一种污泥深度脱水工艺

摘要

本发明公开了一种污泥深度脱水工艺，包括以下步骤：（1）对来自污水处理厂的表面处理污泥进行微波前处理；（2）将经过微波前处理的表面处理污泥进行高压压榨，高压压榨过程中辅以抽真空，使得污泥含水率降至25‑30%。本发明能耗低，无粉尘和废气产生，处理成本显著降低。

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥深度脱水工艺。

背景技术

污泥含水率高、体积庞大，处理处置困难，极易造成二次污染。污泥脱水减容是目前解决上述问题的唯一办法，高效率的污泥脱水将使污泥含水率大幅下降，减小污泥体积，与此同时可以减少污泥外运运费、延长污泥填埋场的使用寿命、增大污泥焚烧时的热值、降低污泥后期处理处置费用。对于污泥处理处置费用已占污水处理厂总运行费用20％～50％的国内污水处理厂来说，降低污泥处理处置费用意义重大。

目前，我国污水厂主要采用前期调理后期脱水的方法降低污泥的含水量。前期调理法采用化学调理，即通过向污泥中投加各种有机或无机化学药剂，改善污泥脱水性能，以便于后 期机械脱水。常用的化学调理药剂包括聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、氯化铁 (FeCl3)、生石灰(CaO)等。化学调理药剂的作用是改善污泥胶羽结构，改变污泥絮体理化性质如表面电位、粘度、水分分布等，促进污泥絮凝，从而提高污泥脱水性能，大幅降低污泥CST值和比阻值。但化学调理药耗大，运行成本高。如果改用辐射、热调理等其他方法进行前期调理，虽然能节省药耗，但能耗大幅提升，污泥的处理处置费用基本没能降低。

经过污水厂压滤处理后的污泥，含水率到达50-75%左右，再增加压滤或者压力，含水率就无法再下降了，接着，就要将含水污泥送去进一步干化。干化的方式主要有直接干化和间接干化，直接干化：通过热介质直接接触污泥表面去除污泥中的水分，传输及蒸发效率较高，但热介质将受到污染。这类设备有转窑式污泥干燥机、闪蒸式干燥器、转筒式干燥器、带式干燥器等。间接干化：通过热交换器将热传递给湿污泥，介质可用空气、导热油、水蒸气等，其热传输效率和蒸发效率都比直接热干化低，但省却了后续的热介质与干污泥分离的过程。这种技术的操作设备有薄膜热干燥器、圆盘式热干燥器、桨叶式干燥机等。最终通过干化将污泥含水率降低至25-30%。这样的干化方式能耗高，时间长，易产生废气和粉尘污染，处理成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥深度脱水工艺，能耗低，无粉尘和废气产生，处理成本显著降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种污泥深度脱水工艺，包括以下步骤：

（1）对来自污水处理厂的表面处理污泥进行微波前处理；

（2）将经过微波前处理的表面处理污泥进行高压压榨，高压压榨过程中辅以抽真空，使得污泥含水率降至25-30%。

对于表面处理污泥再对其进一步采取压滤压榨的方式，污泥的含水率基本很难再有所下降，因此常规的方式就是对污泥进一步进行热烘干，但是热烘干的能耗巨大，时间长，且在热烘干过程中容易产生废气和粉尘，效率低，成本高。

本发明另辟蹊径，先对表面处理污泥进行微波前处理，然后再进行辅以抽真空的高压压榨，从而取得显著的脱水效果，使得污泥含水率降至25-30%，效果与常规的热干化处理等同。微波前处理非常关键，通过本发明特定的微波前处理，能够破坏污泥内部结构，降低比阻，使得污泥易脱水，同时，微波前处理能对污泥提供一个基础的预热温度，结合下一步的高压压榨产生的热能，两者温度共同作用，使得污泥内部的水分更容易出来。这样处理后，下一步高压压榨才能将水分从污泥中大量压榨出来，高压压榨过程中辅以抽真空的操作能协同压榨便于水份导出。常规的微波处理就是为了干燥，而本发明的微波处理明显有别于常规微波干燥。

