專利名稱：一種污泥脫水處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種污泥脫水處理工藝，主要適應于對污水處理廠剩余活性污泥的減容處理，屬于污水處理廠污泥處理領域。

背景技術：
污水處理廠主要有初次沉淀污泥、剩余活性污泥和化學污泥。污泥的含水率一般都很高，初次沉淀池污泥含水率介于95％～97％，剩余活性污泥在99.2％以上，化學污泥的含水率達99.5％以上。污水處理廠產生的剩余活性污泥一般要占污泥總產量的80％以上?；钚晕勰嘀饕伤牟糠纸M成具有代謝功能的活性微生物群體；微生物內源呼吸和自身氧化的殘留物；被污泥絮體吸附的難降解有機物；被污泥絮體吸附的無機物。剩余活性污泥以有機物為主要成分，具有易腐化發(fā)臭、顆粒較細、比重較小、含水率高且不易脫水的特性，是呈膠狀結構的親水性物質。污泥中含水分大致分為4類顆粒間的空隙水，約占總水分的70％；毛細水，即顆粒間毛細管內的水，約占20％；污泥顆粒吸附水和顆粒內部水，約占10％。
污泥濃縮的方法主要有重力濃縮、離心濃縮和氣浮濃縮。重力濃縮池根據運行方式的不同，可分為連續(xù)式重力濃縮池和間歇式重力濃縮池兩種，按其水流方式又分為豎流式和幅流式兩種。連續(xù)式重力濃縮池主要有帶刮泥機及攪動柵的連續(xù)式重力濃縮池和多斗連續(xù)式重力濃縮池兩種；間歇式污泥濃縮池主要有帶中心管和不帶中心管兩種。機械濃縮是利用污泥中的固體顆粒與液體的比重差，在離心力場所受到的離心力的不同而分離。用于離心濃縮的離心機主要有轉盤式離心機和轉鼓離心機等。氣浮濃縮污泥是先在加壓情況下，然后通過減壓釋放出的大量微氣泡附著在污泥顆粒的周圍，使污泥顆粒上浮，從而達到濃縮的目的。
污泥的脫水是指將流態(tài)污泥(經過或未經過濃縮)轉化為固態(tài)的濕污泥。污泥脫水的方法主要有自然脫水、機械脫水和造粒脫水。自然脫水主要構筑物是污泥干化場，主要依靠下滲和蒸發(fā)降低污泥的含水量。機械脫水法又分為過濾法和離心法兩種。過濾法是將濕污泥用濾層(多孔性材料如濾布、金屬絲網)過濾，使水分(濾液)滲過濾層，脫水污泥(濾餅)則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產生的不同離心傾向達到泥水分離。過濾法用的設備有真空轉鼓過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。機械脫水污泥的含水率和污泥性質及預處理方法有關。一般情況下，真空過濾泥餅含水率65％～80％；板框壓濾泥餅含水率為50％～80％；帶式過濾機泥餅含水率為70％～80％；離心脫水泥餅含水率為80％～85％。另外疊螺污泥脫水機和造粒法脫水是最近發(fā)展的一種新技術，產生的泥丸或泥餅含水率均為70％～80％。
通常污泥先進行預處理，改善脫水性能后再脫水。通用的預處理方法是投加無機鹽或高分子混凝劑，此外，還有淘洗法和熱處理法。污泥脫水工藝的選擇與污泥的化學性質及污泥最終處置途徑有關，當前污泥脫水處理工藝主要有 (1)污泥→重力濃縮→機械脫水→最終處置 (2)污泥→重力濃縮→自然干化→最終處置 (3)污泥→重力濃縮→消化→最終處置 (4)污泥→重力濃縮→消化→自然干化→最終處置 (5)污泥→重力濃縮→消化→機械脫水→最終處置 (6)污泥→重力濃縮→機械脫水→干燥→最終處置 (7)污泥→離心濃縮→機械脫水→最終處置 (8)污泥→離心濃縮→機械脫水→干燥→最終處置 典型的污泥處理工藝流程，包括四個階段第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構筑物的容積或設備容量；第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解；第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容；第四階段為污泥處置，采用某種途徑將最終的污泥予以消納。污水處理廠污泥通過以上四個階段的處理，達到減量化、穩(wěn)定化、無害化、資源化的目的。
