污泥臭氧化脫水處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污泥臭氧化脫水處理方法及裝置，其方法依次包括以下步驟：A．將原始污泥泵入污泥臭氧化反應(yīng)裝置中，進行臭氧化作用，使原始污泥中的間隙水和細胞水釋放出來；B．機械濃縮；C．泵向廂式隔膜壓濾機，在泵的出口處投加高分子絮凝劑；D．壓濾；E．將進泥管中殘泥朝來泥方向吹送再卸泥。其裝置包括依次通過管道相連的原始污泥輸送泵、污泥臭氧化反應(yīng)裝置、臭氧化后污泥輸送泵、機械濃縮裝置、機械濃縮后污泥輸送泵和廂式隔膜壓濾機，廂式隔膜壓濾機的進泥管末端設(shè)有送風(fēng)管道。本發(fā)明能使污泥含水率穩(wěn)定降至50%以下，且減輕了廂式隔膜壓濾機處理負(fù)荷，使其工作效率明顯提升，最終達到污泥減量化、無害化、資源化處理目的。
【專利說明】污泥臭氧化脫水處理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥臭氧化脫水處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》(GB /T 23485-2009)中規(guī)定污泥與生活垃圾混合填埋時，污泥含水率應(yīng)小于60%。現(xiàn)有污泥脫水工藝中，將污水處理廠產(chǎn)生的含水率99%的污泥直接采用廂式隔膜壓濾機進行壓濾脫水是一種較優(yōu)的方式，能基本達到上述標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是，該方式直接將含水率99%的污泥送入廂式隔膜壓濾機，不經(jīng)任何預(yù)脫水，脫水量大，使得壓濾機保持巨大的工作負(fù)荷，而壓濾機長期大負(fù)荷工作，容易出故障，也使壓濾脫水效果不穩(wěn)定。此外，該方式也僅能基本達到上述國家標(biāo)準(zhǔn)，還不能獲得更優(yōu)的脫水效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種能夠使污泥含水率穩(wěn)定降至50%以下，且減輕了廂式隔膜壓濾機的處理負(fù)荷，使其工作效率明顯提升，最終能達到污泥減量化、無害化、資源化處理目的污泥臭氧化脫水處理方法及裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
一種污泥臭氧化脫水處理方法，依次包括以下步驟: A.將原始污泥泵入污泥臭氧化反應(yīng)裝置中，進行臭氧化作用，使原始污泥中的間隙水和細胞水釋放出來；
B.將臭氧化作用后的污泥進行機械濃縮；
C.將機械濃縮后的污泥泵向廂式隔膜壓濾機，在泵的出口處投加高分子絮凝劑，高分子絮凝劑借助污泥輸送泵對污泥產(chǎn)生的快速旋轉(zhuǎn)作用與污泥混合均勻，使污泥吸附聚集，繼而凝聚沉淀；
D.將絮凝后的污泥泵入廂式隔膜壓濾機進行壓濾；
E.壓濾后，先使用氣體將進泥管中殘留的濕泥朝來泥方向吹送，再卸泥。
[0005]所述原始污泥，是指污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥，一般含水率在99%左右。污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥中的微生物細胞與有機膠體之間形成“粘膠相區(qū)”，會包裹住大量間隙水，并且微生物細胞內(nèi)含有大量細胞水。這些水分難以通過機械脫水的方式擠壓出來。步驟A在污泥含水率為99%左右時進行臭氧化作用，正是要破壞“粘膠相區(qū)”，將間隙水和細胞水釋放出來，形成容易去除的游離水，便于后續(xù)工序去除。在污泥的臭氧化過程中，臭氧首先作用于細胞壁、細胞膜，使其構(gòu)成成份受損而導(dǎo)致新陳代謝障礙，臭氧繼續(xù)滲透，穿透膜而破壞膜內(nèi)脂蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，導(dǎo)致細胞溶解、死亡，釋放出細胞內(nèi)水份，同時還氧化污泥中不容易水解的大分子物質(zhì)，改變分子結(jié)構(gòu)，釋放出物質(zhì)內(nèi)部水份。
