CN103508651A - 一种污泥深度脱水***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污泥深度脱水***及方法，属于污泥处置技术领域。所述污泥深度脱水***，包括依次连通的污泥浓缩机房、污泥调理池、污泥脱水机房、污泥焚烧炉以及飞灰储仓，其中，所述飞灰储仓与所述污泥调理池连通。在采用上述污泥深度脱水***所进行的污泥深度脱水方法中，将焚烧飞灰作为污泥化学调理助剂循环投入到污泥调理池中，以此减少污泥化学调理药剂的投加量，同时又充分利用了焚烧飞灰的有效成分，避免了污泥焚烧飞灰的排放对环境和公众健康所产生的危害，实现了污泥焚烧飞灰的资源化利用，降低了污泥处理过程对外部环境的污染。

Description

一种污泥深度脱水***及方法

技术领域

本发明涉及污泥处置技术领域，特别涉及一种污泥深度脱水***及方法。

背景技术

污泥脱水是我国污水处理厂最为普遍的污泥处理技术，其应用率几乎将近100%。污泥含水率在80%~85%。此时的污泥含水率仍然较高，呈无定形状态，无论是堆放、运输还是后续处理处置均比较困难。而且，由于没有实现稳定化，还会长生臭气、渗滤液及重金属等二次污染，对环境造成更严重的破坏。

污泥脱水是指将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。污泥处理的核心问题在于水分的脱除，即减量化。出厂污泥含水率的降低有明显的好处，一方面污泥的运输量和运输成本会大幅降低，以含水率80%的污泥为例，当含水率降到60%，则污泥体积不到原来的一半；另一方面会大大简化后续处理处置工艺，降低污泥处置成本。污泥脱水不仅可以使污泥量大幅度削减，也是与污泥填埋、焚烧、土地利用等后续处理过程衔接的必要环节。

所谓深度脱水是指脱水后污泥含水率达到55%~65%，特殊条件达到其以下水平的污泥脱水。深度脱水前应对污泥进行有效调理，其调理作用机制主要是对污泥颗粒表面的有机物进行改性，降低污泥的水分结合容量；同时降低污泥的压缩性，使污泥满足高压力脱水过程的要求。目前，深度脱水调理技术主要分三类，包括化学调理、物理调理、热工调理。

其中，化学调理在需要脱水的污泥中加入化学调理药剂，使污泥颗粒，包括细小的颗粒及胶体颗粒凝聚、絮凝，以改善其脱水性能。由于化学调理需要向污泥中投加化学药剂，所以需要设置药剂溶解、配制、投加设备。投加化学药剂，特别是投加无机化学药剂和石灰后，会导致污泥固体量增加，后续的脱水及污泥处置设备均应相应扩大。

通常，对于脱水后的污泥的处理是将其送至垃圾填埋场进行填埋，但由于污泥含水率高，质量和体积都很大，导致填埋时占地面积大，污泥中含有的重金属会随着渗滤液进入地下水，造成地下水污染。因此，对于脱水污泥的处理，目前主流的技术是将脱水污泥进行焚烧，通过干化焚烧的方式可以实现污泥减量化和无害化，污泥焚烧所产生的飞灰通常外运至水泥厂或者填埋场进行处理处置，但是飞灰的细度较小，需要特殊的运输装置，并且在外运的装卸过程中会对污水厂及周边环境的造成较大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥深度脱水***及方法，以解决传统污泥脱水技术中调理药剂加入导致污泥固体量增加以及污泥焚烧飞灰对环境污染的问题，在减少污泥调理药剂的加入量的同时，降低污泥焚烧飞灰的排出量，实现了污泥焚烧飞灰的资源化利用，从而达到了降低污泥处理过程对环境的污染的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种污泥深度脱水***，包括依次连通的污泥浓缩机房、污泥调理池、污泥脱水机房、污泥焚烧炉以及飞灰储仓，其中，所述飞灰储仓与所述污泥调理池连通。

