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污泥分质处理处置技术
发布时间:2019-09-02 15:42
浏览次数:

公开日2019.06.11

IPC分类号C02F11/10; C02F11/04; C02F11/08; C02F11/121

摘要

本发明公开了一种太阳城线上娱乐污泥分质处理处置的方法,包括:S1:将原污泥输送至低温热水解反应器中,并向低温热水解反应器中通入步骤S5产生的回流液,进行低温热水解反应后获得水解后的均质污泥;S2:将均质污泥输送至高固体厌氧消化反应器进行高固体厌氧消化反应,排放出消化污泥;S3:将消化污泥输送至湿式催化空气氧化反应器,并加入催化剂,进行湿式催化空气氧化反应,获得矿化污泥;S4:将矿化污泥输送至脱水设备,分离固相和水分,分别获得无机污泥和脱出夜;S5:将脱出液进行脱氨处理,获得回流液,将该回流液输送至步骤S1中的低温热水解反应器。本发明实现物质和能量的协调分配,能够在较低的成本下实现污泥的大幅减量,无机化残渣便于处置。

权利要求书

1.一种污泥分质处理处置的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将原污泥输送至低温热水解反应器中,并向所述低温热水解反应器中通入步骤S5产生的回流液,进行低温热水解反应后获得水解后的均质污泥;

S2:将步骤S1的均质污泥输送至高固体厌氧消化反应器进行高固体厌氧消化反应,排放出消化污泥;

S3:将步骤S2的消化污泥输送至湿式催化空气氧化反应器,并加入催化剂,进行湿式催化空气氧化反应,获得矿化污泥;

S4:将步骤S3的矿化污泥输送至脱水设备,分离固相和水分,分别获得无机污泥和脱出夜;

S5:将步骤S4的脱出液进行脱氨处理,获得回流液,将该回流液输送至步骤S1中的所述低温热水解反应器。

2.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S1中向所述低温热水解反应器中通入步骤S5产生的回流液后使得混合物的含固率控制在8~12%。

3.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S1中进行低温热水解反应过程中温度控制在60~90℃,搅拌15~120min。

4.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S2中具体包括:将步骤S1的均质污泥输送至高固体厌氧消化反应器,固体停留时间为15~22天以进行高固体厌氧消化反应,进一步地,其中的反应温度为33~37℃的中温或50~60℃的高温,以使得可生物降解的有机质转化为沼气。

5.根据权利要求4所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S2中还包括将获得的沼气进行产热和发电以分别供给所述低温热水解反应器、所述湿式催化空气氧化反应器和/或所述脱水设备。

6.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S2还包括将排放出的消化污泥放在第一存储罐中暂存。

7.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S3中在加入催化剂后,使得消化污泥和催化剂在所述湿式催化空气氧化反应器中以40~200℃、0.1~3.0MPa的条件反应30~240min,获得矿化污泥,进一步地,湿式催化空气氧化反应的反应条件为90~120℃,0.1~1.0Mpa。

8.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S3还包括将获得的矿化污泥放在第二存储罐中暂存。

9.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S3中的催化剂为过渡金属盐或过渡金属氧化物;进一步地,步骤S3中的催化剂为铁系催化剂。

10.根据权利要求1所述的污泥分质处理处置的方法,其特征在于,步骤S5中所述脱出液进行脱氨处理时,采用沉淀法、吹脱法或吸附法。

说明书

一种污泥分质处理处置的方法

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理与资源化领域,尤其涉及一种污泥分质处理处置的方法。

背景技术

市政污水处理厂在污水生物处理过程中会排放初沉污泥和剩余污泥;这些污泥含水率高、体积大、成分复杂,汇集了污水中的多种污染物,需要妥善处理处置。

在多种污泥处理技术中,厌氧消化可以利用功能微生物将污泥中的部分有机质逐步转化为沼气,在实现污泥减量的同时回收能源,因此获得了广泛应用。其中厌氧消化技术种类较多,目前在污泥处理领域普遍采用单相低浓度厌氧消化。为了减少占地面积和加热能耗,可以采用高浓度污泥作为进泥,进行高固体厌氧消化,但该技术存在污泥粘度大、搅拌困难、影响产气的问题;总体上,污泥厌氧消化的有机质降解率在35~50%左右,去除单位有机质的沼气产量为750~1200L/kg。这样,厌氧消化后残留的大量消化污泥需要进一步处理。以污泥有机质含量60%、降解率50%计算,消化污泥量仍有原污泥量的70%;因此,大量消化污泥的残留已经成为厌氧消化实践面临的瓶颈问题。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为弥补上述现有技术的不足,本发明提出一种污泥分质处理处置的方法,有机结合低温热水解预处理、高固体厌氧消化和湿式催化空气氧化技术,实现物质和能量的协调分配,能够在较低的成本下实现污泥的大幅减量,无机化残渣便于处置。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明公开了一种污泥分质处理处置的方法,包括以下步骤:

