[发明专利]污泥深度脱水处理系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种污泥深度脱水处理系统及处理工艺。

背景技术

当前，污水处理厂普遍采用填埋或简易堆放处置污泥，随着国家对污泥处理监管的重视，要求污泥处理处置必须与污水处理厂同步规划、建设和运行，污泥规范化处理处置市场开始逐步形成。污泥处置的目标首先是控制污染、保障安全，然后是合理利用，最后才是开发清洁能源。为统一污泥处置技术，住建部、环保部相继出台了污泥处置的一系列标准要求，规定了“污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下”的标准要求。以实现污泥的减量化、稳定化、无害化和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的处置目标。

污泥脱水是污泥处理处置的前提，只有把污泥水份降至50%以下，资源化综合利用才有可能实现。污泥处理技术的关键是拿掉水份，然而污泥的特性又决定了污泥脱水处理的难度。原因如下：

污泥中所含水份大致分为四类：A、间隙水；B、毛细结合水；C、表面吸附水；D、内部水。这四种水除了间隙水可以物理方式压滤以外，其它三种水表面具有强大的负电子包裹着，它不能以物理压滤方式析出。其中，颗粒间的间隙水约占污泥水份的70%；毛细水及毛细管水约占20%；颗粒的吸附水及颗粒内部水约占10%，污泥脱水的对象主要是颗粒间的间隙水。污泥之所以含有大量的水份，除了间隙水外，另有很大一部分是由于其颗粒表面特性和污泥团的结构所决定的。污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子以及由微生物在其代谢过程中分泌于细胞体外的胞外聚合物等组成。这些荷电离子和胞外聚合物具有很强的持水率。这些污泥颗粒组成了污泥团，形成许许多多的毛细孔道，污泥颗粒表面所持的水和毛细孔道中的水都为结合水，这种束缚水是不能用单纯的机械法除掉。

污泥脱水的难易，除与水份在污泥中的存在形式有关外，还与污泥颗粒的大小，污泥比阻和有机物含量有关，污泥颗粒越细、有机物含量越高、污泥比阻越大，其脱水的难度就越大。另外，由于污泥中含有大量的蛋白质、脂肪及其它碳水化合物等高浓度有机物，导致污泥的粘度较大、含水率较高、固液分离性能差。

目前，业界脱水技术大致呈现以下几种方法:

1、采用常规机械压力脱水的设备及方法

目前污泥脱水工艺以机械脱水为主，如真空吸滤法、离心法和压滤法。主要的机械设备有：转鼓式真空过滤机、转桶式离心机、板框压滤、带式压滤脱水、螺旋压榨脱水等。这类型脱水机械脱去的仅是污泥中自由间隙水，虽经脱水，污泥水份仍有75%～85%左右。

2、采用热力脱水的设备及方法

热力脱水一般采用蒸汽、烟气或其它热源。常用设备为浆叶机、套筒机或流化床等，也有以造粒或喷雾形式提高热效率。由于热力脱水必须依赖热源制热或余热利用，存在使用蒸汽不经济，利用锅炉烟道气影响系统稳定，建设独立热源代价大，利用余热须改动原有工艺设施等因素。再者，干化后要资源化利用，且不能因脱水而破坏污泥原富有的热值。因此，从某种意义上讲，热力干化方法是以热能置换，是“以热换热”，出现严重的热平衡负效应，其结果是“以大置小、得不偿失”。

发明内容

针对现有污泥脱水技术中，污泥脱水后水份尚不能达到国家标准，且热能损耗大的问题，本发明提供了一体化的污泥深度脱水处理系统及工艺，可将原生污泥（含水率99%～97%左右）的污泥通过简单的化学调理和机械压榨方式处理为含水率为50%以下的泥饼。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：污泥深度脱水包括依次连接的叠螺式污泥脱水装置、污泥破壁改性装置、高压弹性压榨装置、污泥输送装置及废水处理排放装置。

进一步地，所述叠螺式污泥脱水装置通过污泥泵与储泥池连接。

本发明还提供了一种污泥深度脱水处理工艺，其步骤如下：

a、浓缩：将原生污泥经机械挤压方式进行浓缩；

b、改性：使浓缩污泥在与固化调理剂混合均匀，使出料污泥达到改性要求；

c、压滤：将改性后的污泥进行压滤，得到含水率为60%～50%以下的泥饼。

进一步地，所述步骤a中采用的是叠螺式污泥脱水装置。

所述步骤a中加入高分子絮凝剂的投加量为绝干泥量的1～10‰。

所述步骤b中固化调理剂为破壁剂和凝胶固化剂，所述破壁剂为含Fe³⁺化工原料，投加量为绝干泥量的0.1～20%，所述凝胶固化剂为氧化镁、氧化钙或碳酸钙中的任一种或是任两者的混合物，投加量为绝干泥量的0.1～20%。