申请日2004.06.09
公开(公告)日2007.09.19
IPC分类号C02F11/04; B09B3/00; C02F11/18; C02F11/02
摘要
本发明公开一种城市污水中的污泥综合处理方法及系统，该方法处理城市污水经过混凝反应后在沉淀池进行固液分离，污泥在重力作用下沉入沉淀池底后，还依次包括a重力浓缩减容、b向浓缩后的污泥中添加碳源和复合生物活性分解酶、c通过高压泥浆泵将污泥泵入换热器进行加热、d厌氧反应、e沼泥脱水等步骤。使用该方法和系统可实现资源的再利用，回收大量的生物能源(沼气)及优质有机复混肥的原料(沼泥)，充分利用这些资源可进一步降低污水处理厂的运行成本。
权利要求书
1、一种城市污水处理中的污泥综合处理方法，城市污水经过混凝 反应后在沉淀池进行固液分离，污泥在重力作用下沉入沉淀池 底后，其特征在于：还依次包括如下步骤：
a重力浓缩减容：将沉淀池内沉淀的污泥泵入污泥浓缩池，利用 重力进一步浓缩减容处理;
b向浓缩后的污泥中添加碳源和复合生物活性分解酶;
c通过高压泥浆泵将污泥泵入换热器进行加热;
d厌氧反应：将污泥泵入厌氧反应器进行厌氧处理，产生沼气和沼 泥;
e沼泥脱水：将经过厌氧处理后的沼泥通过高压泥浆泵泵入沼泥 脱水机进行脱水。
2、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：经过 步骤a后的污泥的含水率降至94-96.5%。
3、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：所述 步骤b是采用同时添加的碳源和微量复合生物活性分解酶或者采用 先将碳源用微量复合生物活性分解酶进行分解后再添加。
4、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：所述 步骤b所述碳源选自醇类、糖类或淀粉类物质，所述复合生物活性分 解酶选自包含脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶或木质纤维素酶中的两种或以 上的复合酶。
5、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：所述 步骤b还包括将污水处理过程除油步骤得到的蛋白质、油或脂类废弃 物与碳源和复合生物活性分解酶一起添加。
6、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：步骤 c的加热温度范围在39～42℃。
7、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：所述 步骤d污泥在厌氧反应器中停留时间为150～300小时。
8、根据权利要求1所述的污泥综合处理方法，其特征在于：所述 步骤e的沼泥经脱水后的含水率为70～80%，沼泥用于制造有机复混 肥或土壤改良剂。
9、根据权利要求8所述的污泥综合处理方法，其特征在于：还包 括将厌氧反应器内产生的沼气储存在沼气储罐内，并使用沼气储罐中 的沼气与柴油按照7∶3～9∶1的比例混合后作为燃料供给沼柴混合 发电机发电，为污水处理系统中各用电设备提供电源，并且发电机冷 却循环水为加热污泥的换热器提供热能。
10、一种城市污水处理中的污泥综合处理系统，包括沉淀池，其特 征在于：还包括污泥浓缩池、高压泥浆泵、换热器、厌氧反应器、沼 气储罐和沼泥脱水机，其中，
所述沉淀池的排泥泵接口与污泥浓缩池进泥口通过管道连接，污 泥浓缩池的出泥口通过管道依次与高压泥浆泵、换热器、厌氧反应器、 高压泥浆泵和沼泥脱水机相连接;
所述沼气储罐进气口与厌氧反应器的出气口通过管道连接。
11、根据权利要求10所述的污泥综合处理系统，其特征在于：还包 括沼柴混合发电机，所述沼柴混合发电机的冷却循环水出水口和进水 口通过管道分别与换热器的进水口和出水口相连接。
12、根据权利要求10所述的污泥综合处理系统，其特征在于：所述 沉淀池为斜管沉淀池，所述高压泥浆泵为高压隔膜泵，所述沼泥脱水 机为板框式压滤机。
13、根据权利要求10所述的污泥综合处理系统，其特征在于：还包 括将污水处理中除油设施中的蛋白质、油或脂类废弃物排出管道与进 入高压泥浆泵的管道相连。
说明书
一种城市污水中的污泥综合处理方法及系统
技术领域
本发明涉及一种城市污水中的污泥综合处理方法及系统，特别涉 及一种可实现资源再利用的污泥综合处理方法及系统。
背景技术
目前，国内外对城市污水处理过程中所产生污泥的处理方法是以 下几种方法，厌氧、兼氧、填埋、焚烧等等。这些方法处理污泥的前 提必须是由生化处理污水所产生的污泥，因为对污泥进行无害化处理 需完全依靠微生物对有机污染物进行降解及分解，微生物在降解或分 解有机污染物的过程中需要有足够的营养物维持自身生存和繁衍，这 样就要求污泥中含有均衡的营养物，而生化处理城市污水所产生的污 泥完全能够满足微生物的需求。