目前的污泥脫水工藝在處理剩余活性污泥的過程中，主要存在脫水后的泥餅含水率高，泥餅產量低，加藥量大，濾布清洗不干凈，分離液含固量高，固體回收率低等問題。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種污泥脫水處理工藝，以克服上述現有技術的不足。本發(fā)明的工藝主要是針對剩余活性污泥的性能特點，根據物理及化學的方法所設計的一種污泥“三次濃縮+機械脫水”處理工藝。
本發(fā)明的污泥“三次濃縮+機械脫水”處理工藝中，所述的三次濃縮依次分別為經連續(xù)式重力濃縮池、間歇式重力濃縮池、轉鼓式離心濃縮機進行濃縮處理，所述的機械脫水為采用帶式壓濾機進行脫水。
本發(fā)明采用以下技術方案來解決上述技術問題 一種污泥脫水處理工藝，包括以下步驟，剩余活性污泥依次經連續(xù)式重力濃縮池、間歇式污泥濃縮池進行濃縮處理，然后進入化學調理槽，經化學調理后的污泥進入轉鼓式離心濃縮機進一步濃縮，最后進入帶式壓濾機進行脫水處理形成泥餅。
本發(fā)明在污泥進入機械脫水前設置三次濃縮工藝，三次污泥濃縮先后排序是按含水率從高到低的順序進行的，一方面排泥要適應生產的需要，排泥的位置要與污水處理工藝相適應；另一方面連續(xù)式重力濃縮池→間歇式污泥濃縮池→轉鼓離心式濃縮機所形成的工藝路線，符合污泥濃度遞進的內在關系，有利于逐級提高濃縮效果。連續(xù)式重力濃縮池進泥含水率一般在99.9～99.2％，出泥含水率為98％左右；間歇式污泥濃縮池進泥含水率一般在99.6～98.5％，出泥含水率在98～95％之間；轉鼓離心式濃縮機進泥含水率一般在98.5～96％之間，出泥含水率可達96～92％。
較佳地，所述連續(xù)式重力濃縮池采用生化二沉池的結構，并在所述生化二沉池出泥管線增加排泥控制閥，以確保生化二沉池排出的污泥濃度控制在一定的范圍內。
進一步，在二沉池排泥管道的出口處增設一座與二沉池標高相近的污泥井，污泥井結構與二沉池整體結構連成一體，污泥井的進泥管與二沉池污泥斗相連通，在污泥井的中間位置設有一道豎直方向的隔墻(13)，隔墻(13)的另一側與污泥回流井連通，在隔墻(13)的上方(即比二沉池運行液面標高低650mm左右的位置)安裝有一臺閘板閥(14)，通過調節(jié)閘板閥(14)的啟閉程度調節(jié)二沉池排泥量，以此控制二沉池排泥濃度。
較佳地，所述間歇式污泥濃縮池可在濃縮周期內始終保持出泥濃度均勻。
一種可均勻出料的間歇式污泥濃縮池，其特征在于，包括池體(1)、污泥斗(2)、連通口(3)、進泥管(4)、中心管(5)、溢流堰(6)、上清液排水管(8)、潛水攪拌機(9)和排泥管(10)；其中池體(1)內部由堤堰(11)分隔成左右兩部分，每部分的底部為污泥斗(2)，每個污泥斗(2)的兩端分別設有潛水攪拌機(9)和排泥管(10)；堰堤下方設有連通兩個污泥斗的連通口(3)，堤堰(11)中間位置設有豎直方向的中心管(5)，中心管(5)頂部與進泥管(4)連接，中心管(5)底部連接兩個污泥斗(2)；池體(1)的一側靠近池體頂部的位置設有溢流堰(6)，池體(1)的一側上分高、中、低位設有三根上清液排水管(8)。
