專利名稱：污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理工藝，具體涉及一種污泥脫水固化工藝。
背景技術(shù)：
污泥是未處理完的廢水，或者是一種固態(tài)廢棄物。隨著工業(yè)的發(fā)展，以及人們生活 廢水排放量的增加，污水處理廠的污泥排放量隨之增加。預(yù)計(jì)全國(guó)每年產(chǎn)生超過(guò)3340萬(wàn)噸 污泥，這些污泥的處理和處置將耗費(fèi)大量的財(cái)力和資源。污泥的排放從本質(zhì)說(shuō)也是污染物 的排放，減少污泥的排放同樣是減排的重要內(nèi)容。 污泥中所含的水有顆粒間的空隙水、毛細(xì)水、污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水。污泥 中含水達(dá)99%時(shí)，屬于牛頓流體，其流動(dòng)特性與水相似；當(dāng)其含水為97%以下時(shí)，其流動(dòng)特 性具有半塑性或塑性流體特性。 污泥中顆粒大多是相互排斥的。首先是由于水合作用，有一層或幾層水吸附于顆 粒表面而阻礙了顆粒相互結(jié)合。其次，污泥顆粒一般都帶負(fù)電荷，相互之間表現(xiàn)為排斥，造 成了穩(wěn)定的分散狀態(tài)。 污泥中微生物的胞外物質(zhì)富含糖類，當(dāng)系統(tǒng)的能量水平低時(shí)，污泥脫水性能隨著 糖類含量的增加而得到改善，當(dāng)微生物系統(tǒng)能量高時(shí)，糖類的凝聚作用不看可忽視。污泥含 有相當(dāng)量的脂肪和蛋白質(zhì)，其含量增加時(shí)污泥脫水性能隨之而變差。污泥中存在絲狀菌且 過(guò)度生長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)像超膠體顆粒那樣導(dǎo)致污泥的脫水性能下降。污泥的泥齡會(huì)影響到污泥 顆粒的大小，從而影響到污泥的脫水性能。污泥顆粒越小，顆粒的比表面積越大，意味著更 高的水合程度和更大的脫水阻力。 污水廠的污泥中固體含量較少，如天津某污水廠剩余污泥中富含有機(jī)碳水化合物 等，固體含量在1.4_2.0%之間，其中碳水化合物約占23%，蛋白質(zhì)約占38%。污泥的力學(xué) 性質(zhì)(一般用抗剪強(qiáng)度表示)很差，不適于填埋。污泥的滲透性非常低，很難通過(guò)固結(jié)或晾 曬降低其含水量來(lái)提高強(qiáng)度。城市污泥如果處理不當(dāng)進(jìn)入環(huán)境，不僅會(huì)造成資源和能源的 浪費(fèi)，而且會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定的危害。 通常把污泥的穩(wěn)定和脫水稱作污泥的處理，將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理 及最終利用稱為污泥的處置。污泥焚燒是最徹底的污泥處置方法。它能使有機(jī)物全部碳化， 殺死病原體，可最大限度的減少污泥體積。焚燒過(guò)程能耗高，消耗大量能源，運(yùn)行成本高。焚 燒可分為兩大類一類是將脫水污泥直接用焚燒爐焚燒；另一類是將脫水污泥先干化后再 焚燒。前者需要消耗能源，后者可獲得有利用價(jià)值的熱量。 上述的各種污泥處理過(guò)程中都需要將河道、污水處理廠等場(chǎng)所的污泥運(yùn)送到污泥 處理廠。污泥處理廠需要保證污泥處理過(guò)程中，污泥的異味盡量的不向外界散發(fā)，以保證周 圍的環(huán)境良好。現(xiàn)在污泥處理廠在污泥處理設(shè)備的工作過(guò)程中已經(jīng)能夠較好的阻止異味散 發(fā)，但是污泥在各個(gè)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)移過(guò)程中異味的散發(fā)仍然難以阻止。特別在從污泥運(yùn)輸車傾 倒到污泥處理廠的污泥貯存池內(nèi)，并從污泥貯存池內(nèi)轉(zhuǎn)移到其他處理設(shè)備的過(guò)程中，污泥 產(chǎn)生的異味最為難以阻止。
