对污泥进行机械预脱水的高浓度污泥厌氧消化处理工艺

摘要

本发明一种对污泥进行机械预脱水的高浓度污泥厌氧消化处理工艺，具体工艺如下：将含水率很高的污泥送入浓缩池，浓缩处理后污泥含水率降至97％，上清液回流至污水处理系统；浓缩后污泥，经机械预脱水，含水率在88%—90%左右，然后，预脱水后污泥通进行厌氧消化，污泥消化在高浓度条件下进行，采用CSTR反应器。厌氧消化后的污泥进一步脱水，处理后泥饼含水率约75%左右。本发明的优点和积极效果：由于采用上述技术方案，本发明污泥脱水效果良好，大大缩减污泥厌氧消化池的体积，减少污水处理厂的基建投资和运行成本；对污泥的预脱水能提高污泥中有机物负荷，在其后采用适合于高浓度固体物料的CSTR厌氧消化池进行处理，利于污泥的资源化利用。

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，涉及到一种在污泥消化单元前加入预脱水单元的污泥脱水工艺。

背景技术

近年来，人们对环境质量的要求越来越高，各国对环境污染的治理力度也不断加强，市政污水以及其他有机污水的生化处理技术得到普遍的认知和推广，然而，这些污水处理过程会产生大量剩余活性污泥。对于这些剩余活性污泥的处理处置，都涉及到污泥的浓缩脱水。

在传统的污泥脱水工艺中，一般采用先进行污泥浓缩，污泥消化后再进行机械脱水。存在着污泥厌氧消化池体积庞大，基建投资和运行成本较高，污泥脱水效果较差，处理后的污泥含水率高，不利于污泥后续的处置等问题。而且通常在冬季时产生的热量不能满足厌氧消化池本身保温需求。

李亚新等^[1]（李亚新，岳秀萍．絮凝剂对高速厌氧反应器污泥颗粒化的强化作用[J]．环境污染与防治，2004，26(5)：333～335）研究了絮凝剂对厌氧反应器中污泥颗粒化的影响，发现在适量絮凝剂的作用下，会促进厌氧消化菌的生长。李保石^[2]（李保石．常温低浓度进水条件下投加惰性颗粒物和絮凝剂对厌氧颗粒污泥形成的影响[D]．中国海洋大学环境工程，2009.）探讨了投加絮凝剂对产甲烷活性的影响，发现投加阳离子季胺盐絮凝剂后，能提高厌氧污泥的活性，促进产甲烷菌的活性。施跃锦^[3]（施跃锦．城市污水处理厂污泥的脱水、厌氧消化及厌氧堆肥[D] ．浙江工业大学环境工程系，1999.）研究发现，在污泥含水率为86％左右时，污泥厌氧消化效果最好，产气量也最高。罗刚等^[4]（罗刚，谢丽，周琪，桑文静，孙佳伟．高温厌氧CSTR反应器处理木薯酒精废水研究[J]．中国给水排水，2008，24(9)：13～16）研究表明，高温条件下运行的厌氧CSTR反应器能够承受更高的有机负荷，能达到14kgCOD/(m³·d)，具有很强的耐冲击负荷能力和抗pH变化能力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种能显著降低污水含水率，减少污泥体积的高浓度污泥厌氧消化处理工艺，能够明显减少投资和运行费用，同时能够减少温室气体排放，

生产可再生能源的对污泥进行机械预脱水的高浓度污泥厌氧消化处理工艺。

本发明的技术方案是：对污泥进行机械预脱水的高浓度污泥厌氧消化处理工艺，包括以下步骤：

1.污泥浓缩：污水处理厂的剩余含水率99%以上污泥通过污泥泵送入重力浓缩池，浓缩后的污泥含水率一般为97％，当其含水率由99％降至97％时,污泥的体积可缩小到原来的1/3。分离出的上清液经回流至污水处理系统；

2.污泥预脱水：将所述浓缩后污泥进入脱水机房，由污泥机械脱水设备进行脱水，控制污泥含水率在88%～90%；

3.污泥厌氧消化：将所述脱水后的污泥由污泥泵打入CSTR厌氧污泥消化池中，维持反应器中混合物pH在7.0左右，在高温状态（60℃左右）下进行厌氧消化。

4.污泥脱水：用污泥泵将消化后的污泥送入机械脱水设备中，再一次脱水，最终生成的泥饼含水率进一步降低，利于污泥后续处置。

本发明的优点和积极效果：

1.污泥脱水效果良好，污泥减量化明显；

2.占地少，成本低。进入消化池的污泥含水率下降，大大缩减污泥厌氧消化池的体积，减少污水处理厂的基建投资和运行成本；

3.对污泥的预脱水能提高污泥中有机物负荷，在其后采用适合于高浓度固体物料的CSTR厌氧消化池进行处理则能够充分发挥该工艺的优势；

4.最终处置成本低，降低运输成本，节约填埋费用；

5.利于污泥的资源化利用，如沼气发电，制肥，农用，做建材等。

附图说明

图1为本发明对污泥进行机械预脱水的污泥厌氧处理工艺的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明。

污泥浓缩：污水处理厂的剩余污泥（含水率99%以上），依靠污泥泵送入重力浓缩池，浓缩后的污泥含水率一般为97％，当其含水率由99％降至97％时,污泥的体积可缩小到原来的1/3。分离出的上清液经回流至污水处理系统。

污泥预脱水：浓缩后污泥进入脱水机房，由污泥机械脱水设备进行脱水，控制污泥含水率在88%～90%左右。

污泥厌氧消化：经脱水后的污泥由污泥泵打入CSTR厌氧污泥消化池中。预脱水后的污泥含水率较低，在88%～90%左右，与传统工艺比较，能大大减小厌氧消化池的体积，提高了污泥的厌氧消化效率和单位容积沼气产量。

污泥脱水：用污泥泵将消化后的污泥送入机械脱水设备中，再一次脱水，最终生成的泥饼含水率进一步降低，利于污泥后续处置。