[发明专利]一种采用穿孔凝缩技术进行生物污泥脱水的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理厂污泥脱水的新方法，特别是涉及一种采用穿孔凝缩技术处理污水处理厂产生的生物污泥，使其含水量大幅度降低的方法，属于环境保护与资源化利用领域，尤其适用于污泥的减量化处理方面。

背景技术

生物污泥是污水处理厂采用生物法(尤其是活性污泥法)对城市生活及工业污水进行处理时产生的沉淀物。它除了含有未被完全沉降去除的少量泥沙外，主要含有水和有机物质。后者包括纤维素、毛发、微生物细胞(各类微生物细胞和原虫卵)、微生物产生的胶体状代谢产物和污水中未被完全消化的有机物等。污泥的含水量高达70％-90％。由于含有大量的微生物(包括致病微生物)和有机物以及丰富的氮、磷、钾等营养物质，未经合理处置的污泥会很快腐败，散发恶臭，对环境造成严重污染及疾病的传播。

随着城市化进程的快速发展，城市污水处理厂大量增加。污水处理厂污泥的妥善处理已经成为市政管理部门迫在眉睫需要解决的问题，也是全球共同关注的课题。污泥的处理处置技术必须建立在保护生态环境、治理环境污染的基础上，以“减量化、稳定化、无害化”为目标，尽可能地利用污泥处理处置过程中产生的能量和物质，实现无害化和资源化利用。

目前常用的污泥处置方法主要有深海倾倒法、焚烧法、填埋法和干燥制肥等方法。

将污泥运到深海倾倒不仅运输费用高昂，而且也污染环境，事实上是一种污染转移的处置方法。

以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它的技术优势在于处理的彻底性，其减容率可达到95％左右，其有机物被完全被氧化，重金属(除汞外)几乎全部截流在灰渣中。其缺点在于污泥焚烧前必须通过高耗能物理学方法干化至半干。目前的干化设备主要靠进口，处理设施投资大，建设和运转费用太高，国内一般难以承受。如将生化污泥进行直接焚烧，必须向污泥中添加燃料，势必造成能量的浪费和增加温室气体的排放。

卫生填埋操作简单、费用低，但是渗漏液难处理，影响地下水系。并且国内的一些垃圾填埋厂禁止含水80％的脱水污泥直接进入填埋厂，原因不仅有渗漏液的问题，关键由于污泥含水率高，各种压实设备无法工作，造成填埋厂无法运行。污水处理厂的新鲜污泥含水率都很高，一般在70％-90％之间。如此高含水率的污泥给其最终处置带来诸多问题。例如，将高含水率的污泥进行填埋，污泥的流动性势必给填埋工作带来额外的工作量。高流动性的污泥会赌塞垃圾填埋场内铺设的填埋气收集管道，影响填埋气的收集利用，也会造成填埋场塌陷和滑坡等危害。现阶段一些填埋厂只允许含水40％以下的污泥进入填埋厂。而资料表明当前我国污水污泥的处置方式中60％为填埋法。

影响我国污泥处理处置进程的主要因素是污泥处理成本太高。从这个角度出发，要真正实现污泥的无害化和资源化，污泥减量化是首先需要考虑的问题。这是由于污泥处理成本主要包括厂内传输费用、厂外传输费用和填埋费用，而影响污泥处理处置成本的最主要因素是污泥的含水率。在污泥处理处置的严峻形势下，无论从污泥处理成本角度来考虑，还是从污泥最终处置的技术方面来看，寻求合理的污泥脱水减量方法已经成为污泥处置要解决的首要问题。

生物污泥中的水分主要以结合水的形式存在于污泥中的微生物细胞中。一般来说，若直接采用机械脱水的方法仅仅可以去除微生物细胞间的水分，获得20％-30％含固率的泥饼，其含水率仍然较高。若要进一步去除污泥中的水分，必须破坏污泥中微生物的细胞结构和增加污泥的疏水性能。