污泥處理目的主要有4個(gè)一是穩(wěn)定化，通過(guò)處理使污泥停止降解；二是無(wú)害化， 殺滅寄生蟲(chóng)卵和病原微生物；三是減量化，減少污泥最終處置的體積，降低污泥處理及最終 處置費(fèi)用；四是資源化和最終處置。在處理污泥的同時(shí)實(shí)現(xiàn)化害為利、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境 的目的。污泥的穩(wěn)定化、減量化和資源化的處理和處置過(guò)程中，脫水是必須經(jīng)歷的過(guò)程，它 成了污泥處理和處置的關(guān)鍵技術(shù)。 現(xiàn)在能夠完成上述4個(gè)主要污泥處理目的的處理工藝很少，而且成本高、效果差。 特別是污泥的脫水環(huán)節(jié)，是污泥處理工藝中的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，具有密閉性好，能夠有效
阻止，從污泥運(yùn)輸車傾倒到污泥處理廠的污泥貯存池內(nèi)，并從污泥貯存池內(nèi)轉(zhuǎn)移到其他處 理設(shè)備的過(guò)程中，污泥的異味散發(fā)到外界。脫水效果好，脫水后的污泥可以作為燃料使用。 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，包括
污泥陳化流程 (1)運(yùn)輸污泥到儲(chǔ)存污泥的儲(chǔ)泥池里，并在儲(chǔ)泥池上加蓋；
(2)通過(guò)傳輸設(shè)備將污泥從儲(chǔ)泥池傳送到攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌； (3)根據(jù)攪拌機(jī)內(nèi)的污泥的數(shù)量，在攪拌過(guò)程中，同時(shí)有序添加固化藥劑，由攪拌 機(jī)把污泥和固化藥劑攪勻攪溶；
養(yǎng)生工藝流程 把經(jīng)過(guò)陳化的污泥運(yùn)到水泥場(chǎng)地，攤成厚不大于50cm的堆垛，上層污泥較為干燥 后，用翻拋機(jī)翻拋，使污泥盡可能多接觸空氣，加快脫水的蒸發(fā)；
無(wú)害化處置 將經(jīng)過(guò)養(yǎng)生工藝的污泥作為燃料焚燒。 所述儲(chǔ)泥池加蓋可以防止臭味散發(fā)，還可以防止下雨和有人或生畜跌入。如果，污 泥從儲(chǔ)泥池到攪拌機(jī)是靠輸送帶輸送的，輸送帶也要加蓋，可以防止臭味散發(fā)和下雨。
所述養(yǎng)生工藝在一設(shè)有屋頂?shù)膹S房?jī)?nèi)進(jìn)行，所述廠房的兩頭建有風(fēng)井使室內(nèi)保持 負(fù)壓，有利于水分的蒸發(fā)和空氣的流通。 所述井內(nèi)裝有水噴淋除臭裝置，以最大限度地減少對(duì)空氣的二次污染。 所述廠房?jī)?nèi)鋪設(shè)污水收集和排放的陰溝，收集工藝中產(chǎn)生的污水，可以將返回污
水處理廠。 這種養(yǎng)生方式，可以實(shí)現(xiàn)全天候養(yǎng)生，不受天氣影B向，并且能避免養(yǎng)生過(guò)程產(chǎn)生的 臭氣外泄。廠房的兩頭建有風(fēng)井使室內(nèi)保持負(fù)壓，有利于水分的蒸發(fā)和空氣的流通。井內(nèi) 裝有水噴淋除臭裝置，以最大限度地減少對(duì)空氣的二次污染。廠房?jī)?nèi)鋪設(shè)污水收集和排放 的陰溝，收集可能產(chǎn)生的污水(凡是廠房地面上的水都視為污水)，臭氣吸收液和污水全部 納入污水管道，返回污水處理廠，或直接做其他處理。 污泥經(jīng)養(yǎng)生工藝以后，實(shí)現(xiàn)了減量化、穩(wěn)定化，可以作為燃料使用，比如可以送到 水泥廠燒掉做到無(wú)害化處置。 所述固化藥劑，包括礦化劑、固化添加劑、偶聯(lián)劑、緩凝劑和膨脹劑，
(1)污泥在礦化劑的作用下，迅速結(jié)合污泥空隙水、自由水并在污泥顆粒表面凝 結(jié)。在攪拌的過(guò)程中不產(chǎn)生滲濾液。
