本發明涉及污泥處理的技術領域,尤其涉及一種城市污泥除臭減量方法。
背景技術:
城市污水處理時并沒有專門的除臭工藝,在污水處理過程中產生的污泥帶有臭味,這是因為在污泥中包含了如細菌、原生動物和藻類等微生物,經過長期的繁衍使得污泥變臭。現如今通常采用的除臭方式是污泥中溫厭氧消化工藝(如cn104163553a一種污泥處理方法),然而微生物的代謝轉化時間長,產生的甲烷和二氧化碳氣量少,不利于快速處理污泥。
除此之外,城市污泥的含水率高達80-97%,沒處理的污泥直接填埋后,填埋場的地表會形成沼澤狀,且其中的水份會慢慢溢出形成劇毒的污泥滲濾液污染水源和土壤。沒處理的污泥很難被資源化利用,因為含水量太高,只要產生運輸,則意味著很大一部分運輸成本在水份上(含水量80%左右)。而且是稀泥,給運輸造成很大困難。污泥的其中一個最大的利用方向是焚燒發電,而沒處理的污泥含水率太高,要浪費很大的熱能在蒸發水分上。
而污泥的處理運行費用高,目前,傳統的方法是通過投加混凝劑、助凝劑進行調理,然后機械脫水處理,形成含水率為70%-80%的泥餅外運進行衛生填埋、焚燒處理、發酵制肥,這種方式因含水率太高對填埋場的周邊環境以及處理效果帶來極其不利的影響或需進一步干燥才能進入焚燒爐處理及發酵制肥。然而經過機械脫水后的含水率還很高的原因是污泥中生物細胞及膠體含有大量的“間隙水”無法通過傳統機械脫水的壓力全部擠出,同時污泥含水率在60%-65%之間時呈粘漿狀,水分子被一層膠體包裹,這個區域稱之為污泥的“粘膠相區”,是污泥脫水最難的階段,用傳統的機械脫水的方法是很難進一步脫除的。所以,必需采取特殊的手段破解細胞間的結構及污泥“粘膠相區”,使得部分“間隙水”被排出,再通過機械壓濾的方式濾除。現有的破壁技術一般有高溫干燥技術、機械和超聲波的技術、強氧化藥劑破壁技術。高溫干燥技術在污泥處理過程中同時產生二惡英等有害廢氣,對環境產生二次污染。用機械和超聲波的技術進行細胞破壁,除了設備投入較外大,運行時需消耗大量的電力。所以,運行費用大。采用強氧化藥劑進行污泥細胞破壁方法,由于80%含水率的污泥濃度高,藥劑很難進行充分融合,添加量大,成本也高。因加入了化學藥劑后,可能對污泥的后續處理帶來了不利因素。
因此,亟需提供一種新的除臭及脫水的工藝方法以解決現有城市污泥除臭時間長,脫水減量難的技術問題。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題在于,提供一種城市污泥除臭減量方法,可除臭殺菌,有效地降低污泥的含水率。
為了解決上述技術問題,本發明提供了一種城市污泥除臭減量方法,包括以下步驟:
步驟一:將污泥投入化漿池中,加水化漿至泥漿的含水率在80-98%范圍內;
步驟二:通過振動篩除去泥漿中粒徑較大的顆粒,并將除雜后的泥漿投入研磨機中進行研磨、破壁;
步驟三:將研磨后的泥漿送入反應池中,先加入含氯酸鹽,再加入含硫化合物、含氯化合物或聚合氧化物除去泥漿中的臭味,最后采用弱堿中和泥漿;
步驟四:在泥漿中加入絮凝沉降劑使泥漿中的污泥顆粒聚集;
步驟五:將經沉降后的泥漿通過壓濾機脫水使得污泥的含水率降至25-60%,脫水后的污泥送至成品池,回收污泥壓濾后產生的水至水池。
作為上述方案的改進,所述步驟二包括以下步驟:
將泥漿通過振動篩,除去泥漿中粒徑較大的顆粒,濾過的泥漿進入攪拌漿池;
從攪拌漿池泵取定量的泥漿并投入研磨機中進行研磨、破壁。
作為上述方案的改進,所述步驟三中的含氯酸鹽為氯酸鈉、亞氯酸鈉和次氯酸鈉中的一種或組合。
作為上述方案的改進,所述步驟三中的含硫化合物為焦硫酸鈉,過硫酸鈉、硫酸鋁和硫酸鐵中的一種或組合。
作為上述方案的改進,所述步驟三中的含氯化合物為氯化鋁、氯化鐵和氯化鈉中的一種或組合。
