本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥在線減量處理方法與裝置。
背景技術(shù)：
污泥是污水處理的副產(chǎn)物，隨著城市生活污水處理量和處理率的增加，污泥產(chǎn)量也急劇增加。污泥處置能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高，污泥處置費(fèi)占到污水廠運(yùn)行費(fèi)用的1/3左右，同時(shí)污泥產(chǎn)量大，引起固體廢棄物的二次污染。因此，對(duì)污泥實(shí)行減量處理，在源頭減少污泥的產(chǎn)量，且不影響污水處理廠的正常運(yùn)行，既經(jīng)濟(jì)，又環(huán)保。
常規(guī)的污泥減量方法是通過(guò)提高污泥的脫水效果，以減少污泥的產(chǎn)生量，但是污泥中固體物質(zhì)總量不變，沒(méi)有達(dá)到真正的污泥減量；另一種污泥減量方法是將污泥中的微生物破壞，將污泥轉(zhuǎn)化為碳源，污泥量得到了減少，但是污泥中的污染物質(zhì)又再次進(jìn)入污水處理系統(tǒng)中，很可能造成增加污水處理成本，且污水廠出水不達(dá)標(biāo)。將污泥進(jìn)行酸洗減量，可將污泥中的鹽分脫除，但是對(duì)污泥中含量較高的有機(jī)質(zhì)脫除效果差，污泥減量不明顯，再采用其他方法對(duì)污泥進(jìn)行有機(jī)質(zhì)去除，則費(fèi)用較高；將污泥直接進(jìn)行有機(jī)質(zhì)脫除，則脫除過(guò)程中勢(shì)必將無(wú)機(jī)鹽一同脫除，有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)鹽難以分離，不能資源化利用?，F(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)將污泥減量80%以上，減量后的污泥可資源化利用，且運(yùn)行費(fèi)用較低的污泥減量處理工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種污泥在線減量處理方法與裝置，分別將污泥或污泥溶液進(jìn)行酸洗及堿洗，將含有大量鹽分的酸洗液與含有鹽分及可溶性有機(jī)物的堿洗液進(jìn)行中和，得到可土地利用的污泥一，繼續(xù)對(duì)溶液進(jìn)行加堿中和，得到的清液可達(dá)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，得到的污泥與含有大量有機(jī)物的酸洗污泥、含有大量泥砂的堿洗污泥一同進(jìn)行調(diào)質(zhì)中和，中和后的污泥進(jìn)行除砂處理，得到可做建材原料的泥砂，污泥溶液作為碳源進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種污泥在線減量處理裝置，包括堿洗系統(tǒng)、酸洗系統(tǒng)、溶液中和系統(tǒng)和污泥中和系統(tǒng)四部分：
其中堿洗系統(tǒng)包括堿洗罐（1）、堿罐（2）和堿洗液分離罐（3），所述堿洗罐（1）與污水廠生化系統(tǒng)相連接，所述堿罐（2）與所述堿洗罐（1）相連接，所述堿洗液分離罐（3）與所述堿洗罐（1）相連接；
酸洗系統(tǒng)包括酸洗還原罐（4）、酸洗罐（5）、酸罐（6）和酸洗液分離罐（7），所述酸洗還原罐（4）與污水廠生化系統(tǒng)相連接，所述酸洗罐（5）與所述酸洗還原罐（4）相連接，所述酸罐（6）與所述酸洗罐（5）相連接，所述酸洗液分離罐（7）與所述酸洗罐（5）相連接；
溶液中和系統(tǒng)包括混合反應(yīng)槽（8）、洗液分離罐（9）、無(wú)機(jī)脫水裝置（10）和溶液中和罐（11），所述混合反應(yīng)槽（8）與所述堿洗液分離罐（3）的溶液出口和所述酸洗液分離罐（7）的溶液出口相連接，所述洗液分離罐（9）與所述混合反應(yīng)槽（8）相連接，所述無(wú)機(jī)脫水裝置（10）與所述洗液分離罐（9）的沉淀出口相連接，所述溶液中和罐（11）與所述堿罐（2）、所述洗液分離罐（9）的液體出口相連接，所述溶液中和罐（11）的液體出口與污水廠生化系統(tǒng)相連接；
污泥中和系統(tǒng)包括污泥中和罐（12）、污泥除砂罐（13）和泥砂脫水裝置（14），所述污泥中和罐（12）與所述堿洗液分離罐（3）的污泥出口、所述酸洗液分離罐（7）的污泥出口和所述溶液中和罐（11）的污泥出口相連接，所述污泥除砂罐（13）與所述污泥中和罐（12）相連接，所述泥砂脫水裝置（14）與所述污泥除砂罐（13）的泥砂出口相連接，所述污泥除砂罐（13）的污泥溶液出口與污水廠生化系統(tǒng)相連接。
進(jìn)一步地，所述堿洗罐（1）、酸洗還原罐（4）、酸洗罐（5）、污泥中和罐（12）分別配有攪拌裝置。
進(jìn)一步地，所述溶液中和罐（11）與所述堿罐（2）相連接的形式為：所述堿罐（2）的一個(gè)出口管路連接在溶液中和罐（11）的進(jìn)口管路上。