(2)在固化添加劑的作用下，污泥能在短時(shí)間內(nèi)基本成型，有一定塑性。
(3)在偶聯(lián)劑的作用下改變顆粒表面性質(zhì)，克服顆粒間的水合作用和靜電作用，實(shí)
現(xiàn)污泥顆粒與添加劑粒子、顆粒與顆粒之間更好地接觸。 (4)在緩凝劑和膨脹劑的作用下，依靠礦化劑和胞外聚合物、礦化劑和污泥顆粒中 無(wú)機(jī)粒子的相互多維牽引架橋，污泥逐漸成形和出現(xiàn)硬度，塑性的污泥從外層開(kāi)始將微生 物細(xì)胞瓦解，釋放出大量間隙水，使之成為自由水。吸附水和毛細(xì)水也相繼溢出污泥顆粒， 脫水的污泥構(gòu)建立體多孔框架。污泥的塑性從外到里隨時(shí)間減弱，污泥的容積隨含水率的 降低而迅速減少，污泥的硬度隨脫水率的增大而提高。 就單獨(dú)的能夠完成上述單項(xiàng)功能的能完成上述單項(xiàng)功能的礦化劑、固化添加劑、 偶聯(lián)劑、緩凝劑和膨脹劑，品種很多，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以找到。但是采用上述組合的方式 用于污泥處理的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員在不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下難以想到的。
相對(duì)于污泥的原始質(zhì)量，礦化劑的投加濃度為4. 5 6. 0 % ，固化添加劑含有混凝 劑，混凝劑的投加濃度為0. 8 1. 2%，偶聯(lián)劑的投加濃度為0. 08 0. 12%;膨脹劑的投加 濃度為1.0 1.3%。在確定的添加工藝下，污泥的脫水率可達(dá)89 95%，6天后污泥剩余 含水率12 20%之間。這樣的污泥可以作為燃料燃燒。


圖1為本發(fā)明的整體工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 參照?qǐng)Dl，污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝的整體工藝流程依次是，先進(jìn)性污泥陳化流程 1，再進(jìn)行養(yǎng)生工藝流程2，再進(jìn)行無(wú)害化處置3。 污泥陳化流程1 : (1)運(yùn)輸污泥到儲(chǔ)存污泥的儲(chǔ)泥池里，并在儲(chǔ)泥池上加蓋。儲(chǔ)泥 池加蓋可以防止臭味散發(fā)，還可以防止下雨和有人或生畜跌入。如果，污泥從儲(chǔ)泥池到攪拌 機(jī)是靠輸送帶輸送的，輸送帶也要加蓋，可以防止臭味散發(fā)和下雨。
(2)通過(guò)傳輸設(shè)備將污泥從儲(chǔ)泥池傳送到攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。 (3)根據(jù)攪拌機(jī)內(nèi)的污泥的數(shù)量，在攪拌過(guò)程中，同時(shí)有序添加固化藥劑，由攪拌 機(jī)把污泥和固化藥劑攪勻攪溶。
(3)中采用的固化藥劑，包括礦化劑、固化添加齊U、偶聯(lián)齊IJ、緩凝劑和膨脹劑。
污泥在礦化劑的作用下，迅速結(jié)合污泥空隙水、自由水并在污泥顆粒表面凝結(jié)。在 攪拌的過(guò)程中不產(chǎn)生滲濾液。 在固化添加劑的作用下，污泥能在短時(shí)間內(nèi)基本成型，有一定塑性。 在偶聯(lián)劑的作用下改變顆粒表面性質(zhì)，克服顆粒間的水合作用和靜電作用，實(shí)現(xiàn)