[0006]臭氧化作用后的污泥進行機械濃縮，一般可去除75%的水份，含水率降至96%。所述機械濃縮，一般采用帶式濃縮機或離心式濃縮機。機械濃縮的主要作用是減輕后續(xù)廂式隔膜壓濾機的處理負(fù)荷。廂式隔膜壓濾機的濾室容積是固定的，即處理后污泥體積是固定的，含水率越高含泥量越低。因此，每次前端進泥量隨著污泥含水率降低而減少，比如每次處理含水率99%的污泥IOOm3，則每次處理含水率96%的污泥25m3，可見，獲得同樣含水率的污泥，進泥量減小了 3/4，工作負(fù)荷明顯降低，工作效率隨之明顯提升。
[0007]在污泥輸送泵出口處投加高分子絮凝劑，對進行污泥改性調(diào)理，提高污泥脫水性能。機械濃縮后的污泥絮體較小，如果直接進行壓濾脫水則效果不理想，脫水含水率高，且容易透過濾布空隙流出。作為優(yōu)選，高分子絮凝劑采用陽離子絮凝劑，因為污泥帶負(fù)電荷，陽離子絮凝劑加入一定量時，比如每噸干污泥加入3_5kg時，會部分包裹在污泥顆粒外，與未包裹住的污泥顆粒部分吸附。所述干污泥為不含水的污泥。高分子絮凝劑分子量在百萬以上，呈鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，污泥顆粒吸附聚集后通過高分子絮凝劑鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成吸附架橋作用，最后凝聚沉淀，污泥性質(zhì)得到改變，使其適宜擠壓脫水。高分子絮凝劑為液態(tài)，投加點選擇污泥輸送泵后管道，污泥輸送泵輸出污泥時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，能夠有效混合污泥與高分子絮凝劑。高分子絮凝劑投加點的巧妙選擇，節(jié)省了藥劑攪拌裝置，節(jié)約了整套系統(tǒng)設(shè)備投資，與泵前加藥方式相比，還能夠有效避免污泥絮體在污泥輸送泵腔體內(nèi)被破壞的現(xiàn)象。
[0008]廂式隔膜壓濾機將污泥壓濾壓榨后，泥餅水份已達到污泥處理工藝要求，但進泥管中仍有殘留濕泥，這部分濕泥在后續(xù)拉板卸泥過程中掉落，影響污泥整體的含水率。步驟E先使用氣體將進泥管中殘留的濕泥朝來泥方向吹送，再卸泥，避免了殘留濕泥污染成品，保證污泥含水率能達到更優(yōu)的結(jié)果，可達到50%以下。吹送氣體的氣壓可為0.SMpa0
[0009]上述步驟能使污泥降至含水率50%以下，這樣的污泥能夠作為燃煤添加物進行燃燒。因此，采用該種方法處理污泥，能夠達到污泥處理減量化、無害化、資源化的目的。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟A中，當(dāng)污泥含水率在99%左右時，臭氧進氣濃度為IOmg/L-12.5mg/L，進氣流量1.2L/min_l.5L/min。由于臭氧與污泥接觸反應(yīng)速度非?？欤⑶以谙嗤某粞跬读肯?，低進氣濃度和高進氣流量能增強臭氧的溶胞效果，溶胞過程的能量消耗也小，優(yōu)選的低進氣濃度為10mg/L-12.5mg/L，優(yōu)選的高進氣流量為1.2L/min_l.5L/min0
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述步驟A中，所述原始污泥在污泥臭氧化反應(yīng)裝置中流經(jīng)一條曲折的通道，與該通道下方輸出的臭氧充分接觸。曲折的通道能保證污泥與臭氧的接觸時間充分。
[0012]作為優(yōu)選，所述步驟A中，所述原始污泥在污泥臭氧化反應(yīng)裝置中被攪拌，與臭氧充分接觸。攪拌也能保證污泥與臭氧的接觸時間充分。
[0013]一種污泥臭氧化脫水處理裝置，包括依次通過管道相連的原始污泥輸送泵、污泥臭氧化反應(yīng)裝置、臭氧化后污泥輸送泵、機械濃縮裝置、機械濃縮后污泥輸送泵和廂式隔膜壓濾機，所述機械濃縮后污泥輸送泵的出口端設(shè)有高分子絮凝劑加料口，所述廂式隔膜壓濾機的進泥管的末端設(shè)有送風(fēng)管道。所述污泥臭氧化反應(yīng)裝置的上部設(shè)有進泥口，下部設(shè)有出泥口，所述進泥口與原始污泥輸送泵相連，所述出泥口與臭氧化后污泥輸送泵相連。
