申请日2016.01.13
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F11/10; C02F11/12; C02F11/04
摘要
本发明公开了一种城市生活污泥处理工艺，包括如下步骤：(1)脱水污泥的准备：采用城市污水处理厂经浓缩、脱水之后的污泥，(2)污泥的调理：将脱水污泥输送至污泥调节池，加入化学调理剂，利用调节池中的搅拌器进行搅拌，混匀;(3)污泥辐照处理：将经化学调理过后的污泥通过传送带输送至辐照车间进行辐照处理，(4)污泥低温热水解：将经过辐照处理后的污泥用污泥传输泵打入反应釜，反应釜在工作期间保持密闭，污泥进入反应釜后在不断搅拌的过程中逐渐升高温度，在温度升高至85℃-95℃时开始计时，保持温度在90±5℃之间30~35min;(5)将低温热水解后的污泥可直接利用隔膜压滤机进行脱水，含水率降低至60%以下，粪大肠菌群数≤100个/g(mL)，也可将低温热水解后的污泥结合现已发展成熟的厌氧消化进行稳定化处理，实现沼气利用。
权利要求书
1.一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)脱水污泥的准备：采用城市污水处理厂经浓缩、脱水之后的污泥，
(2)污泥的调理：将脱水污泥输送至污泥调节池，加入化学调理剂，利用调节池中的搅拌器进行搅拌，混匀;
(3)污泥辐照处理：将经化学调理过后的污泥通过传送带输送至辐照车间进行辐照处理，
(4)污泥低温热水解：将经过辐照处理后的污泥用污泥传输泵打入反应釜，反应釜在工作期间保持密闭，污泥进入反应釜后在不断搅拌的过程中逐渐升高温度，在温度升高至85℃-95℃时开始计时，保持温度在90±5℃之间30~35min;
(5)将低温热水解后的污泥可直接利用隔膜压滤机进行脱水，含水率降低至60%以下，粪大肠菌群数≤100个/g(mL)，也可将低温热水解后的污泥结合现已发展成熟的厌氧消化进行稳定化处理，实现沼气利用。
2.根据权利要求1所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定至少一个能够调节高度的挡板，依据加速器的能量选择挡板与传送带之间的垂直距离，该垂直距离控制在3mm~9mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中加入的化学调理剂为常用的化学氧化剂，投加量为1mg/g~1.5mg/g。
4.根据权利要求1所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中选择加速器能量为1.0MeV~3.0MeV，辐照剂量控制在10kGy~20kGy。
5.根据权利要求1所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中传送带的速度为0.3~0.6m/s。
6.根据权利要求2所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定两个能够调节高度的挡板。
7.根据权利要求1所述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中采用的污泥的含水率为85%-95%。
说明书
一种城市生活污泥处理工艺
技术领域
本发明涉及了一种城市生活污泥处理工艺，尤其是涉及了一种采用电子辐照技术进行污泥处理的工艺，属于环境保护技术领域。
背景技术
随着新环保法的颁布和“水十条”的实施，人们逐渐把目光聚焦到污泥处理中。目前污泥处理技术主要有污泥浓缩，污泥脱水，污泥干化和污泥稳定。污泥干化需要大量的热源，仅有在接近热电厂，水泥厂等有直接热源的地方才有经济性。同时由于污泥含有大量的胞外聚合物，抑制污泥破解，限制污泥脱水和稳定处理，因此如何提高污泥破解率成为污泥处理的限制性因素。
热水解可分解细胞结构，破坏有机污泥絮体和胞外聚合物，使得胞内有机物质溶出，降低污泥黏度，提高污泥生化能力，改善污泥后期厌氧消化产气性能和脱水性能。目前热水解技术中应用较多的是高温热水解，以Cambic热水解工艺为例：混合生污泥—预脱水至含水率达80%~85%—污泥储罐—浆化罐(利用回流热蒸汽加热至97℃)—反应罐(165-170℃，30min)—泄压罐(102℃)—冷却进入消化罐。高温热水解需要在高温高压(温度在160-180℃，压力位2.8-8.0bar)，对设备装置的要求高，是一种高成本和高能耗的过程，同时也存在巨大的安全隐患。高温热水解污泥的过程中也会发生美拉德反应，产生难降解物质，生成棕色甚至是黑色大分子物质，产生二次污染问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种城市生活污泥处理工艺，利用电子束辐照结合低温热水解技术，代替成本高昂且存在安全隐患的高温热水解，降低处理成本，提高工作安全指数的前提下提高污泥破解率，改善剩余污泥的生化性能和脱水性。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种城市生活污泥处理工艺，包括如下步骤：
(1)脱水污泥的准备：采用城市污水处理厂经浓缩、脱水之后的污泥，
(2)污泥的调理：将脱水污泥输送至污泥调节池，加入化学调理剂，利用调节池中的搅拌器进行搅拌，混匀;
(3)污泥辐照处理：将经化学调理过后的污泥通过传送带输送至辐照车间进行辐照处理，
(4)污泥低温热水解：将经过辐照处理后的污泥用污泥传输泵打入反应釜，反应釜在工作期间保持密闭，污泥进入反应釜后在不断搅拌的过程中逐渐升高温度，在温度升高至85℃-95℃时开始计时，保持温度在90±5℃之间30~35min;
(5)将低温热水解后的污泥可直接利用隔膜压滤机进行脱水，含水率降低至60%以下，粪大肠菌群数≤100个/g(mL)，也可将低温热水解后的污泥结合现已发展成熟的厌氧消化进行稳定化处理，实现沼气利用。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定至少一个能够调节高度的挡板，依据加速器的能量选择挡板与传送带之间的垂直距离，该垂直距离控制在3mm~9mm之间。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中加入的化学调理剂为常用的化学氧化剂，投加量为1mg/g~1.5mg/g。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中选择加速器能量为1.0MeV~3.0MeV，辐照剂量控制在10kGy~20kGy。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中传送带的速度为0.3~0.6m/s。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定两个能够调节高度的挡板。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中采用的污泥的含水率为85%-95%。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的处理对象为含水率90%的脱水污泥，不仅可降低对污泥脱水设备的要求，同时也实现污泥减容，减小后期处理设备规模;
(2)利用电子束辐照结合低温热水解工艺可以避免高温热水解工艺带来的高成本，高危险和美拉德反应造成的二次污染问题;
(3)电子束辐照污泥在破坏污泥絮体的同时还可破坏致病菌的细胞结构，起到消毒灭菌的效果，实现污泥安全化处理;
(4)电子束辐照结合低温热水解工艺的运行成本要比高温热水解低20%~40%左右，且低温热水解对反应釜设备材料的要求比高温热水解低，更易实现和调控;
(5)电子束辐照结合低温热水解可有效破坏污泥结构，细胞膜组织，使胞内物质溶出，增加污泥液相中的有机物含量，提高污泥生化性。同时提高污泥中自由水部分，改善污泥脱水性能。