作為上述方案的改進,所述步驟三中的聚合氧化物為聚合氧化鋁、聚合氧化鐵、聚合氧化鋁鐵中的一種或組合。
作為上述方案的改進,所述含氯酸鹽、含硫化合物、含氯化合物或聚合氧化物的加入量為0.01-5%。
作為上述方案的改進,所述振動篩篩網目數為10-60目。
實施本發明實施例,具有如下有益效果:
本發明所述城市污泥除臭減量方法首創采用化漿研磨的物理破壁方式,不僅污泥顆粒減少也實現包裹型結構的破壁,再通過化學試劑與破壁后的污泥充分接觸,除臭效果顯著,而后壓濾脫水使污泥的含水率降至25-60%,便于污泥的回收利用。整個工藝流程簡單可行,無需高溫條件和昂貴的大型儀器,運行成本低;也無新的污染物產生,避免造成二次污染,綠色環保,安全可靠。且處理后污泥無臭,含水率低,大大地減少污泥的體量,節約污泥運輸費用及處理填埋用地。
附圖說明
圖1是本發明一種城市污泥除臭減量方法的流程圖。
圖2是本發明一種城市污泥除臭減量方法的又一流程圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
如圖1所示,本發明所述城市污泥除臭減量方法,包括以下步驟:
s100,將污泥投入化漿池中,加水化漿至泥漿的含水率在80-98%范圍內。
s101,通過振動篩除去泥漿中粒徑較大的顆粒,并將除雜后的泥漿投入研磨機中進行研磨、破壁;
s102,將研磨后的泥漿送入反應池中,先加入含氯酸鹽,再加入含硫化合物、含氯化合物或聚合氧化物除去泥漿中的臭味,最后采用弱堿中和泥漿;
s103,在泥漿中加入絮凝沉降劑使泥漿中的污泥顆粒聚集;
s104,將經沉降后的泥漿通過壓濾機脫水使得污泥的含水率降至25-60%,脫水后的污泥送至成品池,回收污泥壓濾后產生的水至水池。
現有城市污泥處理方法一般為先對污泥進行除臭殺菌,再進行細胞破壁,進而壓濾,脫水減量。但現有常用的除臭工藝——污泥中溫厭氧消化工藝微生物的代謝轉化時間長,產生的甲烷和二氧化碳氣量少,不利于快速處理污泥。而現有的細胞破壁技術則存在運行成本高,易造成二次污染,破壁效果不佳導致污泥減量不明顯的缺點。研究人員發現污泥在機械脫水后含水率高的主要原因是因污泥中生物細胞及膠體含有大量的“間隙水”無法通過傳統機械脫水的壓力全部擠出,同時污泥含水率在60%-65%之間時呈粘漿狀,水分子被一層膠體包裹,這個區域稱之為污泥的“粘膠相區”,是污泥脫水最難的階段,用傳統的機械脫水的方法是很難進一步脫除的。
為此,本發明人通過巧妙的設計工藝流程和夜以繼日的反復試驗,得到以下具體技術思路:
本發明雖為脫水技術,卻反其道而行之,先往污泥中加水使污泥化漿,泥漿的含水率達到80-98%,此時由于水量增加,泥漿的流動性增加,污泥顆粒可更好地分散在水中。而粒徑較大的顆粒經振動篩篩選后除去,濾過的泥漿投入到研磨機進行研磨污泥顆粒,一方面,可縮小泥漿中顆粒的粒徑;另一方面,流動性更好的泥漿在研磨機的高頻研磨下更易實現打破上述由污泥顆粒與水形成的包裹型結構,破壞這種包裹壁,讓水分子能夠游離出來,與污泥顆粒脫離開。后期加入的除臭試劑從破壁制造的創口能與污泥顆粒充分接觸,除臭殺菌的效果顯著。最后通過常規的壓濾工藝脫水,污泥此時的含水率低至25-60%,遠低于現有污泥處理工藝處理后污泥60-70%的含水率。
如圖2所示,本發明所述城市污泥除臭減量方法的優選方案,包括以下步驟:
s200,將污泥投入化漿池中,加水化漿至泥漿的含水率在80-98%范圍內。
本發明所要處理的污泥來源為污水處理后的廢料污泥,具有含水率高,微生物多,味臭,處理成本高和脫水難等特點,本發明將污泥投入化漿池中,然后從水池向化漿池中抽取水,開啟化漿池的攪拌設備,一邊加水一邊攪拌,使得污泥與水混合均勻,形成可流動的泥漿。
