申请日2004.12.17
公开(公告)日2006.03.29
IPC分类号C02F11/00; C02F11/04; C02F11/06; C02F11/12
摘要
本发明涉及城市污泥的处理方法，属于污水处理领域。本方法为：污泥在换热器中预热后，与高压蒸汽混合，进入反应器。在反应过程中，可以选择往反应器中充纯氧或者不充氧。污泥反应后进入换热器，与原泥进行换热。冷却后的污泥进行重力浓缩，浓缩底泥进入脱水机脱水。脱水泥饼作为燃料，进入蒸汽锅炉焚烧，产生高压蒸汽，回送到反应器入口用于加热污泥。滤液与浓缩池的上清液混合，泵入UASB进行厌氧反应，所产沼气用于蒸汽锅炉助燃。本发明可达到城市污泥处理减量化、无害化、资源化的目的。
权利要求书
1、一种城市污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用浓缩机将污水厂的浓缩池原污泥调节浓度到固含量为5～10%的污泥;
2)将该污泥在换热器中预热，预热温度至80～160℃;
3)预热后的污泥与高压蒸汽混合进入反应器，加热至120～225℃，停留时间为15～ 200min;
4)反应后的污泥进入换热器，与步骤2)中的污泥进行换热冷却;
5)冷却后的污泥进行重力浓缩;底泥进入脱水机脱水，脱水后的泥饼作为燃料， 送入蒸汽锅炉焚烧，产生的高压蒸汽回送到反应器入口用于加热污泥;
6)经脱水机脱水处理的滤液与浓缩池的上清液混合，泵入升流式厌氧污泥床进行 厌氧反应，产生沼气用于蒸汽锅炉助燃。
2、按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤3)中反应时还加入浓 度为90%以上的纯氧，与预热后的污泥混合后，与高压蒸汽同时进入反应器。
3、按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述泵入升流式厌氧污泥床进 行的厌氧反应为反应温度34～38℃的中温厌氧反应或反应温度50～55℃的高温厌氧反 应。
说明书
城市污泥的处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别涉及适用于市政污水处理厂的城市污泥的资源化、 减量化一种方法。
背景技术
近年来城市化进程越来越快，城市生活污水的产生量和处理率也越来越高，尽管采 取了各种方法，来削减城市污泥的产出，其总量还是以每年10%的速率递增。并且城 市污泥的含水率高、脱水困难、泥饼病原菌含量高，目前中国大中型污水处理厂最常用 的处理方法是“厌氧消化-加药脱水”。然而传统的厌氧消化法存在处理效果差(COD 去除率35～40%)、停留时间长(20～30天)，处理处置费用高(占水厂总运行费用的 一半)等缺点。如何经济有效地对污泥进行处理处置，是污水处理厂最亟待解决的问题。
热处理技术能够使不溶性的污泥颗粒解体，细胞破裂，细胞有机质释放并进一步水 解，提高污泥的生物沉降性和脱水性，同时改善污泥及其液相的生物降解性能。发达国 家较早开始了污泥热处理技术的研究，已经有一些工程应用的实例。然而国外热处理的 主要目标是最大程度氧化去除污泥中的有机物，因此反应温度高于300℃，压力高于 9MPa，对设备和控制的要求相当高;日本对催化氧化研究较多，虽然能降低反应温度 (低于250℃)，但昂贵的金属催化剂回收困难，成本很高。
发明内容
本发明针对已有的“厌氧消化-加药脱水”处理方法的局限性，提供了一种高效处理 城市污泥的方法，通过热处理-焚烧处理，达到城市污泥处理减量化、无害化、资源化 的目的。
本发明提出的方法，包括以下步骤：
1)用浓缩机将污水厂的浓缩池原污泥调节浓度到固含量为5～10%的污泥;
2)将该污泥在换热器中预热，预热温度至80～160℃，
3)预热后的污泥与高压蒸汽(250℃，4Mpa以上)混合进入反应器(在反应器中， 蒸汽液化释放大量潜热)，加热至120～225℃，停留时间为15～200min;
4)反应后的污泥进入换热器，与步骤2)中的污泥进行换热冷却(可以回收能量， 并防止污泥减压后汽化，带走热量);
5)冷却后的污泥进行重力浓缩;底泥进入脱水机脱水，脱水后的泥饼作为燃料， 进入蒸汽锅炉焚烧，产生高压蒸汽，回送到反应器入口用于加热污泥;
6)经脱水机脱水处理的滤液与浓缩池的上清液混合，泵入升流式厌氧污泥床 (UASB)进行厌氧反应，产生沼气用于蒸汽锅炉助燃。
上述步骤3)中反应时也可以同时采用低压氧化方式(有氧气存在时，污泥水解更 加充分)，即加入浓度为90%以上的纯氧，与预热后的污泥混合，与高压蒸汽同时进入 反应器。
本发明与传统的消化+机械脱水的污泥处理工艺相比具有以下优点：
(1)减量化程度高。本发明最后得到的残渣是焚烧灰分，每吨干固体产生0.26吨 灰分，而传统加药脱水的泥饼含水率为75～80%，每吨干固体将产生泥饼4～5吨，是 本发明的约15～20倍。
(2)节约大量药剂费用以及脱水能耗。
(3)生物质能利用程度高。城市污泥中的生物质能有70%左右得到充分利用，相 比传统厌氧消化的36%是很大的进步。
(4)处理效率高，设备紧凑。与传统消化20～30天的停留时间相比，本系统整个 处理流程只需要2～3天，因此整个系统的体积都远远小于消化池体积。
