本發(fā)明涉及濕污泥處理領(lǐng)域,更具體地說(shuō),它涉及一種污泥處理方法。
背景技術(shù):
污泥作為城市污水處理廠和工業(yè)企業(yè)污水處理站的經(jīng)常性產(chǎn)物,其在節(jié)能減排及生態(tài)建設(shè)過(guò)程中占有舉足輕重的地位。我國(guó)城市及企業(yè)的污水處理廠每天產(chǎn)生大量的濕污泥,而污泥是水處理過(guò)程中污染物的濃縮,主要由微生物細(xì)胞群體和其解體產(chǎn)物組成,除有機(jī)質(zhì)含量高外,還含有的大量重金屬離子、病原菌等有害物質(zhì),并具有含水率高、體積大,形態(tài)復(fù)雜、輸送困難等特性。如果污泥得不到及時(shí)有效的處理處置,將從空氣、地下水和食物鏈三方面威脅人類的生活,原來(lái)嚴(yán)重的水污染問(wèn)題非但沒(méi)有解決,反而又帶來(lái)了新的環(huán)境問(wèn)題。因此加強(qiáng)污泥處理處置及其資源化利用已成為城市水體污染物減排的主要途徑之一。如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥變廢為寶,使之成為人類可利用的資源,已經(jīng)成為我國(guó)及當(dāng)今世界研究的一個(gè)熱點(diǎn)課題。
公告號(hào)為:cn1669961的中國(guó)專利公開的一種利用cfb焚燒爐對(duì)濕污泥進(jìn)行焚燒的方法和系統(tǒng),,雖然所排放的二噁英、氮氧化物、硫化物及鉛、鎘、汞等指標(biāo),均優(yōu)于生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)限值,灰渣則制磚利用,所含重金屬基本固化,消除了二次污染。但是,該技術(shù)中把沒(méi)有經(jīng)過(guò)干化的濕污泥直接送入爐內(nèi)焚燒,污泥內(nèi)大量水份需在爐內(nèi)蒸發(fā),煙氣量大,污染物排放量大,焚燒爐尾部腐蝕嚴(yán)重,同時(shí)大量水份蒸發(fā)耗能大,處理成本高,污泥處理能力也受到一定的限制,該項(xiàng)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)低成本,大規(guī)模處理污泥。
公告號(hào)為:cn102153256a的中國(guó)專利公開了一種污泥處理方法,其包括:干化步驟a,其中,污泥通過(guò)干化裝置被干化;焚燒步驟b,其中,經(jīng)所述干化步驟a干化后的污泥被輸送至焚燒爐并混入助燃劑進(jìn)行混合焚燒;尾氣處理步驟c,其中,在所述焚燒步驟b中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后被排出,所述干化步驟a包含:深度脫水步驟a-1,其中,75%至90%含水量的污泥被擠壓式螺旋壓榨機(jī)脫水至65%至70%的含水量;熱干化步驟a-2,其中,經(jīng)深度脫水的污泥采用超圓盤污泥干化機(jī)通過(guò)飽和蒸汽被干化至一個(gè)能安全貯藏的含水量,其中所述飽和蒸汽的溫度為180攝氏度,且安全貯藏的含水量為42%含水量。通過(guò)在焚燒前預(yù)先將污泥進(jìn)行干化,使污泥的含水量大大降低,從而在焚燒減少煙氣的產(chǎn)生,但是上述的污泥處理方法在深度脫水前,沒(méi)有進(jìn)行預(yù)處理,污泥中的ecp含量會(huì)比較高,ecp是微生物在一定環(huán)境條件下產(chǎn)生的高分子物質(zhì),主要成分為多糖、蛋白質(zhì)及dna等,ecp含量高了以后會(huì)影響污泥的脫水性,從而導(dǎo)致污泥在經(jīng)過(guò)深度脫水后污泥中還存有大量的水分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明在于提供一種污泥處理方法,該污泥處理方法進(jìn)行了預(yù)處理,降低了污泥中ecp的含量,從而提高了污泥在機(jī)械脫水時(shí)的脫水效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種污泥處理方法,包括:
步驟1:酸化處理;
步驟2:機(jī)械脫水,將酸化后的污泥通過(guò)壓榨機(jī)進(jìn)行脫水處理;
步驟3:焚燒處理,經(jīng)過(guò)脫水后的污泥被輸送至焚燒爐并混入助燃劑進(jìn)行混合焚燒;
步驟4:尾氣處理,在污泥經(jīng)過(guò)焚燒后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后被排出。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,將污泥進(jìn)行酸化處理后,改變了污泥絮體的表面性質(zhì),降低了ecp含量,釋放出間隙水,從而提高了污泥的脫水性能,降低污泥機(jī)械脫水后的含水量,提高污泥在機(jī)械脫水時(shí)的脫水效果。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:將污泥在池中酸化處理的過(guò)程中同時(shí)對(duì)污泥進(jìn)行氣浮濃縮處理。