可选的，所述飞灰储仓通过一飞灰泵与所述污泥调理池连通。

可选的，所述飞灰泵为气力输送泵。

可选的，还包括与所述污泥调理池连接的一调理药剂加投装置。

可选的，所述污泥调理池中设置一搅拌装置。

可选的，所述搅拌装置为涡轮式搅拌桨。

可选的，所述污泥调理池通过一出泥泵与所述污泥脱水机房连接。

可选的，所述出泥泵为抗腐蚀性的污泥泵。

可选的，还包括依次连通的一脱硫装置以及一除尘器，所述污泥焚烧炉与所述脱硫装置连通，并通过所述除尘器与所述飞灰仓储连通。

一种采用所述污泥深度脱水***的污泥深度脱水方法，包括如下步骤：

步骤一：利用所述污泥浓缩机房对进入的污泥进行浓缩处理；

步骤二：浓缩处理后的污泥进入所述污泥调理池，将所述飞灰储仓的焚烧飞灰输送到所述污泥调理池，对污泥进行调理；

步骤三：调理后的污泥进入所述污泥脱水机房，进行污泥脱水；

步骤四：脱水后的泥饼进入所述污泥焚烧炉，进行污泥焚烧；以及

步骤五：污泥焚烧后的焚烧飞灰进入所述飞灰储仓，一部分焚烧飞灰循环进入所述污泥调理池，另一部分焚烧飞灰排出所述污泥深度脱水***。

可选的，在所述步骤二中，通过所述飞灰泵将所述飞灰储仓的焚烧飞灰加投到所述污泥调理池。

可选的，所述焚烧飞灰的加投量为0.05kg/kg~0.1 kg/kg。

可选的，所述步骤二还包括，通过所述调理药剂加投装置向所述污泥调理池加投调理药剂。

可选的，所述调理药剂包括化学无机金属盐和石灰。

可选的，所述化学无机金属盐的加投量为0.03kg/kg~0.07 kg/kg，所述石灰的加投量为0.2kg/kg~0.5 kg/kg。

可选的，所述步骤二还包括，采用所述搅拌装置对所述污泥调理池中的污泥进行机械搅拌。

可选的，所述搅拌装置的转速为60rpm~100rpm。

本发明的污泥深度脱水***包括依次连通的污泥浓缩机房、污泥调理池、污泥脱水机房、污泥焚烧炉以及飞灰储仓，其中所述飞灰储仓与所述污泥调理池连通。发明人发现污泥焚烧后所产生的焚烧飞灰中含有烟气脱硫废物，故其中含有硫酸盐及氧化钙等成分，与污泥化学调理药剂中的石灰的成分类似。本发明正是利用了焚烧飞灰的这种性质，将焚烧飞灰作为污泥化学调理助剂循环投入到污泥调理池中，在减少了污泥化学调理药剂的投加量的同时，充分利用了焚烧飞灰的有效成分，避免了污泥焚烧飞灰的排放对环境和公众健康所产生的危害，实现了污泥焚烧飞灰的资源化利用，降低了污泥处理过程对外部环境的污染。

附图说明

图1为本发明一实施例中污泥深度脱水***的结构示意图；

图2为本发明一实施例中污泥深度脱水方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的污泥深度脱水***及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，本发明一实施例的污泥深度脱水***100包括依次连通的污泥浓缩机房1、污泥调理池2、污泥脱水机房3、污泥焚烧炉4以及飞灰储仓5所述飞灰储仓5与所述污泥调理池2连通。

具体来说，污泥先进入污泥浓缩机房1，经过初步浓缩后，进入污泥调理池2，从飞灰储仓5输送过来污泥焚烧飞灰也加入到污泥调理池2中。发明人发现污泥焚烧飞灰的孔隙率约为50 %~ 60 %，粒径小于0.06 mm~ 0.1 mm，表面积较大，具有优秀的吸附架桥作用；另外，由于污泥焚烧飞灰中含有烟气脱硫废物，故其中含有硫酸盐及氧化钙等成分，与污泥化学调理剂石灰的成分类似。因此可以经污泥焚烧飞灰作为污泥调理助剂，利用其吸附架桥和电性中和的作用，可以破坏污泥胶体的稳定性，使分散的小颗粒之间互相聚集形成大颗粒，从而改善污泥的脱水性。

在上述过程中，污泥焚烧飞灰充当了化学调理助剂的作用，一方面，可以大大缩减污泥调理池2对化学调理药剂的需求量，甚至可以完全不需要再额外添加化学调理药剂；另一方面，也实现了污泥焚烧飞灰的资源化的利用，避免了焚烧飞灰排放对环境和公众健康的危害。