優(yōu)選的，所述池體(1)為正方體，所述池體(1)內部由堤堰(11)分隔成的左右兩部分均為長方體。
優(yōu)選的，所述兩臺潛水攪拌機(9)分別設于兩個污泥斗(2)的同一端，兩根排泥管(10)分別設于兩個污泥斗(2)的另一端。所述連通口(3)靠近排泥管(10)的吸泥口。
本發(fā)明中所采用的上述間歇式污泥濃縮池是一種可均勻出泥的間歇式污泥濃縮池，這種濃縮池的特點是濃縮效果好，濃縮時間短，可在周期內始終保持出泥濃度均勻。
本發(fā)明中，所述化學調理槽內設有攪拌機，通過連續(xù)攪拌，藥劑與污泥充分混合、反應，使污泥結構中的空隙水進一步被分離出來。化學調理槽內所用藥劑及其投加量可根據剩余活性污泥的性質采用本領域內的常規(guī)方法進行確定，如投加濃度為1.5‰的有機高分子絮凝劑水溶液，投加量為3kg絮凝劑/噸干基污泥。所述有機高分子絮凝劑可以是本領域內常規(guī)的有機高分子絮凝劑，如陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)。
本發(fā)明中，連續(xù)式重力濃縮池出泥通過泵提升至間歇式污泥濃縮池，間歇式污泥濃縮池出泥依靠重力流或經泵提升進入化學調理槽，化學調理槽出泥溢流進入轉鼓式離心濃縮機，轉鼓式離心濃縮機出泥直接落入帶式壓濾機。
本發(fā)明針對剩余活性污泥性能特點，提供了一種污泥“三次濃縮+機械脫水”處理工藝，加強了機械脫水前的濃縮效果，具有脫水過程加藥量小、泥餅增厚、泥餅含水率降低、污泥不粘濾布易沖洗、分離液含固量低、固體回收率高等優(yōu)點。



圖1是本發(fā)明的污泥脫水處理工藝流程圖； 圖2是本發(fā)明的間歇式污泥濃縮池的平面示意圖； 圖3是圖2的側視圖； 圖4是圖2的A-A剖面圖； 圖5是圖2的B-B剖面圖。
圖中A連續(xù)式重力濃縮池；B污泥井；C污泥回流井；D間歇式污泥濃縮池；E化學調理槽；F轉鼓式離心濃縮機；G帶式脫水機。1池體；2雙斗；3連通口；4進泥管；5中心管；6溢流堰；7溢流管；8排水管；9潛水攪拌機；10排泥管；11堤堰；12切水控制閥；13隔墻；14閘板閥。

具體實施例方式 下面結合具體實施例進一步闡述本發(fā)明，應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1本發(fā)明采用的間歇式污泥濃縮池 如圖1所示，本發(fā)明的一種可均勻出料的間歇式污泥濃縮池，包括池體1、污泥斗2、連通口3、進泥管4、中心管5、溢流堰6、上清液排水管8、潛水攪拌機9和排泥管10。濃縮池設計固體通量為60kg/(m2.d)。池體1為正方體的鋼筋混凝土結構，其結構尺寸為9000×9000×6000(mm)；池體1內部由堤堰11分隔成兩個長方體，長方體的長(L)與寬(H)比即L/H＝2；每個長方體的底部為污泥斗2，使池體1的底部形成“W”型雙斗結構，單間斗底平面尺寸為1352×6100(mm)，污泥斗2的四個斜壁與水平面的夾角為50°，污泥斗2的底面坡度為0.003。
如圖1、圖3、圖4所示，堤堰11中間位置設有豎直方向的中心管5，中心管5頂部與進泥管4連接，中心管5底部連接兩個污泥斗2；所說的中心管5采用碳鋼材質，中心管5的直徑大于進泥管4的直徑，進泥管直徑為DN150，中心管5直徑DN400，中心管5的下端口連接喇叭口，所述喇叭口的尺寸為400×600(mm)，中心管喇叭口處設反射板，所述反射板直徑為780mm，喇叭口到反射板的距離為300mm，污泥進入中心管后流速降低，再經過中心管下方設置的喇叭口和反射板進一步消除水流能量，然后均勻分布進入“W”型雙污泥斗2。污泥從中心管5進入濃縮池下部，縮短了污泥重力沉降的距離，能有效地避免池中的阻滯區(qū)對濃縮過程的不利影響。