本發(fā)明的一種污泥在線減量處理裝置是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)的：
污水廠生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥或污泥溶液分別進(jìn)入堿洗罐（1）和酸洗還原罐（4）；堿洗罐（1）中的污泥溶液與堿罐（2）泵入的堿液進(jìn)行堿洗反應(yīng)后，在堿洗液分離罐（3）中進(jìn)行泥水分離；酸洗還原罐（4）中的污泥溶液經(jīng)還原后進(jìn)入酸洗罐（5），與酸罐（6）泵入的酸液進(jìn)行酸洗反應(yīng)后，在酸洗液分離罐（7）中進(jìn)行泥水分離；堿洗液分離罐（3）分離出的堿液與酸洗液分離罐（7）分離出的酸液在混合反應(yīng)槽（8）中進(jìn)行溶液中和反應(yīng)后進(jìn)入洗液分離罐（9），生成的沉淀經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)脫水裝置（10）脫水，得到污泥一；洗液分離罐（9）的清液進(jìn)入溶液中和罐（11）與堿罐（2）泵入的堿液進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)后的清液進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀與堿洗液分離罐（3）分離出的堿性污泥溶液、酸洗液分離罐（7）分離出的酸性污泥溶液一同進(jìn)入污泥中和罐（12）在攪拌條件下進(jìn)行中和，中和后的污泥溶液進(jìn)入污泥除砂罐（13）進(jìn)行除砂，除砂后的污泥溶液進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，除去的含砂污泥經(jīng)污泥脫水裝置（14）脫水得到污泥二。
進(jìn)一步地，所述堿洗反應(yīng)的ph為10~13.5。
進(jìn)一步地，所述酸洗反應(yīng)的ph為1~3。
進(jìn)一步地，所述混合反應(yīng)槽（8）中溶液中和反應(yīng)的ph為3.5~4.5。
進(jìn)一步地，所述污泥中和的攪拌方式為剪切攪拌。
進(jìn)一步地，所述污水廠生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥或污泥溶液分別進(jìn)入堿洗罐（1）和酸洗還原罐（4），進(jìn)入堿洗罐（1）與進(jìn)入酸洗還原罐（4）的污泥量的比為1:0.2~9。
進(jìn)一步地，所述堿洗液分離罐（3）和所述酸洗液分離罐（7）污泥出口的污泥溶液中含固量為5%~10%。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明的污泥在線減量處理裝置，反應(yīng)速度快，設(shè)備體積小，投資成本低，流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)污水處理廠的污泥在線減量。
2、污水廠的污泥一般粘性較大，脫水性差，含水率在85%左右，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的污泥在線減量處理，一部分有機(jī)物作為碳源回到污水處理廠生化系統(tǒng)，一部分水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)回到污水處理廠，處理后的污泥粘度降低，脫水后含水率在60%以下，最終污泥減量達(dá)到80%以上。
3、污水廠的污泥中含有大量的磷，磷礦作為用途廣泛且不可再生資源，在地球上的儲(chǔ)備量越來(lái)越少，目前世界上的磷礦僅供開(kāi)采50年，而世界上84%~90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥，本發(fā)明將污泥中的磷沉淀得到污泥一，污泥一中磷含量超過(guò)20%，可做磷肥原料。
4、本發(fā)明將污泥一部分酸洗、一部分堿洗，再將酸洗液、堿洗液中和，酸洗污泥、堿洗污泥中和，可以很好的分離污泥中的磷資源、有機(jī)碳源及泥砂，且藥劑成本低，每噸污泥（減量前，含水率85%）的藥劑費(fèi)用不超過(guò)90元。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種污泥在線減量處理裝置示意圖。
1-堿洗罐，2-堿罐，3-堿洗液分離罐，4-酸洗還原罐，5-酸洗罐，6-酸罐，7-酸洗液分離罐，8-混合反應(yīng)槽，9-洗液分離罐，10-無(wú)機(jī)脫水裝置，11-溶液中和罐，12-污泥中和罐，13-污泥除砂罐，14-泥砂脫水裝置。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供一種污泥在線減量處理方法與裝置，分別將污泥或污泥溶液進(jìn)行酸洗及堿洗，將含有大量鹽分的酸洗液與含有鹽分及可溶性有機(jī)物的堿洗液進(jìn)行中和，得到可土地利用的污泥一，繼續(xù)對(duì)溶液進(jìn)行加堿中和，得到的清液可達(dá)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，得到的污泥與含有大量有機(jī)物的酸洗污泥、含有大量泥砂的堿洗污泥一同進(jìn)行調(diào)質(zhì)中和，中和后的污泥進(jìn)行除砂處理，得到可做建材原料的泥砂，污泥溶液作為碳源進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)。