为了有效控制污泥焚烧飞灰在污泥调理池2中的投入，可以在飞灰储仓5和所述污泥调理池2之间设置一飞灰泵6，优选的，所述飞灰泵6为气力输送泵。

继续参考图1，为了进一步的改善污泥调理池2出泥的脱水性，可以增加一个与所述污泥调理池2连接的一调理药剂加投装置7，当加投的污泥焚烧飞灰对污泥的脱水改善效果不佳时，可以通过调理药剂加投装置7向污泥调理池2加投调理药剂。

继续参考图1，为了进一步增强污泥调理池2的调理效果，可以在污泥调理池2中设置一搅拌装置8，优选的，所述搅拌装置8为涡轮式搅拌桨。通过搅拌装置8将污泥焚烧飞灰、调理药剂以及污泥进行充分搅拌。图1中以实线箭头表示污泥的走向，以虚线箭头表示焚烧飞灰的走向。

继续参考图1，污泥在污泥调理池2中与污泥焚烧飞灰以及调理药剂搅拌均匀后，进入污泥脱水机房3。为了提高出泥效率，可以在污泥调理池2与所述污泥脱水机房3之间设置一出泥泵9，使用出泥泵9将污泥调理池2中的污泥输送到污泥脱水机房3中。因为经过调理后的污泥中包括污泥焚烧飞灰以及各种调理药剂，优选的，出泥泵9为抗腐蚀性的污泥泵。

继续参考图1，经过污泥调理池2调理后的污泥，其脱水性能得到大幅提升，因此经过污泥脱水机房3的脱水后，其脱水泥饼的含水率可以达到55%~65%，甚至更低。经过脱水后的泥饼进入污泥焚烧炉4，泥饼在污泥焚烧炉4中充分燃烧后所产生烟气进入一脱硫装置10然后再进入一除尘器11，使无害无粉尘的烟气通过一烟囱12进入大气，同时使污泥焚烧飞灰进入飞灰储仓5。进入飞灰储仓5的一部分污泥焚烧飞灰通过飞灰泵6作为污泥调理药剂再次循环进入污泥调理池2，另一部分则排出***。

相应的，本发明还提供一种采用上述污泥深度脱水***100的污泥深度脱水方法。图2为本发明一实施例的污泥深度脱水方法的流程图，下面结合图2详细说明本发明一实施例的污泥深度脱水方法。

结合图1和图2，本发明一实施例的污泥深度脱水方法包括如下步骤：

步骤一、污泥浓缩：利用所述污泥浓缩机房1对进入的污泥进行浓缩处理；

步骤二、加投焚烧飞灰，进行污泥调理：浓缩处理后的污泥进入所述污泥调理池2，将所述飞灰储仓5的焚烧飞灰输送到所述污泥调理池2，对污泥进行调理；

具体来说，通过所述飞灰泵6将所述飞灰储仓5的焚烧飞灰加投到所述污泥调理池2中，优选的，焚烧飞灰的加投量为0.05kg/kg~0.1 kg/kg。所谓的加投量是指，每千克带调理污泥中需要加入的调理剂的质量。根据污泥调理池2的污泥成分的不同，除了添加焚烧飞灰作为调理助剂以外，还可以通过所述调理药剂加投装置7向所述污泥调理池2加投调理药剂，例如化学无机金属盐和石灰。优选的，化学无机金属盐的加投量为0.03kg/kg~0.07 kg/kg，所述石灰的加投量为0.2kg/kg~0.5 kg/kg。

为了使得焚烧飞灰和调理药剂能够与调理池2中的污泥充分混合，可以采用所述搅拌装置8对所述污泥调理池中2的污泥进行机械搅拌。搅拌装置8的转速以污泥浓缩机房1出泥的含固率而定，含固率越高转速越低，优选的，所述搅拌装置的转速为60rpm~100rpm。

步骤三、污泥脱水：调理后的污泥进入所述污泥脱水机房3，进行污泥脱水；

污泥脱水机房3中设置由污泥脱水机械，例如带式压滤机、离心脱水机或者板框压滤机等。关于污泥脱水的过程属于现有技术，在此不再赘述。

步骤四、污泥焚烧：脱水后的泥饼进入所述污泥焚烧炉4，进行污泥焚烧；

经过污泥脱水机房3脱水后的泥饼，进入污泥焚烧炉4，泥饼在污泥焚烧炉4中充分燃烧后所产生烟气进入脱硫装置10然后在进入除尘器11，使无害无粉尘的烟气通过烟囱12进入大气。