但是物化处理城市污水所产生的污泥，其营养物含量远远低于生 化处理所产生的污泥，所以说业内人士普遍认为，物化处理污水所产 生的污泥无法进行生化无害化处理。目前，对物化处理城市污水所产 生的污泥只能采用填埋、焚烧的方法。可是填埋物化处理城市污水所 产生的污泥，因为污泥中含有大量的有害细菌、病毒、病菌及其它有 机污染物，会对环境造成严重的二次污染。采用焚烧的方法处理物化 处理城市污水所产生的污泥因其燃烧值低、含水量高，需要消耗大量 的能源，会大大增加污泥处理费用，又白白浪费一些原本能够回收的 宝贵资源。
发明内容
针对现状，本发明的目的是提供一种可实现资源的再利用，回收 部分生物能源及有机复混肥原料的污泥综合处理方法，
本发明的另一目的是提供使用该方法的污泥综合处理系统。
为实现上述的目的，本发明提出一种城市污水处理中的污泥综合 处理方法：城市污水经过混凝反应后在沉淀池进行固液分离，污泥在 重力作用下沉入沉淀池底后，还依次包括如下步骤：
a重力浓缩减容：将沉淀池内沉淀的污泥泵入污泥浓缩池，利用 重力进一步浓缩减容处理;
b向浓缩后的污泥中添加碳源和复合生物活性分解酶;
c通过高压泥浆泵将污泥泵入换热器进行加热;
d厌氧反应：将污泥泵入厌氧反应器进行厌氧处理，产生沼气和沼 泥;
e沼泥脱水：将经过厌氧处理后的沼泥通过高压泥浆泵泵入沼泥 脱水机进行脱水。
城市污水在经过一系列处理后，在沉淀池内进行固液分离，上清 液继续进行污水净化，沉淀后的污泥含水率还较高，通常含水率在 97%以上，而且体积也较大，采用本方法所述的步骤a使污泥浓缩减 容，经过步骤a后的污泥中含水率降至94-96.5%，体积可减少三分之 二。沉淀后的污泥从沉淀池泵入污泥浓缩池。
本发明的方法对污泥处理采用厌氧中温消化技术，即利用厌氧反 应产生沼气和沼泥。本发明所述步骤b是向经过重力浓缩的污泥添加 碳源和复合生物活性分解酶。所述碳源选自醇类、糖类或淀粉类物质， 所述复合生物活性分解酶选自包含脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶或木质纤 维素酶中的两种或以上的复合酶。添加少量碳源是为解决污水物化处 理产生的污泥BOD含量低的缺憾及厌氧菌营养物不足的问题。采用 同时添加的碳源和微量复合生物活性分解酶或者采用先将碳源用微 量复合生物活性分解酶进行分解后再添加。优选将添加的碳源首先用 微量复合生物活性分解酶对其进行分解效果更好。另一方面，污水除 油处理产生的废弃油、油脂、蛋白质等等对提高产沼量也有益处，为 了使产沼量提高，本发明的优选方案还包括将污水处理过程中，除油 步骤得到的蛋白质、油或脂类废弃物与碳源和复合生物活性分解酶一 起添加到厌氧反应器中进行厌氧处理。
经过步骤c的污泥通过高压泥浆泵泵入换热器进行加热，加热温 度范围在39～42℃。
在本发明所述的步骤d中，污泥在厌氧反应器中进行污泥的无害 化及减容处理，污泥中的有机污染物、蛋白、脂肪酸等等被厌氧菌分 解后产生沼气，污泥变为沼泥。其停留时间为150～300小时。将沼 气储存在沼气储罐中，并将剩余沼泥进行脱水处理。
本方法步骤e所述的沼泥经脱水后含水率为75～80%，沼泥的有 机质含量约为65%左右，可以用于制造有机复混肥的原料或土壤改良 剂。尤其是在北方还可制作成干旱地区的植树造林专用的储水型有机 复混肥。优选方案采用高压隔膜泵泵入板框式压滤机进行脱水。
本发明的方法利用厌氧处理产生的沼气进行生物能源再利用(发 电或取暖)，降低污水处理成本。将沼气储罐中的沼气与柴油按照7∶ 3～9∶1的比例混合后作为燃料供给沼柴混合发电机发电，为污水处 理系统中各用电设备提供电源。例如为各种风机类或泵类供电。而发 电机冷却循环水又为加热污泥的换热器提供热能。
为实现本发明的另一目的，设计一种城市污水处理中的污泥综合 处理系统，包括沉淀池，其特征在于：还包括污泥浓缩池、高压泥浆 泵、换热器、厌氧反应器、沼气储罐和沼泥脱水机，其中，
所述沉淀池的排泥泵接口与污泥浓缩池进泥口通过管道连接，污 泥浓缩池的出泥口通过管道依次与高压泥浆泵、换热器、厌氧反应器、 高压泥浆泵和沼泥脱水机相连接;
所述沼气储罐进气口与厌氧反应器的出气口通过管道连接，并设 有流量计、安全放气阀。
其中所述沉淀池优选斜管沉淀池，污泥泵优选高压隔膜泵，所述 沼泥脱水机优选板框式压滤机。
本发明所述的污泥综合处理系统，其中还包括沼柴混合发电机， 所述沼柴混合发电机的冷却循环水出水口和进水口通过管道分别与 换热器的进水口和出水口相连接，发电机通过导线与各用电设备相 连。
本发明所述的污泥综合处理系统，其优选方案还包括将除油设施 中的蛋白质、油或脂类废弃物排出管道与进入高压泥浆泵的管道相 连。
本发明的有益效果如下：
可实现资源的再利用，回收大量的生物能源(沼气)及优质有机 复混肥的原料(沼泥)，充分利用这些资源可进一步降低污水处理厂 的运行成本。