此外，本发明通过微波前处理，然后再进行辅以抽真空的高压压榨，避免了使用脱水调理剂，能降低成本和工序。

微波干燥仅适用于小规模的物品干燥，对于表面处理污泥这么大量的处理量，常规不会选择微波干燥的方式进行处理，本发明特殊的微波前处理，选择特定的微波量及对污泥的平铺厚度，能保证微波能适用于大规模的污泥处理，并使得微波能完整的到达污泥的每个角落并实现良好的破坏污泥内部结构，降低比阻的效果。

所述微波前处理是将表面处理污泥平铺后，对表面处理污泥进行微波照射，使得表面处理污泥温度上升至50-70℃。表面处理污泥平铺的厚度为15-30cm。

作为优选，来自污水处理厂的表面处理污泥的含水率在50-75%。

作为优选，所述微波前处理是将表面处理污泥平铺后，对表面处理污泥进行微波照射，使得表面处理污泥温度上升至50-70℃。

作为优选，表面处理污泥平铺的厚度为15-30cm。

作为优选，微波照射的微波辐射量为每千克污泥25-35kw。

作为优选，所述高压压榨的压强为5-10Mpa。

作为优选，高压压榨的保压时间为20-60s。

作为优选，抽真空的真空度设置为-0.05~-0.1Mpa。

本发明的有益效果是：能耗低，无粉尘和废气产生，处理时间短，处理成本显著降低。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一种污泥深度脱水工艺，包括以下步骤：

（1）来自污水处理厂的表面处理污泥（含水率在74.8%）5吨，将表面处理污泥平铺（厚度15cm）后，对表面处理污泥进行微波照射，使得表面处理污泥温度上升至50℃，微波照射的微波辐射量为每千克污泥25kw；

（2）将经过微波前处理的表面处理污泥进行高压压榨，高压压榨的压强为5Mpa，高压压榨的保压时间为60s，高压压榨过程中辅以抽真空，抽真空的真空度设置为-0.1Mpa，检测后污泥含水率降至29.3%。

实施例2：

一种污泥深度脱水工艺，包括以下步骤：

（1）来自污水处理厂的表面处理污泥（含水率在51.7%）5吨，将表面处理污泥平铺（厚度30cm）后，对表面处理污泥进行微波照射，使得表面处理污泥温度上升至70℃，微波照射的微波辐射量为每千克污泥35kw；

（2）将经过微波前处理的表面处理污泥进行高压压榨，高压压榨的压强为10Mpa，高压压榨的保压时间为20s，高压压榨过程中辅以抽真空，抽真空的真空度设置为-0.05Mpa，检测后污泥含水率降至25.4%。

实施例3：

一种污泥深度脱水工艺，包括以下步骤：

（1）来自污水处理厂的表面处理污泥（含水率在60.2%）5吨，将表面处理污泥平铺（厚度20cm）后，对表面处理污泥进行微波照射，使得表面处理污泥温度上升至60℃，微波照射的微波辐射量为每千克污泥30kw；

（2）将经过微波前处理的表面处理污泥进行高压压榨，高压压榨的压强为8Mpa，高压压榨的保压时间为45s，高压压榨过程中辅以抽真空，抽真空的真空度设置为-0.096Mpa，检测后污泥含水率降至26.5%。

对比例1

本方案与实施例1不同之处在于未对污泥进行微波前处理，其它同实施例1，检测后污泥含水率为73.6%。

对比例2

本方案与实施例2不同之处在于未对污泥进行微波前处理，其它同实施例2，检测后污泥含水率为51.3%。

对比例3

本方案与实施例4不同之处在于未对污泥进行微波前处理，其它同实施例4，检测后污泥含水率为59.3%。

同样处理1吨含水率为60%的表面处理污泥，目标降至含水率为25%，常规的热烘干法的成本大约在300元，时间大约40min；而采用本发明的方案的成本大约在30元，时间大约10min；本发明的成本是常规方法的十分之一左右，且本发明的方案无粉尘和废气产生，更绿色环保。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。