如圖1、圖2、圖3所示，為防止進泥量過多漫出池頂，在池體1的一側靠近池體頂部的位置設有溢流堰6，溢流堰6是一條同池長相等的長方體水槽，水槽結構尺寸為9000×300×700(mm)；在溢流堰內側中間位置安裝有一根與進泥量相匹配的溢流管7，溢流管7的直徑為DN200。在池體1的設有溢流堰6的一側壁上分高、中、低位設有三根上清液排水管8，三根排水管8的直徑為DN80，高、中、低位三根上清液排水管8與溢流管7連接，溢流管7出口處設有一個觀察井(圖中未畫出)，以便觀察排水帶泥情況；每根排水管8上分別安裝有切水控制閥12，以此控制切水量的大小。進入濃縮池的污泥經過一段時間重力沉降出現固液分離，可根據濃縮池中泥層的厚度相應打開該位置排水管的切水閥排除上清液。
如圖1、圖4所示，每個污泥斗2的兩端分別設有潛水攪拌機9和排泥管10，兩臺潛水攪拌機9的功率均為0.85Kw，分別設于兩個污泥斗2的同一端，兩根排泥管10分別設于兩個污泥斗2的另一端；排泥管10的吸泥口延伸至靠近污泥斗2底面的位置。當污泥濃縮池上清液基本排完時，再分別啟動兩臺潛水攪拌機9運行，使?jié)饪s池內污泥達到混合均勻狀態(tài)。
堰堤下方設有連通兩個污泥斗的連通口3，連通口3為長方體形狀，其截面尺寸為1000×300(mm)，并靠近排泥管10的吸泥口。當濃縮池進泥時，潛水攪拌機不運行，兩邊的液位標高相同，連通口3內污泥處在相對靜止的狀態(tài)；當濃縮池處在出泥過程中，一邊的污泥斗2內污泥將通過連通口3向正在出泥的另一污泥斗2內流動。在潛水攪拌機9運行條件下，可保證濃縮周期內出泥濃度始終處在均勻狀態(tài)。
本實施例的一種可均勻出料的間歇式污泥濃縮池，濃縮周期的長短與進泥含水率和污泥的性能有關，本實施例濃縮周期為8～10h，進泥含水率為99.2％～99.7％，出泥含水率97％～96％。濃縮比大于7，固體回收率大于95％；液體分離率大于86％。
實施例2 圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。本發(fā)明涉及的工程實例即污泥三次濃縮+機械脫水處理工藝，設計剩余污泥處理量為70m3/h(不包括污泥回流量部分)，處理工藝進口污泥含水率為99.4％～99.7％，本實施例涉及的連續(xù)式重力濃縮池A是利用生化二沉池的結構并在二沉池出泥管線增加一只排泥控制閥，以確化二沉池排出的污泥濃度控制在一定的范圍內。連續(xù)式重力濃縮池A的結構尺寸為

34×3.6m，污泥進入連續(xù)式重力濃縮池A，經2～3h的濃縮，出口污泥含水率為98.5％左右。
本實施例中涉及的連續(xù)式重力濃縮池A采用特殊結構的二沉池，在二沉池排泥管道的出口處增設一座與二沉池標高相近的污泥井B，污泥井B結構與二沉池整體結構連成一體，污泥井B的進泥管與二沉池污泥斗相連通，在污泥井B的中間位置設有一道豎直方向的隔墻13，隔墻13的另一側與污泥回流井C連通，在隔墻13的上方(即比二沉池運行液面標高低650mm左右的位置)安裝有一臺閘板閥14，通過調節(jié)閘板閥14的啟閉程度調節(jié)二沉池排泥量，以此控制二沉池排泥濃度。