S1:将原污泥输送至低温热水解反应器中,并向所述低温热水解反应器中通入步骤S5产生的回流液,进行低温热水解反应后获得水解后的均质污泥;

S2:将步骤S1的均质污泥输送至高固体厌氧消化反应器进行高固体厌氧消化反应,排放出消化污泥;

S3:将步骤S2的消化污泥输送至湿式催化空气氧化反应器,并加入催化剂,进行湿式催化空气氧化反应,获得矿化污泥;

S4:将步骤S3的矿化污泥输送至脱水设备,分离固相和水分,分别获得无机污泥和脱出夜;

S5:将步骤S4的脱出液进行脱氨处理,获得回流液,将该回流液输送至步骤S1中的所述低温热水解反应器。

优选地,步骤S1中向所述低温热水解反应器中通入步骤S5产生的回流液后使得混合物的含固率控制在8~12%。

优选地,步骤S1中进行低温热水解反应过程中温度控制在60~90℃,搅拌15~120min。

优选地,步骤S2中具体包括:将步骤S1的均质污泥输送至高固体厌氧消化反应器,固体停留时间为15~22天以进行高固体厌氧消化反应,进一步地,其中的反应温度为33~37℃的中温或50~60℃的高温,以使得可生物降解的有机质转化为沼气。

优选地,步骤S2中还包括将获得的沼气进行产热和发电以分别供给所述低温热水解反应器、所述湿式催化空气氧化反应器和/或所述脱水设备。

优选地,步骤S2还包括将排放出的消化污泥放在第一存储罐中暂存。

优选地,步骤S3中在加入催化剂后,使得消化污泥和催化剂在所述湿式催化空气氧化反应器中以40~200℃、0.1~3.0MPa的条件反应30~240min,获得矿化污泥,进一步地,湿式催化空气氧化反应的反应条件为90~120℃,0.1~1.0Mpa。

优选地,步骤S3还包括将获得的矿化污泥放在第二存储罐中暂存。

优选地,步骤S3中的催化剂为过渡金属盐或过渡金属氧化物;进一步地,步骤S3中的催化剂为铁系催化剂。

优选地,步骤S5中所述脱出液进行脱氨处理时,采用沉淀法、吹脱法或吸附法。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明的污泥分质处理处置的方法,有机结合低温热水解预处理、高固体厌氧消化和湿式催化空气氧化技术,即通过低温热水解改善污泥形状,高固体厌氧消化易降解有机质,湿式催化空气氧化转化难降解有机质,这三者之间进行物质和能量的有机耦合,低温热水解后的有机质进入高固体厌氧消化生成沼气并解决高固体厌氧消化技术中存在的污泥粘度大、搅拌困难、影响产气等问题,湿式催化空气氧化处理后大部分固相有机质溶出并矿化,小部分转化为难氧化的乙酸、甲酸等富氧小分子羧酸,其得到的的脱出液经过脱氨处理后用于调节、加热进泥,同时使得湿式催化空气氧化处理后得到的富氧小分子羧酸不再需要较高的温度和压力的技术条件来转化为二氧化碳和水,而是通过脱出液脱氨处理后得到的回流液一并进入到高固体厌氧消化系统,利用功能微生物将其转化为沼气,既去除了小分子羧酸,又获得了能量,用于系统供热或供电;从而在较低的成本下实现污泥的大幅减量,无机化残渣便于处置。其中,高固体厌氧消化可以将可降解有机质转化为沼气,因此去除了大部分有机质,而且高固体条件可以产出高浓度的消化污泥,这两个条件可以减少湿式催化空气氧化的能耗;而且湿式催化空气氧化采用较温和的条件,以可生物降解的小分子有机质为目标产物,这可以进一步降低能耗,同时在厌氧消化阶段收获更多沼气;矿化污泥脱水后,脱出液回流用于稀释并加热进泥,实现低温热水解预处理;经低温热水解后,污泥粘度降低,进入高固体厌氧消化阶段,可以有效降低搅拌能耗并提高消化效率,同时也无需对进泥和罐体进行加热。相对于传统厌氧消化25~30天的处理周期和仅30~50%的有机质转化率,本发明的方法处理周期可以缩短为15~22天,有机质去除率95%以上,最终的产物基本为无机质,便于处置或利用。

在进一步的方案中,高固体厌氧消化产生的沼气可以给各环节供热、供电,进一步节约该方法中的能耗。

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