[發明專利]微波輔助處理的市政污泥深度減量化方法

有效

• 申請號: 201711016114.5
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107585983B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 饒賓期;周玲;梁培;程宵;陳柏仰
• 申請（專利權）人: 仁誠建設有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C02F11/14
• 代理公司: 北京彥開專利代理事務所(普通合伙) 16149
• 代理人: 劉婷

技術領域

本發明涉及污水污泥處理領域，具體地說是一種微波輔助處理的市政污泥深度減量化方法。

背景技術

市政污泥來源于城市污水處理的過程，城市污水處理大多采用生物處理產生的活性污泥，含有大量的包括無機顆粒、細菌菌體、膠體、水分等。具有成分復雜、含水率高，采用普通方法難以難脫水等特點。

污泥高含水率是制約著污泥處理處置的瓶頸，含水率高的污泥不僅體積龐大，而且所含的大量有機質、重金屬和有害微生物容易腐化或釋放到環境中，引起二次污染，對于污泥后續的填埋、焚燒、資源化利用等都造成不利的影響。因此，污泥深度脫水減量化是污泥處理首要目的，減量化是實現污泥其它“三化”的基礎，污泥越干，后續處理處置越有利。

早期污泥常用的脫水設備有板框壓濾機、轉鼓離心機和帶式過濾壓濾機，經這些設備脫水后污泥含水率一般在75％-80％，這些污泥因含水率過高，造成運輸不便且成本較高，而且無法在填埋場直接處置致使干化時間長，污泥中含有的大量有機物及豐富的氮磷鉀等營養物，易腐爛產生惡臭造成環境污染。

由于污泥有機質含量高，膠體性質，脫水困難等，一般在機械脫水前都需要預處理，目前對市政污泥進行的預處理方式主要可分為三類:物理調理:指通過外加能量來改變污泥的性狀,常見的方式包括超聲波預處埋、熱水解預處理、微波輻射、凍融等方式；化學調理:指加入化學巧劑來改變污泥的性狀,如絮凝劑、鹽、木屑等；生物調理:指投放微生物通過生化反應來改變污泥的性狀,該方法操作流程簡便，但是耗時較長。由于微波具有較好的穿透性和選擇性加熱的特性,污泥中的水分子屬于極性分子，介電常數較大，對微波轄射具有很強的吸收能力，可在短時間內快速升溫從而破壞污泥絮體中的微生物結構，改善污泥的脫水性能。如微波調理使用得當，則能耗也較低。

目前市場上運用較多的污泥深度脫水設備是隔膜板框壓濾機，脫水時，效率較低，壓榨壓力僅為1.6MPa，其壓榨由高壓水泵將水注入隔膜板框內部，鼓脹隔膜來減小濾室面積，隔膜板框靠板框的塑性變形來擠壓；隔膜板框壓縮比小，相對工作周期長。另外，市面上常見的彈性壓榨板框其結構構造上，過濾板都是一個整體的注塑模件，過濾板容易受損變形，而且損壞后的過濾板需要整體更換，使得維護成本較高，更重要的是，由于結構特點及壓榨壓力不高，當前采用該隔膜板框壓濾機可能將市政污泥壓榨脫水至60％左右，比之前的板框壓濾機含水率降低不少，主要原因是因為隔膜鼓脹對污泥產生二次壓榨，即污泥壓濾腔室為可變腔室，但是該設備需要添加絕干泥量30％左右的石灰和鐵鹽，從而大大增加了污泥的量，而且添加的石灰及氯化鐵等對污泥后續的處理處置帶來不利的影響，違背污泥處理處置的減量化及無害化原則。

通過微波調理后的污泥破壞了污泥膠體結構，釋放出一些結合水變成易于通過機械方法脫除的自由水，進入機械脫水后，污泥變成含水率較低的泥餅。污泥的含水率一般還位于30％-40％之間。為了進一步降低污泥的含水率，只能通過熱干化方法將其進行干化處理并使之成為可以利用的燃料。當前污泥干化有通過高溫煙氣對污泥進行干化，干化后的尾氣還需要進行再處理，而且干化過程溫度較高，一般在150-200℃之間，干化時產生的味道較重，整個系統結構復雜。

發明內容

有鑒于此，本發明針對上述現有技術存在的減量化效果不佳，脫水后含水率仍較高，干化能耗高等技術問題，提出一種基于微波進行預處理，實現深度脫水，并合理分配利用能量以降低能耗的微波輔助處理的市政污泥深度減量化方法。

本發明的技術解決方案是，提供一種以下結構的微波輔助處理的市政污泥深度減量化方法，包括以下步驟：

微波預處理階段：污泥泵將污泥泵入，通過流量計測量污泥流量，根據污泥流量來控制微波強度，保證污泥的微波輻射能量密度與污泥相匹配；通過微波處理，將污泥膠體結構破壞，釋放內部水，顆粒粗大化，污泥溫度升高；經過微波處理后的污泥與調理劑進行攪拌混合；污泥被絮凝成大顆粒絮體，同時，惰性物質在污泥中形成后續壓濾的骨架；

機械壓濾脫水階段：微波預處理后的污泥進入超高壓污泥壓濾系統，進行多級壓濾脫水，第一級為進料壓力脫水，壓榨壓力為1-2Mpa，第二級為高壓壓濾脫水，壓榨壓力為3-5Mpa，第三級為超高壓壓濾脫水，壓榨壓力10-12Mpa，在機械壓濾脫水過程中，常溫高壓空氣進入壓濾腔體中，形成機械壓濾-氣流攜帶雙重脫水效果；

超高壓機械壓濾脫水完畢，濾板打開，將泥餅輸送出去；