[0014]上述裝置可實現(xiàn)上述污泥脫水方法。
[0015]作為優(yōu)選，所述污泥臭氧化反應(yīng)裝置為污泥臭氧化反應(yīng)池，所述污泥臭氧化反應(yīng)池內(nèi)并排設(shè)有若干條通道，相鄰兩條通道的一端連通，連通處設(shè)有攪拌機，所有通道串聯(lián)成一條通路；位于外側(cè)的兩條通道中，一條通道上部設(shè)有進泥口，另一條通道下部設(shè)有出泥口 ；所有通道的底部設(shè)有池內(nèi)臭氧輸氣管路，所述池內(nèi)臭氧輸氣管路上均布有若干臭氧曝氣孔，所述池內(nèi)臭氧輸氣管路通過池外臭氧輸送管路與臭氧發(fā)生器相連，所述池外臭氧輸送管路上設(shè)有鼓風(fēng)機。
[0016]上述結(jié)構(gòu)使得原始污泥流經(jīng)一個曲折回轉(zhuǎn)的通道，可延長停留時間，保證污泥與臭氧分子的充分接觸。每排通道的連通處設(shè)置攪拌機，不僅有助于污泥在通道間的傳送，也有助于污泥與臭氧的充分接觸。池外臭氧輸氣管路上設(shè)置鼓風(fēng)機，可通過增加空氣的進氣量增加臭氧的進氣量，從而在相同臭氧投加量的情況下增強臭氧化效果，即能更好的釋放出細胞內(nèi)水份，同時更好的氧化污泥中不容易水解的大分子物質(zhì)，改變分子結(jié)構(gòu)，釋放出更多物質(zhì)內(nèi)部水份。鼓風(fēng)機可設(shè)置在與臭氧發(fā)生裝置相連的池外臭氧輸氣管路的前端總管上，也可分別設(shè)置在池外臭氧輸氣管路的末端支管上，所述末端支管與對應(yīng)通道的池內(nèi)臭氧輸送管路相連。臭氧曝氣孔均勻布置能更好的保證污泥與臭氧的充分接觸，縮短反應(yīng)時間，節(jié)省臭氧量。
[0017]作為優(yōu)選，所述并排設(shè)置的若干條通道由若干排隔板分隔而成，每排隔板的一端與反應(yīng)池的內(nèi)壁相連，另一端與反應(yīng)池的內(nèi)壁形成間距，相鄰兩隔板與反應(yīng)池內(nèi)壁的連接端分別位于反應(yīng)池兩側(cè)的內(nèi)壁上。
[0018]作為優(yōu)選，位于相鄰兩條通道連通端的反應(yīng)池內(nèi)壁為圓弧狀。圓弧狀的內(nèi)壁，使相鄰兩通道流通更順暢，無死角。
[0019]作為優(yōu)選，所述污泥臭氧化反應(yīng)裝置還可為污泥臭氧化反應(yīng)罐，所述污泥臭氧化反應(yīng)罐包括罐體、上蓋和攪拌裝置，所述罐體上部設(shè)有污泥進口，下部設(shè)有污泥出口 ；所述攪拌裝置包括轉(zhuǎn)軸、攪拌盤和驅(qū)動機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸一端設(shè)于上蓋上方與驅(qū)動機構(gòu)相連，另一端設(shè)于罐體內(nèi)與攪拌盤固定連接；所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有臭氧進氣管道，所述攪拌盤上設(shè)有與臭氧進氣管道連通的臭氧出氣口。
[0020]上述結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)根據(jù)污泥含水率、進泥量等具體情況，調(diào)節(jié)攪拌速度、臭氧濃度和臭氧進氣量等指標(biāo)，因而可以獲得更優(yōu)的溶胞效果，提高了污泥臭氧化效果，從而保證了污泥脫水的最終效果。
[0021]作為優(yōu)選，所述罐體的底部為一斜坡，斜坡的高點位于污泥進口一側(cè)的罐體側(cè)部，斜坡的低點位于靠近污泥出口一側(cè)的罐體底部，斜坡的低點高于污泥出口。
[0022]作為優(yōu)選，所述攪拌裝置的驅(qū)動機構(gòu)包括依次相連的輸出軸水平設(shè)置的電機、軸向水平設(shè)置的第一錐齒輪和軸向垂直設(shè)置的第二錐齒輪，所述轉(zhuǎn)軸與第二錐齒輪相連。