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,氣浮濃縮是依靠大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍,減小顆粒的比重而強(qiáng)制上浮,可以預(yù)先降低污泥的含水量。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:污泥在池中酸化處理的過(guò)程中同時(shí)在污泥中加入酶。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,酶能有效地水解高分子物質(zhì),酶的加入使污泥中的蛋白質(zhì)和多糖濃度降低,降低ecp含量,使污泥的脫水性大大提高。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:污泥在經(jīng)過(guò)氣浮濃縮處理后在污泥中加入表面活性劑。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,表面活性劑可以提高酶的活性,促進(jìn)了蛋白質(zhì)和多糖的水解。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在加入酶的污泥池中進(jìn)行20~40khz頻率的超聲波處理。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,低強(qiáng)度超聲波作用可產(chǎn)生細(xì)胞原漿微流(或稱環(huán)流),提高了細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的穿透性,并能刺激生物體合成蛋白復(fù)合物,可以增強(qiáng)酶的活性。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:將污泥在池中酸化處理的過(guò)程中同時(shí)在污泥中加入有機(jī)高分子絮凝劑。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,有機(jī)高分子絮凝劑可以使污泥顆粒變粗大,提高污泥的脫水性。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在機(jī)械脫水的時(shí)候外加一個(gè)直流電場(chǎng)。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,在機(jī)械脫水的時(shí)候外加一個(gè)直流電場(chǎng),可以使毛細(xì)管水、間隙水和自由水同時(shí)被脫除,顆粒密度均勻地增大,提高污泥的脫水性。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:經(jīng)過(guò)脫水后的污泥與廢紙?jiān)旌虾笕霠t并混入助燃劑進(jìn)行焚燒。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,將污泥與廢紙?jiān)妥枞紕┮黄鸱贌梢源_保焚燒爐內(nèi)的溫度不低于900度,同時(shí)也可以減少二噁英的生成。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在焚燒過(guò)程前,往污泥中加入高嶺土。
在污泥焚燒過(guò)程中由于成分復(fù)雜多樣,含水分高,含灰量高,焚燒過(guò)程中容易在受熱面上形成積灰,通常情況下污泥焚燒爐運(yùn)行一段時(shí)間,在尾部受熱面即可觀察到顯著的積灰現(xiàn)象,尾部壓差開始增大,排煙溫度開始大幅升高,最多30天左右就必須需要停爐清灰一次,通過(guò)采用上述技術(shù)方案,在污泥中加入高嶺土可以改善燃污泥的積灰特性,廉價(jià)的高嶺土能夠依靠化學(xué)反應(yīng)對(duì)堿金屬進(jìn)行脫除,并且能夠與氣態(tài)或液態(tài)堿金屬發(fā)生相當(dāng)徹底的化學(xué)反應(yīng),高嶺土不僅可以和堿金屬化合物反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的鋁硅酸鹽,而且可以減輕沉積物中氯元素的富集,從而配合焚燒爐尾部的吹灰裝置運(yùn)行,在很大程度上改善了污泥焚燒焚燒爐的燃燒工況,提高了焚燒爐的運(yùn)行效率。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:在焚燒過(guò)程中以聲波吹灰方式、蒸汽吹灰方式對(duì)焚燒爐尾部受熱面進(jìn)行吹掃。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案,可以進(jìn)一步減少在焚燒爐尾部出現(xiàn)積灰的現(xiàn)象。
綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:通過(guò)將污泥酸化,在污泥加入酶,可以降低了ecp含量,釋放出間隙水,從而提高了污泥的脫水性能,降低污泥機(jī)械脫水后的含水量,提高污泥在機(jī)械脫水時(shí)的脫水效果,從而省去了熱干化這一步驟,節(jié)能環(huán)保。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋,其并不是對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