污泥顆粒與添加劑粒子、顆粒與顆粒之間更好地接觸。 在緩凝劑和膨脹劑的作用下，依靠礦化劑和胞外聚合物、礦化劑和污泥顆粒中無(wú)機(jī)粒子的相互多維牽引架橋，污泥逐漸成形和出現(xiàn)硬度，塑性的污泥從外層開(kāi)始將微生物 細(xì)胞瓦解，釋放出大量間隙水，使之成為自由水。吸附水和毛細(xì)水也相繼溢出污泥顆粒，脫 水的污泥構(gòu)建立體多孔框架。污泥的塑性從外到里隨時(shí)間減弱，污泥的容積隨含水率的降 低而迅速減少，污泥的硬度隨脫水率的增大而提高。 就單獨(dú)的能夠完成上述單項(xiàng)功能的能完成上述單項(xiàng)功能的礦化劑、固化添加劑、 偶聯(lián)劑、緩凝劑和膨脹劑，品種很多，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以找到。但是采用上述組合的方式 用于污泥處理的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員在不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下難以想到的。
養(yǎng)生工藝流程2 : 把經(jīng)過(guò)陳化的污泥運(yùn)到水泥場(chǎng)地，攤成厚不大于50cm的堆垛，上層污泥較為干燥 后，用翻拋機(jī)翻拋，使污泥盡可能多接觸空氣，加快脫水的蒸發(fā)。養(yǎng)生工藝在一設(shè)有屋頂?shù)?廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，所述廠房的兩頭建有風(fēng)井使室內(nèi)保持負(fù)壓，有利于水分的蒸發(fā)和空氣的流通。 井內(nèi)裝有水噴淋除臭裝置，以最大限度地減少對(duì)空氣的二次污染。廠房?jī)?nèi)鋪設(shè)污水收集和 排放的陰溝，收集工藝中產(chǎn)生的污水，可以將返回污水處理廠。 這種養(yǎng)生方式，可以實(shí)現(xiàn)全天候養(yǎng)生，不受天氣影B向，并且能避免養(yǎng)生過(guò)程產(chǎn)生的 臭氣外泄。廠房的兩頭建有風(fēng)井使室內(nèi)保持負(fù)壓，有利于水分的蒸發(fā)和空氣的流通。井內(nèi) 裝有水噴淋除臭裝置，以最大限度地減少對(duì)空氣的二次污染。廠房?jī)?nèi)鋪設(shè)污水收集和排放 的陰溝，收集可能產(chǎn)生的污水(凡是廠房地面上的水都視為污水)，臭氣吸收液和污水全部 納入污水管道，返回污水處理廠，或直接做其他處理。
無(wú)害化處置3 : 將經(jīng)過(guò)養(yǎng)生工藝的污泥作為燃料焚燒。 污泥經(jīng)養(yǎng)生工藝以后，實(shí)現(xiàn)了減量化、穩(wěn)定化，可以作為燃料使用，比如可以送到 水泥廠燒掉做到無(wú)害化處置。 相對(duì)于污泥的原始質(zhì)量，礦化劑的投加濃度為4. 5 6. 0 % ，混凝劑的投加濃度為 0.8 1.2%，偶聯(lián)劑的投加濃度為0.08 0. 12%;膨脹劑的投加濃度為1.0 1.3%。在 確定的添加工藝下，污泥的脫水率可達(dá)89 95%，6天后污泥剩余含水率12 20%之間。 這樣的污泥可以作為燃料燃燒。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō) 明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這 些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū) 及其等效物界定。
權(quán)利要求
污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，包括污泥陳化流程(1)運(yùn)輸污泥到儲(chǔ)存污泥的儲(chǔ)泥池里，并在儲(chǔ)泥池上加蓋；(2)通過(guò)傳輸設(shè)備將污泥從儲(chǔ)泥池傳送到攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌；(3)根據(jù)攪拌機(jī)內(nèi)的污泥的數(shù)量，在攪拌過(guò)程中，同時(shí)有序添加固化藥劑，由攪拌機(jī)把污泥和固化藥劑攪勻攪溶；養(yǎng)生工藝流程把經(jīng)過(guò)陳化的污泥運(yùn)到水泥場(chǎng)地，攤成厚不大于50cm的堆垛，上層污泥較為干燥后，用翻拋機(jī)翻拋，使污泥盡可能多接觸空氣，加快脫水的蒸發(fā)；無(wú)害化處置將經(jīng)過(guò)養(yǎng)生工藝的污泥作為燃料焚燒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，所述固化藥劑，包括 