[0023]按照本發(fā)明的技術(shù)方案，先將污水處理廠產(chǎn)生的原始污泥進行臭氧化反應(yīng)，讓臭氧將原始污泥中的間隙水和細胞水釋放出來，形成容易去除的游離水，便于后續(xù)工序去除。再將臭氧化作用后的污泥進行機械濃縮，一般可去除75%的水份，含水率降至96%，這樣可以減輕后續(xù)廂式隔膜壓濾機的處理負(fù)荷，工作效率將明顯提升。再將高分子絮凝劑從污泥輸送泵后管道加入，借助污泥輸送泵輸出污泥時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，能夠有效混合污泥與高分子絮凝劑，不僅節(jié)省了藥劑攪拌裝置，節(jié)約了整套系統(tǒng)設(shè)備投資，還能夠有效避免污泥絮體在污泥輸送泵腔體內(nèi)被破壞的現(xiàn)象。作為優(yōu)選，高分子絮凝劑采用陽離子絮凝劑，因為污泥帶負(fù)電荷，陽離子絮凝劑加入一定量時，比如每噸干污泥加入3-5kg時，會部分包裹在污泥顆粒外，與未包裹住的污泥顆粒部分吸附。高分子絮凝劑分子量在百萬以上，呈鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，污泥顆粒吸附聚集后通過高分子絮凝劑鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成吸附架橋作用，最后凝聚沉淀，污泥性質(zhì)得到改變，使其適宜擠壓脫水。再將絮凝后的污泥送入廂式隔膜壓濾機壓濾壓榨。最后，先使用氣體將進泥管中殘留的濕泥朝來泥方向吹送，再卸泥，避免了殘留濕泥污染成品，保證污泥含水率能達到更優(yōu)的結(jié)果，可達到50%以下。污泥降至含水率50%以下后，能夠作為燃煤添加物進行燃燒，采用該種方法處理污泥，能夠達到污泥處理減量化、無害化、資源化的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例1和2中污泥臭氧化脫水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明實施例1中污泥臭氧化反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明實施例2中污泥臭氧化反應(yīng)罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例1
一種污泥臭氧化脫水處理方法，依次包括以下步驟:
A.將含水率在99%的原始污泥泵入污泥臭氧化反應(yīng)池中，原始污泥在污泥臭氧化反應(yīng)池中流經(jīng)一條曲折的通道，在該通道中與臭氧充分接觸進行臭氧化作用，使原始污泥中的間隙水和細胞水釋放出來，臭氧進氣濃度和進氣流量如表1所示；
B.將臭氧化作用后的污泥進行機械濃縮；
C.將機械濃縮后的污泥泵向廂式隔膜壓濾機，在泵的出口處投加高分子絮凝劑，高分子絮凝劑借助污泥輸送泵對污泥產(chǎn)生的快速旋轉(zhuǎn)作用與污泥混合均勻，使污泥吸附聚集，繼而凝聚沉淀；
D.將絮凝后的污泥泵入廂式隔膜壓濾機進行壓濾；
E.壓濾后，先使用氣體將進泥管中殘留的濕泥朝來泥方向吹送，再卸泥。[0028]表1
【權(quán)利要求】
1.污泥臭氧化脫水處理方法，其特征在于:依次包括以下步驟: A.將原始污泥泵入污泥臭氧化反應(yīng)裝置中，進行臭氧化作用，使原始污泥中的間隙水和細胞水釋放出來； B.將臭氧化作用后的污泥進行機械濃縮； C.將機械濃縮后的污泥泵向廂式隔膜壓濾機，在泵的出口處投加高分子絮凝劑，高分子絮凝劑借助污泥輸送泵對污泥產(chǎn)生的快速旋轉(zhuǎn)作用與污泥混合均勻，使污泥吸附聚集，繼而凝聚沉淀； D.將絮凝后的污泥泵入廂式隔膜壓濾機進行壓濾； E.