一種污泥處理方法,包括以下步驟:首先往含水量為75%~90%(重量比)的濕污泥加入草酸進(jìn)行酸化處理,釋放出間隙水,提高了污泥的脫水性能,在酸化的過(guò)程中往污泥池中加入酶和有機(jī)高分子絮凝劑,該酶采用復(fù)合酶,由α-淀粉酶和中性蛋白酶復(fù)合而成,復(fù)合酶加入后能有效地水解高分子物質(zhì),進(jìn)一步降低ecp含量,有機(jī)高分子絮凝劑采用丙烯酰胺-二甲基丙烯二烯丙基氯化銨-順丁烯二酸共聚物,該有機(jī)高分子絮凝劑使污泥顆粒變粗大,提高污泥的脫水性,在加酶的同時(shí),在加入復(fù)合酶的同時(shí)對(duì)對(duì)池中的污泥進(jìn)行氣浮濃縮處理,使大量微小氣泡附著在污泥顆粒的周圍,減小顆粒的比重而強(qiáng)制上浮,可以預(yù)先降低污泥的含水量,為了提高酶的活性,在加酶的同時(shí)再加入表面活性劑,表面活性劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚,同時(shí)對(duì)污泥進(jìn)行20~40khz頻率的超聲波處理(頻率可以為20khz、30khz或者40khz),在污泥經(jīng)過(guò)上述處理后,通過(guò)帶式壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水,使將污泥的含水量從75%-90%脫水至42%。
接著對(duì)經(jīng)過(guò)脫水后的污泥輸送至焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒處理,在焚燒前加入助燃劑和廢紙?jiān)?,助燃劑例如煤,干污泥、廢紙?jiān)c煤的重量比為2:6∶2,焚燒爐中的燃燒溫度控制在850℃~950℃,同時(shí)采用分級(jí)送風(fēng)助燃控制,保證爐內(nèi)合理的氧濃度分布,控制了nox和co的生成,其中,該分級(jí)送風(fēng)中的一次風(fēng)包含污泥熱干化產(chǎn)生的尾氣中未凝結(jié)氣體和/或濕污泥貯藏中產(chǎn)生的廢氣,其分別通過(guò)廢氣抽吸風(fēng)機(jī)和廢氣送風(fēng)機(jī)被送入燃燒室。通過(guò)該強(qiáng)烈的一次風(fēng)攪動(dòng)作用,同時(shí)保證混合燃料顆粒在爐膛內(nèi)停留時(shí)間大于3秒,通過(guò)“3t”燃燒方式(即燃料完全燃燒的空氣條件、溫度條件和時(shí)間條件。),保證了污泥和煤燃燒的穩(wěn)定、充分,有效抑制了二噁英的生成。此外,燃燒過(guò)程中,加入石灰石粉和高嶺土,與干污泥、煤一起焚燒,以實(shí)現(xiàn)一級(jí)脫硫,以便有效降低了煙氣中二氧化硫含量并進(jìn)一步控制二噁英等有害物質(zhì)的生成,在焚燒過(guò)程中以聲波吹灰方式、蒸汽吹灰方式對(duì)尾部受熱面進(jìn)行吹掃,再配合高嶺土的加入可以使焚燒爐尾部不易出現(xiàn)積灰的現(xiàn)象,減少人工去清理的次數(shù)。污泥經(jīng)干化后焚燒,煙氣量大為減少,污泥處理量大,適合于大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化處理污泥。燃燒后生成的爐渣經(jīng)冷渣機(jī)處理后放入渣庫(kù),然后被外運(yùn)進(jìn)行綜合利用。同時(shí)焚燒的熱能所產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)背壓式汽輪機(jī)做功,推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能輸入電網(wǎng),而經(jīng)背壓式汽輪作功后的排汽被送至熱用戶。
最后進(jìn)行尾氣處理,焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣先經(jīng)靜電除塵、再經(jīng)活性碳吸附,布袋除塵,然后通過(guò)吸風(fēng)機(jī)進(jìn)入雙堿法脫硫塔進(jìn)行雙堿法脫硫,最后凈化后的尾氣經(jīng)過(guò)煙囪排放。其中,靜電除塵和布袋除塵生成的灰通過(guò)倉(cāng)泵被送至灰?guī)爝M(jìn)行綜合利用,而雙堿法脫硫步驟采用二氧化硫與堿的反應(yīng)生成石膏,這部分脫硫渣送至建材廠綜合利用;通過(guò)尾氣與堿性循環(huán)液的接觸完成對(duì)尾氣中二氧化硫的吸收。其技術(shù)關(guān)鍵在于堿液的再循環(huán),也正是脫硫液的再循環(huán)造成了脫硫塔內(nèi)的實(shí)際鈣硫比要遠(yuǎn)高于表觀鈣硫比,從而使尾氣能夠在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的脫硫效率,并提高堿液的利用率。可確保尾氣凈化系統(tǒng)的全部排放指標(biāo)都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)更經(jīng)濟(jì)地長(zhǎng)周期運(yùn)行。