在污泥井B后設污泥回流井C，污泥回流井C中污泥的回流量為50-100％。污泥井B出泥自流進入污泥回流井C，經泵提升進入間歇式污泥濃縮池D，本實例涉及的間歇式污泥濃縮池D結構尺寸為9×9×5m，其結構如實施例1所示，是一種可保證出泥始終處在均勻狀態(tài)，而且濃縮周期短，濃縮周期為8～10h，出泥含水率達96.4％左右。
間歇式污泥濃縮池D出泥再經泵提升進入化學調理槽E，在化學調理槽E內投加有機高分子陽離子型聚丙烯酰胺PAM絮凝劑，PAM配制濃度為1.5，投加量為3kgPAM/噸干基污泥。調理槽內設有攪拌機，通過連續(xù)攪拌，藥劑與污泥充分混合、反應，使污泥結構中的空隙水進一步被分離出來。
化學調理槽E出泥自流進入轉鼓式離心濃縮機F，本實施例設置一組(2只轉鼓)轉鼓式離心濃縮機，轉鼓規(guī)格尺寸為0.5×1.5m，污泥經離心式重力泥、水篩除分離后，污泥含水率降至94.2％左右。
轉鼓式離心濃縮機F出泥直接落入帶式壓濾機G，本實施例的帶式壓濾機G處理量為20～30t/h，污泥經帶式壓濾機重力過濾、壓力過濾及毛細管吸水等過程形成泥餅，泥餅含水率為72％左右。
本實施例污泥處理情況見表1 表1污泥三次濃縮+機械脫水處理工藝實施效果評價
權利要求
1.一種污泥脫水處理工藝，包括以下步驟，剩余活性污泥依次經連續(xù)式重力濃縮池、間歇式污泥濃縮池進行濃縮處理，然后進入化學調理槽，經化學調理后的污泥進入轉鼓式離心濃縮機進一步濃縮，最后進入帶式壓濾機進行脫水處理形成泥餅。
2.如權利要求1所述的污泥脫水處理工藝，其特征在于，所述連續(xù)式重力濃縮池采用生化二沉池的結構，并在所述生化二沉池出泥管線增加排泥控制閥。
3.如權利要求1所述的污泥脫水處理工藝，其特征在于，所述間歇式污泥濃縮池可在濃縮周期內始終保持出泥濃度均勻。
4.如權利要求3所述的污泥脫水處理工藝，其特征在于，所述間歇式濃縮池，包括池體(1)、污泥斗(2)、連通口(3)、進泥管(4)、中心管(5)、溢流堰(6)、上清液排水管(8)、潛水攪拌機(9)和排泥管(10)；其中池體(1)內部由堤堰(11)分隔成左右兩部分，每部分的底部為污泥斗(2)，每個污泥斗(2)的兩端分別設有潛水攪拌機(9)和排泥管(10)；堰堤下方設有連通兩個污泥斗的連通口(3)，堤堰(11)中間位置設有豎直方向的中心管(5)，中心管(5)頂部與進泥管(4)連接，中心管(5)底部連接兩個污泥斗(2)；池體(1)的一側靠近池體頂部的位置設有溢流堰(6)，池體(1)的一側上分高、中、低位設有三根上清液排水管(8)。
5.如權利要求4所述的污泥脫水處理工藝，其特征在于，所述兩臺潛水攪拌機(9)分別設于兩個污泥斗(2)的同一端，兩根排泥管(10)分別設于兩個污泥斗(2)的另一端；所述連通口(3)靠近排泥管(10)的吸泥口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥脫水處理工藝，包括以下步驟，剩余活性污泥依次經連續(xù)式重力濃縮池、間歇式污泥濃縮池進行濃縮處理，然后進入化學調理槽，經化學調理后的污泥進入轉鼓式離心濃縮機進一步濃縮，最后進入帶式壓濾機進行脫水處理形成泥餅。本發(fā)明的污泥脫水處理工藝主要是針對剩余活性污泥性能特點，加強機械脫水前的濃縮效果，具有脫水過程加藥量小、泥餅增厚、泥餅含水率降低、污泥不粘濾布易沖洗、分離液含固量低、固體回收率高等優(yōu)點。
文檔編號C02F11/14GK101767922SQ20101002309
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權日2010年1月21日
發(fā)明者王光, 鮑陽陽 申請人:上海亞同環(huán)保實業(yè)股份有限公司