壓濾后，先使用氣體將進泥管中殘留的濕泥朝來泥方向吹送，再卸泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥臭氧化脫水處理方法，其特征在于:所述步驟A中，當(dāng)污泥含水率在99%左右時，臭氧進氣濃度為10mg/L-12.5mg/L，進氣流量1.2L/min_l.5L/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥臭氧化脫水處理方法，其特征在于:所述步驟A中，所述原始污泥在污泥臭氧化反應(yīng)裝置中流經(jīng)一條曲折的通道，與該通道下方輸出的臭氧充分接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污泥臭氧化脫水處理方法，其特征在于:所述步驟A中，所述原始污泥在污泥臭氧化反應(yīng)裝置中被攪拌，與臭氧充分接觸。
5.污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:包括依次通過管道相連的原始污泥輸送泵、污泥臭氧化反應(yīng)裝置、臭氧化后污泥輸送泵、機械濃縮裝置、機械濃縮后污泥輸送泵和廂式隔膜壓濾機，所述機械濃縮后污泥輸送泵的出口端設(shè)有高分子絮凝劑加料口，所述廂式隔膜壓濾機的進泥管的末端設(shè)有送風(fēng)管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:所述污泥臭氧化反應(yīng)裝置為污泥臭氧化反應(yīng)池，所述污泥臭氧化反應(yīng)池內(nèi)并排設(shè)有若干條通道，相鄰兩條通道的一端連通，連通處設(shè)有攪拌裝置，所有通道串聯(lián)成一條通路；位于外側(cè)的兩條通道中，一條通道上部設(shè)有進泥口，另一條通道下部設(shè)有出泥口 ；所有通道的底部設(shè)有池內(nèi)臭氧輸氣管路，所述池內(nèi)臭氧輸氣管路上均布有若干臭氧曝氣孔，所述池內(nèi)臭氧輸氣管路通過池外臭氧輸送管路與臭氧發(fā)生器相連，所述池外臭氧輸送管路上設(shè)有鼓風(fēng)機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:所述并排設(shè)置的若干條通道由若干排隔板分隔而成，每排隔板的一端與反應(yīng)池的內(nèi)壁相連，另一端與反應(yīng)池的內(nèi)壁形成間距，相鄰兩隔板與反應(yīng)池內(nèi)壁的連接端分別位于反應(yīng)池兩側(cè)的內(nèi)壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:位于相鄰兩條通道連通端的反應(yīng)池內(nèi)壁為圓弧狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:所述污泥臭氧化反應(yīng)裝置為污泥臭氧化反應(yīng)罐，所述污泥臭氧化反應(yīng)罐包括罐體、上蓋和攪拌裝置，所述罐體上部設(shè)有污泥進口，下部設(shè)有污泥出口 ；所述攪拌裝置包括轉(zhuǎn)軸、攪拌盤和驅(qū)動機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸一端設(shè)于上蓋上方與驅(qū)動機構(gòu)相連，另一端設(shè)于罐體內(nèi)與攪拌盤固定連接；所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有臭氧進氣管道，所述攪拌盤上設(shè)有與臭氧進氣管道連通的臭氧出氣口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污泥臭氧化脫水處理裝置，其特征在于:所述罐體的底部為一斜坡，斜坡的高點位于污泥進口一側(cè)的罐體側(cè)部，斜坡的低點位于靠近污泥出口一側(cè)的罐體底部，斜坡的低點高于污泥出口。
【文檔編號】C02F11/06GK103833193SQ201410072547
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】陳文虎, 曹煥亞, 李曉寒 申請人:杭州青色環(huán)保科技有限公司