步骤五、焚烧飞灰处理：污泥焚烧后的焚烧飞灰进入所述飞灰储仓5，一部分焚烧飞灰循环进入所述污泥调理池2，另一部分焚烧飞灰排出所述污泥深度脱水***100。

经过泥饼燃烧后的烟气经过除尘器11后所产生的焚烧飞灰进入飞灰储仓5，进入飞灰储仓5的一部分污泥焚烧飞灰通过飞灰泵6作为污泥调理助剂再次循环进入污泥调理池2，另一部分则排出污泥深度脱水***100。

综上所述，本发明的污泥深度脱水***包括依次连通的污泥浓缩机房、污泥调理池、污泥脱水机房、污泥焚烧炉以及飞灰储仓，其中所述飞灰储仓与所述污泥调理池连通。本发明巧妙的利用了焚烧飞灰与污泥化学调理药剂中的石灰的成分类似的性质，将焚烧飞灰作为污泥化学调理助剂循环投入到污泥调理池中，在减少了污泥化学调理药剂的投加量的同时，充分利用了焚烧飞灰的有效成分，避免了污泥焚烧飞灰的排放对环境和公众健康所产生的危害，实现了污泥焚烧飞灰的资源化利用，降低了污泥处理过程对外部环境的污染。

   上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。 

Claims (17)

1.一种污泥深度脱水***，包括依次连通的污泥浓缩机房、污泥调理池、污泥脱水机房、污泥焚烧炉以及飞灰储仓，其特征在于，所述飞灰储仓与所述污泥调理池连通。

2.如权利要求1所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述飞灰储仓通过一飞灰泵与所述污泥调理池连通。

3.如权利要求2所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述飞灰泵为气力输送泵。

4.如权利要求1所述的污泥深度脱水***，其特征在于，还包括与所述污泥调理池连接的一调理药剂加投装置。

5.如权利要求1或4所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述污泥调理池中设置一搅拌装置。

6.如权利要求5所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述搅拌装置为涡轮式搅拌桨。

7.如权利要求1所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述污泥调理池通过一出泥泵与所述污泥脱水机房连接。

8.如权利要求1所述的污泥深度脱水***，其特征在于，所述出泥泵为抗腐蚀性的污泥泵。

9.如权利要求1所述的污泥深度脱水***，其特征在于，还包括依次连通的一脱硫装置以及一除尘器，所述污泥焚烧炉与所述脱硫装置连通，并通过所述除尘器与所述飞灰仓储连通。

10.一种采用如权利要求1至9中任一项所述的污泥深度脱水***的污泥深度脱水方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：利用所述污泥浓缩机房对进入的污泥进行浓缩处理；

步骤二：浓缩处理后的污泥进入所述污泥调理池，将所述飞灰储仓的焚烧飞灰输送到所述污泥调理池，对污泥进行调理；

步骤三：调理后的污泥进入所述污泥脱水机房，进行污泥脱水；

步骤四：脱水后的泥饼进入所述污泥焚烧炉，进行污泥焚烧；以及

步骤五：污泥焚烧后的焚烧飞灰进入所述飞灰储仓，一部分焚烧飞灰循环进入所述污泥调理池，另一部分焚烧飞灰排出所述污泥深度脱水***。

11.如权利要求10所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，在所述步骤二中，通过所述飞灰泵将所述飞灰储仓的焚烧飞灰加投到所述污泥调理池。

12.如权利要求11所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述焚烧飞灰的加投量为0.05kg/kg~0.1 kg/kg。

13.如权利要求10所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述步骤二还包括，通过所述调理药剂加投装置向所述污泥调理池加投调理药剂。

14.如权利要求13所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述调理药剂包括化学无机金属盐和石灰。

15.如权利要求14所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述化学无机金属盐的加投量为0.03kg/kg~0.07 kg/kg，所述石灰的加投量为0.2kg/kg~0.5 kg/kg。

16.如权利要求10或13所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述步骤二还包括，采用所述搅拌装置对所述污泥调理池中的污泥进行机械搅拌。

17.如权利要求16所述的污泥深度脱水方法，其特征在于，所述搅拌装置的转速为60rpm~100rpm。

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