)污泥調配：在污泥調配罐中，將高含固率的脫水污泥與剩余污泥按一定比例進行混合使得混合后污泥的含固率為6％-12％。脫水污泥與剩余污泥進行混合調理后，達到合適的污泥含固率范圍，處于該含固率范圍的污泥更有利于進行后續處理。

其中，所述的高含固率的脫水污泥為機械脫水之后的剩余污泥，其含固率為14％-23％，所述的剩余污泥為城鎮污水處理后剩余污泥、工業污水處理后剩余污泥、廢水生物處理過程中剩余污泥或其組合，其含固率一般為1％-2％，此時混合時高含固率的脫水污泥與剩余污泥的質量混合比為1：(1-2)，兩種污泥的混合方式優選為機械攪拌；混合后污泥的含固率為6％-12％，優選為8％-10％。

(2)預處理：將步驟(1)的混合污泥加入到超聲波處理裝置進行超聲處理，超聲處理之后進入加熱裝置進行熱處理。

其中，所述超聲波處理中超聲處理頻率為20-40kHz，優選為28kHz；處理時間為10-60min，優選為20-30min；所述的加熱裝置為換熱器，熱處理溫度為55-70℃，優選為60℃；熱處理時間為1-3h，優選為2h。

超聲所產生的高溫、高壓以及超高速射流產生的剪切力和沖擊波能夠破壞污泥絮體結構和污泥中微生物細胞壁，使酶和其它有機質從細胞內溶出，改善污泥的水解環境，使未被擊破的微生物細胞對消化環境失去承受能力，能夠很快被厭氧微生物消耗掉，從而加速污泥的消化過程；采用較低的超聲頻率(不超過40kHz)，可以獲得高效的污泥分解效果，更有利于后續污泥脫水。

與高溫熱水解相比較，低溫熱處理容易實現而且安全系數高，既能夠實現部分破壞污泥微生物的細胞壁的目的，又不會抑制產甲烷菌的生物活性，熱處理使得原來為微生物細胞壁所包裹的有機物釋放到胞外的水環境中，加速了污泥的水解酸化，縮短了污泥在厭氧消化反應器中的停留時間，提高了甲烷產率，而且能耗較低，無需專門進行冷卻降溫，操作簡便。

(3)高溫厭氧消化：步驟(2)預處理后的污泥進入高溫厭氧消化罐進行厭氧消化。

其中，所述的消化溫度為50℃-60℃，優選為55℃±2℃；pH控制在6.5-7.5，優選為7.0-7.5；所述的消化時間為7-12d，優選為8-10d。

污泥厭氧消化經歷水解酸化、產氫產乙酸及產甲烷3個階段，經過超聲波與熱處理聯合作用后的污泥，水解酸化效率極大提高，水相中的有機物含量會在較短時間內大大增加，從而縮短厭氧消化的停留時間，并能大幅提高沼氣的產生量。

(4)深度脫水：步驟(3)消化后的污泥進入壓濾機進行深度脫水。