礦化劑、固化添加劑、偶聯(lián)劑、緩凝劑和膨脹劑，(1) 污泥在礦化劑的作用下，迅速結(jié)合污泥空隙水、自由水并在污泥顆粒表面凝結(jié)；(2) 在固化添加劑的作用下，污泥能在短時(shí)間內(nèi)基本成型，有一定塑性；(3) 在偶聯(lián)劑的作用下改變顆粒表面性質(zhì)，克服顆粒間的水合作用和靜電作用，實(shí)現(xiàn)污 泥顆粒與添加劑粒子、顆粒與顆粒之間更好地接觸；(4) 在緩凝劑和膨脹劑的作用下，依靠礦化劑和胞外聚合物、礦化劑和污泥顆粒中無(wú)機(jī) 粒子的相互多維牽引架橋，污泥逐漸成形和出現(xiàn)硬度，塑性的污泥從外層開(kāi)始將微生物細(xì) 胞瓦解，釋放出大量間隙水，使之成為自由水，吸附水和毛細(xì)水也相繼溢出污泥顆粒，脫水 的污泥構(gòu)建立體多孔框架，污泥的塑性從外到里隨時(shí)間減弱，污泥的容積隨含水率的降低 而迅速減少，污泥的硬度隨脫水率的增大而提高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，相對(duì)于污泥的原 始質(zhì)量，礦化劑的投加濃度為4. 5 6. 0%，固化添加劑含有混凝劑，混凝劑的投加濃度為 0. 8 1. 2%，偶聯(lián)劑的投加濃度為0. 08 0. 12% ;膨脹劑的投加濃度為1. 0 1. 3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，所述儲(chǔ)泥池加蓋，污 泥從儲(chǔ)泥池到攪拌機(jī)是靠輸送帶輸送的，輸送帶也加蓋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，所述養(yǎng)生工藝在 一設(shè)有屋頂?shù)膹S房?jī)?nèi)進(jìn)行，所述廠房的兩頭建有風(fēng)井使室內(nèi)保持負(fù)壓，有利于水分的蒸發(fā) 和空氣的流通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，所述井內(nèi)裝有水噴 淋除臭裝置，以最大限度地減少對(duì)空氣的二次污染。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝，其特征在于，所述廠房?jī)?nèi)鋪設(shè)污 水收集和排放的陰溝，收集工藝中產(chǎn)生的污水。污泥經(jīng)養(yǎng)生工藝以后，實(shí)現(xiàn)了減量化、穩(wěn)定化，可以作為燃料使用，比如可以送到水泥 廠燒掉做到無(wú)害化處置。
全文摘要
污泥漫擴(kuò)散脫水固化工藝涉及一種污泥脫水固化工藝。包括污泥陳化流程(1)運(yùn)輸污泥到儲(chǔ)存污泥的儲(chǔ)泥池里，并在儲(chǔ)泥池上加蓋；(2)通過(guò)傳輸設(shè)備將污泥從儲(chǔ)泥池傳送到攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌；(3)根據(jù)攪拌機(jī)內(nèi)的污泥的數(shù)量，在攪拌過(guò)程中，同時(shí)有序添加固化藥劑，由攪拌機(jī)把污泥和固化藥劑攪勻攪溶。養(yǎng)生工藝流程把經(jīng)過(guò)陳化的污泥運(yùn)到水泥場(chǎng)地，攤成厚不大于50cm的堆垛，上層污泥較為干燥后，用翻拋機(jī)翻拋，使污泥盡可能多接觸空氣，加快脫水的蒸發(fā)。無(wú)害化處置將經(jīng)過(guò)養(yǎng)生工藝的污泥作為燃料焚燒。脫水效果好，脫水后的污泥可以作為燃料使用。
文檔編號(hào)F23G7/00GK101792248SQ20091005106
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者劉楓, 盛貽伯, 陳中興 申請(qǐng)人:上海久桓環(huán)境資源開(kāi)發(fā)有限公司