一種污泥降解處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域,尤其涉及一種污泥降解處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,我國城市污水處理量日益增加,我國每年污水處理過程中產(chǎn)生的污泥量超過3000萬噸。污泥是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒以及膠狀體等組成的及其復(fù)雜的非均質(zhì)體,由于污泥具有粘性大、含水率尚(80%以上)、有機(jī)物含量尚以及容易腐化發(fā)臭的特點(diǎn),在對污泥進(jìn)行處理的過程中,存在不易輸送以及排放受限的問題。
[0003]因此,急需尋找一種污泥降解處理方法,以解決污泥量大不易輸送以及排放受限的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的主要目的在于,提供一種污泥降解處理方法,能夠?qū)⑽勰嘟到鉃闅怏w、固體以及液體產(chǎn)物,并分別予以處理,從而便于污泥的大規(guī)模處理以及降解后的分類排放。
[0005]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種污泥降解處理方法,包括:
[0007]步驟I)將待處理的污泥與富氧氣體混合,在亞臨界條件下進(jìn)行處理;
[0008]步驟2)對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離,獲得可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物。
[0009]優(yōu)選的,所述步驟2)中對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離包括:
[0010]步驟21)將處理后的產(chǎn)物通過降壓閃蒸分離獲得閃蒸蒸汽以及閃蒸底物,所述閃蒸蒸汽冷卻獲得第一部分可燃性氣體產(chǎn)物以及第一部分液體產(chǎn)物;
[0011]步驟22)將閃蒸底物經(jīng)氣固液分離獲得第二部分可燃性氣體產(chǎn)物、第二部分液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物。
[0012]可選的,所述方法還包括:步驟3)在所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物中添加重金屬穩(wěn)定劑進(jìn)行重金屬固定獲得重金屬固體產(chǎn)物以及可排放用水;
[0013]或者,在步驟I)中添加重金屬穩(wěn)定劑。
[0014]進(jìn)一步地,所述在步驟I)中添加重金屬穩(wěn)定劑包括:向待處理的污泥中添加重金屬穩(wěn)定劑;或者,在亞臨界處理過程中添加重金屬穩(wěn)定劑。
[0015]優(yōu)選的,所述重金屬穩(wěn)定劑包括堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物或者硫酸鹽。
[0016]可選的,所述亞臨界條件下體系的壓力為3_22MPa,溫度為200_373°C。
[0017]優(yōu)選的,所述富氧氣體的添加量中氧氣的質(zhì)量為污泥降解理論需氧量的3-30%。
[0018]可選的,添加重金屬穩(wěn)定劑的過程中保持體系的溫度為30-350 °C,壓力為1.0-15MPao
[0019]優(yōu)選的,添加所述重金屬穩(wěn)定劑后體系中重金屬穩(wěn)定劑的濃度為30mg/L?10g/L0
[0020]進(jìn)一步地,所述重金屬穩(wěn)定劑的添加方式為間歇添加或者連續(xù)添加。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供一種污泥降解處理方法,其中,所述待處理的污泥通常由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒以及膠狀體組成,通過向污泥中添加富氧氣體,并且在亞臨界條件下處理,可以將污泥中的主要粘結(jié)性物質(zhì)和生物細(xì)胞破壞使得污泥降解為可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物,而可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物可以分別予以處理,從而便于污泥的大規(guī)模處理以及降解后的分類排放,克服了現(xiàn)有技術(shù)中污泥不易輸送以及不便于大規(guī)模處理的缺陷。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種污泥降解處理方法的流程圖;
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種污泥降解處理方法的流程圖;
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種污泥降解處理方法的流程圖;
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種污泥降解處理方法的流程圖;
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種污泥降解處理方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(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)人員在沒有做出創(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。
[0029]在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0030]參見圖1,為本發(fā)明實(shí)施例提供一種污泥降解處理方法的流程圖,包括:
[0031]步驟I)將待處理的污泥與富氧氣體混合,在亞臨界條件下進(jìn)行處理;
[0032]步驟2)對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離,獲得可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供一種污泥降解處理方法,其中,所述待處理的污泥通常由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒以及膠狀體組成,通過向污泥中添加富氧氣體,并且在亞臨界條件下處理,可以將污泥中的主要粘結(jié)性物質(zhì)和生物細(xì)胞破壞使得污泥降解為可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物,而可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物可以分別予以處理,從而便于污泥的大規(guī)模處理以及降解后的分類排放,克服了現(xiàn)有技術(shù)中污泥不易輸送以及不便于大規(guī)模處理的缺陷。
