[发明专利]一种污泥减量及干化联用方法

摘要

本发明涉及一种污泥减量及干化联用方法。将二沉池的含水率为99%的污泥输入内部设置填料层的污泥水解消解反应器，在充分搅拌的反应条件下，打开污泥胶羽细胞壁，使污泥液化，实现泥水分离，从填料层顶端排出的酸化液回流至污水厂进水，回收碳源，污泥减量率达到20～60%；减量化后的污泥经一次脱水后，进行污泥改性，实现细胞破壁，之后进行二次压榨脱水，最终持续干化反应使污泥的含水率将至20%～30%。本发明从源头减少污泥的产出，节省污泥干化处置费用，干化处理的污泥不易腐烂变质，稳定化效果好，可广泛应用于污水厂剩余污泥的处理与处置，最终实现剩余污泥的减量化与资源化利用。

主权项

一种污泥减量及干化联用方法，包括污泥减量与污泥干化，其特征是：污泥先经过水解消解反应，污泥减量率为20～60%；再进行干化，使污泥含水率从95～97%降至20%～60%；首先，进行污泥减量处理：将城市污水厂含水率为99%的二沉污泥输入水解消解反应器中，水解消解反应器内部设置填料层，再调整水解消解反应器中污泥的浓度为30～50g/L，充分搅拌下，污泥中的非水溶性高分子有机物，被污水生物处理过程中留在污泥中的微生物水解酶水解成溶解性的物质，水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，乙醇、二氧化碳，将水力停留时间控制为24～32h，污泥经水解酸化反应后污泥胶羽细胞壁打开，污泥液化，泥水分离，从填料层顶端上排出的酸化液回流至污水厂进水，解决污水处理中脱氮除磷所需的碳源不足的问题，将填料层底端下面的污泥停留时间控制为3～5d，经过检测，污泥水解消解反应器出来的污泥含水率为95～97%，污泥中VSS/SS＜40%，污泥减量率为20～60%；最后，进入下一步的污泥干化处理；上述水解消解反应器内部设置填料层的填料为市售的PP或PE材质的球形或圆柱形填料；污泥干化处理分为一次脱水、污泥改性、二次压榨脱水、持续干化反应共四段过程；第一段，污泥一次脱水，先将水解消解反应器出来的污泥输入脱水设备中，将市售PAM加入脱水设备中，PAM的加入量为污泥绝干量的0.2～0.4%质量百分比，搅拌均匀，得到脱水污泥，经检测一次脱水后的脱水污泥的含水率为75～85%；上述脱水设备为市售的带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机、叠螺脱水机；第二段，污泥改性，将一次脱水后的脱水污泥输入混合传输装置中，将复合改性剂加入其中，复合改性剂投加量为脱水污泥绝干量的10～40%质量百分比，经过复合改性剂与脱水污泥的均匀混合，破坏脱水污泥原有胶态结构，减少泥水间的亲和力，改变污泥中水分的存在形式及性质，最终得到脱水性高、稳定性好的改性污泥；上述复合改性剂为石灰与铝或镁的氧化物的混合物，石灰与铝或镁的氧化物质量比为8:2～9.5:0.5；第三段，二次压榨脱水，将改性污泥输入上海申耀环保工程有限公司TJSD型带式固体压榨机，该压榨机的滤带材质为不锈钢或尼龙，改性污泥经过二次压榨，污泥的含水率降低到45～60%，脱水效果显著，经二次压榨脱水的污泥基本无臭，性质稳定，污泥失去了亲水性，遇水不还原；第四段，持续干化反应，复合改性剂与污泥的反应为放热反应，二次压榨脱水后的污泥，在压滤后1～2小时内，继续反应放热，导致污泥温度持续升温到55℃以上，并可维持5小时以上，一方面利用释放出的大量热能杀死病原体，降低恶臭并钝化金属，另一方面，污泥在自然状态下存放1～5d后，一部分与污泥结合的游离水被蒸发，污泥含水率降低至20～30%。