本發(fā)明的一種污泥在線減量處理裝置，包括堿洗系統(tǒng)、酸洗系統(tǒng)、溶液中和系統(tǒng)和污泥中和系統(tǒng)四部分：
其中堿洗系統(tǒng)包括堿洗罐（1）、堿罐（2）和堿洗液分離罐（3），所述堿洗罐（1）與污水廠生化系統(tǒng)相連接，所述堿罐（2）與所述堿洗罐（1）相連接，所述堿洗液分離罐（3）與所述堿洗罐（1）相連接；
酸洗系統(tǒng)包括酸洗還原罐（4）、酸洗罐（5）、酸罐（6）和酸洗液分離罐（7），所述酸洗還原罐（4）與污水廠生化系統(tǒng)相連接，所述酸洗罐（5）與所述酸洗還原罐（4）相連接，所述酸罐（6）與所述酸洗罐（5）相連接，所述酸洗液分離罐（7）與所述酸洗罐（5）相連接；
溶液中和系統(tǒng)包括混合反應(yīng)槽（8）、洗液分離罐（9）、無(wú)機(jī)脫水裝置（10）和溶液中和罐（11），所述混合反應(yīng)槽（8）與所述堿洗液分離罐（3）的溶液出口和所述酸洗液分離罐（7）的溶液出口相連接，所述洗液分離罐（9）與所述混合反應(yīng)槽（8）相連接，所述無(wú)機(jī)脫水裝置（10）與所述洗液分離罐（9）的沉淀出口相連接，所述溶液中和罐（11）與所述堿罐（2）、所述洗液分離罐（9）的液體出口相連接，所述溶液中和罐（11）的液體出口與污水廠生化系統(tǒng)相連接；
污泥中和系統(tǒng)包括污泥中和罐（12）、污泥除砂罐（13）和泥砂脫水裝置（14），所述污泥中和罐（12）與所述堿洗液分離罐（3）的污泥出口、所述酸洗液分離罐（7）的污泥出口和所述溶液中和罐（11）的污泥出口相連接，所述污泥除砂罐（13）與所述污泥中和罐（12）相連接，所述泥砂脫水裝置（14）與所述污泥除砂罐（13）的泥砂出口相連接，所述污泥除砂罐（13）的污泥溶液出口與污水廠生化系統(tǒng)相連接。
本發(fā)明的一種污泥在線減量處理裝置是通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)的：
污水廠生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥或污泥溶液分別進(jìn)入堿洗罐（1）和酸洗還原罐（4）；堿洗罐（1）中的污泥溶液與堿罐（2）泵入的堿液進(jìn)行堿洗反應(yīng)后，在堿洗液分離罐（3）中進(jìn)行泥水分離；酸洗還原罐（4）中的污泥溶液經(jīng)還原后進(jìn)入酸洗罐（5），與酸罐（6）泵入的酸液進(jìn)行酸洗反應(yīng)后，在酸洗液分離罐（7）中進(jìn)行泥水分離；堿洗液分離罐（3）分離出的堿液與酸洗液分離罐（7）分離出的酸液在混合反應(yīng)槽（8）中進(jìn)行溶液中和反應(yīng)后進(jìn)入洗液分離罐（9），生成的沉淀經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)脫水裝置（10）脫水，得到污泥一；洗液分離罐（9）的清液進(jìn)入溶液中和罐（11）與堿罐（2）泵入的堿液進(jìn)行中和反應(yīng)，反應(yīng)后的清液進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀與堿洗液分離罐（3）分離出的堿性污泥溶液、酸洗液分離罐（7）分離出的酸性污泥溶液一同進(jìn)入污泥中和罐（12）在攪拌條件下進(jìn)行中和，中和后的污泥溶液進(jìn)入污泥除砂罐（13）進(jìn)行除砂，除砂后的污泥溶液進(jìn)入污水廠生化系統(tǒng)，除去的含砂污泥經(jīng)污泥脫水裝置（14）脫水得到污泥二。
具體應(yīng)用實(shí)例：
取天津市武清區(qū)某污水處理廠的剩余污泥，系統(tǒng)進(jìn)泥量為1t/d，其中2/5進(jìn)入堿洗系統(tǒng)，3/5進(jìn)入酸洗系統(tǒng)，控制堿洗ph為12~13.5，酸洗ph為1~2，堿洗液中cod=1300~1500mg/l，po43-=600~700mg/l，tds=2300~2400mg/l，酸洗液中cod=200~300mg/l，po43-=400~500mg/l，tds=2100~2200mg/l；堿洗液與酸洗液的中和ph為4~4.2，得到污泥一含水率為55%，經(jīng)烘干測(cè)定p2o5含量＞23%，中和液與堿液再次中和ph為7~7.5，中和液cod≈30mg/l，nh3-n≈3mg/l，tp＜0.5mg/l；堿洗污泥、酸洗污泥與溶液中和污泥進(jìn)行中和，中和后ph為6.5~7，除砂污泥經(jīng)脫水含水率為57%，污泥一與污泥二總產(chǎn)量為1.8t/d，污泥減重82%。