s201,將泥漿通過振動篩,除去泥漿中粒徑較大的顆粒,濾過的泥漿進入攪拌漿池。
泥漿中還存在著一些粒徑較大的顆粒,該大尺寸顆粒如投入研磨機會嚴重影響研磨效果,因此設置這一步驟用于除去泥漿中粒徑較大的顆粒,具體地,根據不同污泥的性狀,可選擇10-60范圍內的振動篩篩網目數。
篩除的粒徑較大的顆粒送至渣池,而濾過的泥漿則送至攪拌漿池,在持續攪拌下,泥漿的固體顆粒可懸浮在水中,避免出現分層現象。
s202,從攪拌漿池泵取定量的泥漿并投入研磨機中進行研磨、破壁。
將泥漿投入研磨機中進行研磨、破壁,一方面,可縮小泥漿中顆粒的粒徑;另一方面,流動性更好的泥漿在研磨機的高頻研磨下更易實現打破上述由污泥顆粒與水形成的包裹型結構,破壞這種包裹壁,讓水分子能夠游離出來,與污泥顆粒脫離開。相對于現有的直接將原污泥進行機械破壁,采用本發明的破壁方式,破壁效果更好,最后污泥的脫水率更高。
s203,將研磨后的泥漿送入反應池中,先加入含氯酸鹽,再加入含硫化合物、含氯化合物或聚合氧化物除去泥漿中的臭味,最后采用弱堿中和泥漿。
送入反應池中的泥漿由于經過研磨破壁,投入反應池中化學試劑能通過該包裹型結構上的創口與內部的微生物充分接觸,除臭、殺菌。其中反應池的化學試劑投放順序為:1、含氯酸鹽;2、含硫化合物、含氯化合物或聚合氧化物;3、弱堿。含氯酸鹽兼有除臭殺菌作用,且反應速度特別快,加入量少;含硫化合物和含氯化合物為常用的除臭試劑,而聚合氧化物的除臭效果明顯。根據不同污水處理廠的污泥,成分性能不同,進行不同的種類及用量的搭配。最后加入少量弱堿中和泥漿,同時幫助脫水。
優選地,含氯酸鹽為氯酸鈉、亞氯酸鈉和次氯酸鈉中的一種或組合。含硫化合物為焦硫酸鈉,過硫酸鈉、硫酸鋁和硫酸鐵中的一種或組合。含氯化合物為氯化鋁、氯化鐵和氯化鈉中的一種或組合。聚合氧化鋁、聚合氧化鐵、聚合氧化鋁鐵中的一種或組合。以上各種化學試劑選用的種類和用量根據不同的污泥添加量不一樣,加入量一般只需0.01-5%。由于以上化學藥劑都是在經過物理破壁后,因此能夠在加入很少量的情況下起到很好的除臭殺菌作用。
處理后的污泥氨氣含量可以降低為原來的10%以下,硫化氫氣體經檢測基本為零,也無新的污染物產生,避免對環境造成二次污染。
s204,在泥漿中加入絮凝沉降劑使泥漿中的污泥顆粒聚集。
本發明采用的絮凝沉降劑主要有陰離子絮凝劑和陽離子絮凝劑,視不同污水處理廠的污泥性能、成分不同而選擇適宜的絮凝劑種類及用量。
s205,將經沉降后的泥漿通過壓濾機脫水使得污泥的含水率降至25-60%,脫水后的污泥送至成品池,回收污泥壓濾后產生的水至水池。
將污泥送入壓濾機,在壓濾機提供的機械壓力下可以使污泥在外力作用下可以在最短時間內最大限度將包裹型結構內水排出,檢測發現經上述步驟處理后的污泥含水率降至25-60%,脫水后的污泥,可用作發酵制肥,烘干脫水以制作燃料,也可以加入粉煤灰后作為制作環保磚、陶粒的材料。含水率的下降也大大地減少污泥的體量,節約污泥運輸費用及處理填埋用地。
綜上,本發明所述城市污泥除臭減量方法首創采用化漿研磨的物理破壁方式,不僅污泥顆粒減少也實現包裹型結構的破壁,再通過化學試劑與破壁后的污泥充分接觸,除臭效果顯著,而后壓濾脫水使污泥的含水率降至25-60%,便于污泥的回收利用。整個工藝流程簡單可行,無需高溫條件和昂貴的大型儀器,運行成本低;也無新的污染物產生,避免造成二次污染,綠色環保,安全可靠。且處理后污泥無臭,含水率低,大大地減少污泥的體量,節約污泥運輸費用及處理填埋用地。
最后所應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。