[发明专利]一种生活污水处理厂脱水污泥的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及生活污水处理厂脱水污泥的处理方法，属固体废弃物综合利用技术领域。

背景技术

在城市污水的收集及处理过程中，必然会产生大量的污泥，随着中国经济的发展、人口增加、人们环境意识的加强和对环境质量要求的提高，越来越多的废水需要处理。因此，如何合理处置污水厂污泥，解决城市污泥的出路已成为非常紧迫的任务。

污泥是污水处理过程中产生的一种粘稠状物质，它以好氧、厌氧微生物为主体，同时也混入有原污水中带有的泥砂、纤维、动植物残体及其吸附在其上的有机物、金属、病菌、虫卵、胶质等多种复杂的混合体。污泥的组成差别较大，随污水的来源，污水处理工艺及季节的不同而变化。对于大型城市污水处理厂，由于有大量工业废水排入系统，造成污水污泥中的重金属含量偏高，其中铜、锌含量往往接近或超过污泥作农用堆肥的接纳标准，中小城镇污水主要以生活污水为主，因而一般不存在重金属超标的问题。从污水处理厂排出的污泥一般是一种松散的，含水量在95％～99％的胶溶状膏体物，具有比重轻(小于等于1kg/cm³)、体积庞大(是所含固体物体积的数十倍)、触变性强(不易脱水)、具有极易腐败恶臭的理化特点，因而十分不利于处理与运输。

一方面污泥中含有大量有机质和营养元素，有农用资源化价值，还可以制砖、制生化纤维板、制陶粒等。有人认为，从污泥可以被农用、工业化利用的角度讲，称污泥为“生物固体”似乎更为合适；但是另一方面污泥中也可能含有大量的重金属物质、病原菌、病毒微生物和大量的毒性有机物，如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染，特别是随着发展中国家城镇基础设施的快速发展，污泥海洋填埋的禁止，日益严格的污泥农用标准的实施，污泥的处置已成为一个全球性的环境问题。

污泥固化处理是近年来污泥的工业处理上普遍重视和使用较多的一种方法。污泥固化处理既可用作特殊工业污泥，如含重金属污泥，含油污泥，电镀污泥、印染污泥等危险废物的固化处理，也可用于城市污水处理厂产生的普通污泥的固化处理。它是指用物理一化学方法将污泥颗粒胶结、掺合并包裹在密实的惰性基材中，形成整体性较好的固化体的一种过程。惰性基材是普通的硅酸盐水泥、石灰等，加入的量比较大。污泥经过固化处理所形成的固化产物为固化体。

稳定化是将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质过程。稳定化一般可分为化学稳定化和物理稳定化。化学稳定化是通过化学反应使有毒物质变成不溶性化合物，使其在稳定的晶格内固定不动；物理稳定化是将污泥与一种疏松物料(如粉煤灰)混合生成一种粗颗粒的固体。

上述污泥的固化和稳定化一般同时进行，其机理是向污泥中加入水泥、石灰等固化剂，通过一系列复杂的物理化学反应(如水化反应)，将有毒有害的物质固定在固化形成的网链(晶格)中，使其转化成类似土壤或胶结强度很大的固体，可就地填埋或用作建筑材料等。但是，由于固化剂是水泥、石灰等，所以固化时间长达5～6天；另外固化剂的添加量大，导致固化体的碱度高，影响填埋地区的土质；还有就是操作时粉尘大，二次污染大。

发明内容

本发明旨在提供一种脱水污泥固化处理方法，用该方法可降低基建和运行费用、而且工艺流程简单、操作维护方便、固化剂投加量少，二次污染小。

为了达到上述目的，本发明是这样进行的。发明人通过研究生活污水处理厂脱水污泥的性质发现：1、有机质有很强的持水性，有机质含量高是污泥含水率高的根本原因；2、污泥的孔隙大部分都被水充满，承压时将发生更大的变形；3、参照塑性图分类法，污泥属于高液限粉质有机土；4、污泥具有很强的持水性，泥饼含水率降低到65％的过程较慢，而当污泥越过胶粘状态后，含水率下降非常快；6、采用自然晾晒的方法使污泥含水率降到可填埋水平(60％～65％)，占地大，劳动强度高，可操作性较差。

根据上述研究结论，发明人发现采用镁盐固化剂固化处理脱水污泥，可以增强污泥机械强度，降低污泥含水率，使污泥能安全地、低成本地卫生填埋，并便于在稳定后开挖利用。具体原理及工艺过程如下：先将MgO和MgCl₂作为固化剂，并按照重量百分比量取MgO∶MgCl₂＝(75％～85％)∶(15％～25％)；然后，在脱水污泥中掺加固化剂，固化剂的掺加量是按照脱水污泥∶固化剂＝(92％～95％)∶(5％～8％)重量百分比进行；接着，将脱水污泥和固化剂混合搅拌均匀后养护1～2天；最后进行填埋处置。