[0034]其中,需要說明的是,通常待處理的污泥粘度比較大,在將待處理的污泥與富氧氣體混合時(shí)存在混合不均勻的問題,同時(shí),在將待處理的污泥運(yùn)送到反應(yīng)罐中時(shí)比較費(fèi)力,因此,在進(jìn)行步驟I)降解處理之前,可以對所述待處理的污泥先進(jìn)行預(yù)處理,制成可栗送的污泥漿料,優(yōu)選的,在步驟I)之前還包括:向待處理的污泥中添加水將污泥稀釋至預(yù)設(shè)濃度。在此,對所述預(yù)設(shè)濃度不做限定,只要使得污泥能夠?qū)崿F(xiàn)栗送即可。
[0035]其中,對所述亞臨界條件不做限定,本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述亞臨界條件下體系壓力為3-22MPa,溫度為200_373°C。優(yōu)選的,體系壓力為5_18MPa。
[0036]其中,對所述富氧氣體也不做限定,優(yōu)選的,所述富氧氣體為濃度大于99%的氧氣。在將所述待處理的污泥與濃度大于99%的氧氣混合后,在亞臨界條件下使得污泥發(fā)生降解反應(yīng),在此過程中不會引入其他化學(xué)元素,從而簡化了后續(xù)處理過程。
[0037]對步驟I)中所述富氧氣體的添加量也不做限定,需要說明的是,富氧氣體與污泥在亞臨界條件下使污泥發(fā)生降解反應(yīng),在此過程中,污泥中的有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體等有機(jī)物在與過量的氧氣反應(yīng)后會變?yōu)槎趸己退谘鯕饬坎蛔銜r(shí),所述污泥中的有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體等有機(jī)物會被氧化成可燃性氣體產(chǎn)物與水,本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述富氧氣體的添加量中氧氣的質(zhì)量為污泥降解理論需氧量的3-30%。其中,可以對一定量的污泥進(jìn)行元素分析,并對污泥的熱值進(jìn)行測量,從而得出污泥的含碳量,將污泥中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳所需要的氧氣量即為所述污泥降解理論需氧量。
[0038]其中,對所述步驟2)中對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離的具體過程不做限定,在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述步驟2)中對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離包括:步驟21)將處理后的產(chǎn)物通過降壓閃蒸分離獲得閃蒸蒸汽以及閃蒸底物,所述閃蒸蒸汽冷卻獲得第一部分可燃性氣體產(chǎn)物以及第一部分液體產(chǎn)物;步驟22)將閃蒸底物經(jīng)氣固液分離獲得第二部分可燃性氣體產(chǎn)物、第二部分液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物。
[0039]其中,降壓閃蒸是指當(dāng)一定壓力下的熱凝結(jié)水或鍋爐水被降壓,部分水發(fā)生二次蒸發(fā)的過程,所得到的蒸汽即為閃蒸蒸汽。通過上述分離過程,所獲得的第一部分液體產(chǎn)物為清潔水,能夠直接用于灌溉或者生活用水,提高水資源的利用效率,同時(shí),還能夠減少所述第二部分液體產(chǎn)物,從而能夠降低對所述第二部分液體產(chǎn)物的后續(xù)處理規(guī)模。
[0040]其中,對經(jīng)過步驟2)所獲得的可燃性氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物以及固體產(chǎn)物的處理方式也不做限定,其中,所述可燃性氣體產(chǎn)物可以用于工業(yè)供能或者作為燃料燃燒,所述液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物可以通過元素分析等測試來確定其中的重金屬含量,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的可以用于灌溉、污泥制漿或者直接進(jìn)行排放,未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的予以進(jìn)一步處理以進(jìn)行排放或者污泥制漿,所述固體產(chǎn)物可集中收集后進(jìn)行焚燒處理、厭氧消化處理或者填埋處理。
[0041]其中,需要說明的是,在不同行業(yè)中,產(chǎn)生污泥的成分也有所差異,例如,工業(yè)污泥相對于市政污泥而言,工業(yè)污泥的成分更為復(fù)雜,汞、鎘、鉻等重金屬污染物含量更高,在某些重金屬含量降低的污泥經(jīng)上述降解過程所獲得的液體產(chǎn)物可以直接進(jìn)行排放,但是,工業(yè)污泥中重金屬含量較高,在對工業(yè)污泥進(jìn)行處理時(shí),重金屬含量是廢棄物難處理的原因之一,而當(dāng)工業(yè)污泥通過上述降解處理過程后,這些重金屬污染物通常以離子的形式存在于所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物中,所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物由于重金屬含量過高而達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)一步進(jìn)行處理后進(jìn)行排放或者用于污泥制漿。
[0042]本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述方法還包括:
[0043]步驟3)所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物中添加重金屬穩(wěn)定劑進(jìn)行重金屬固定獲得重金屬固體產(chǎn)物以及可排放用水;
[0044]通過向所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物中添加重金屬穩(wěn)定劑使得重金屬離子得以以固體形式沉淀下來,從而實(shí)現(xiàn)重金屬污染物的分離,獲得可排放用水與重金屬固體產(chǎn)物。
[0045]或者,在步驟I)中添加重金屬穩(wěn)定劑,這樣,在整個(gè)亞臨界處理過程中即發(fā)生重金屬固定,從而在步驟2)對處理后的產(chǎn)物進(jìn)行分離后所獲得的液體產(chǎn)物即為可排放用水,固體產(chǎn)物中包括了重金屬固體產(chǎn)物。同時(shí),所述污泥中的重金屬污染物與重金屬穩(wěn)定劑在亞臨界條件下進(jìn)行重金屬穩(wěn)定,在高溫高壓條件下在重金屬穩(wěn)定劑與污泥中的重金屬離子反應(yīng)過程中的化學(xué)平衡向產(chǎn)生穩(wěn)定的重金屬固體產(chǎn)物的方向移動(dòng),相對于在步驟3)所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部分液體產(chǎn)物中添加重金屬穩(wěn)定劑來說,能夠加快總的反應(yīng)進(jìn)程,縮短反應(yīng)周期。
[0046]其中,需要說明的是,通過添加重金屬穩(wěn)定劑所獲得的可排放用水在用于污泥制漿時(shí),由于其中可能含有沒有發(fā)生反應(yīng)的重金屬穩(wěn)定劑,能夠?qū)ζ渲械闹亟饘俜€(wěn)定劑進(jìn)行資源化利用。
[0047]需要說明的是,對步驟3)向所獲得的液體產(chǎn)物或者第二部