污水处理厂污泥处理方法及装置

摘要

本发明涉及一种污水处理厂污泥处理方法，包括如下步骤：a）利用蒸发脱水装置使污泥的含水量降低至20-40%；b）将脱水后的污泥送至热水锅炉里富氧燃烧；c）热水锅炉中的热水流至蒸发脱水装置中用于污泥的脱水；d）从蒸发脱水装置中流出的水回流到热水锅炉中。本发明还涉及污泥处理采用的装置，包括蒸发脱水装置、与蒸发脱水装置连接的热水锅炉，热水锅炉与富氧机连接，蒸发脱水装置与热水锅炉构成水循环系统。本发明将蒸发后的污泥进行焚烧，利用污泥焚烧产生的热量蒸发污泥中的水分，避免运输产生的费用和二次污染问题，且成本低；焚烧时通入氧气，使燃烧更加充分，保证烟气达标排放标准和燃烧处理的顺利进行。

权利要求

1.一种污水处理厂污泥处理方法，其特征在于包括如下步骤： a)利用蒸发脱水装置对污泥进行脱水，使污泥的含水量降低至20-40%； b)将脱水后的污泥送至热水锅炉里，往热水锅炉里通入氧气，污泥在热水锅炉里富氧燃烧，燃烧后的烟气和残渣排出； c)热水锅炉中的热水流至蒸发脱水装置中用于污泥的脱水； d)从蒸发脱水装置中流出的水回流到热水锅炉中；

所述蒸发脱水装置中包括热水管中的热水以及浸没热水管的乙醇或丙酮。

2.根据权利要求1所述的处理污泥的方法，其特征在于步骤c）中热水锅炉中的热水流至热水贮池中，热水贮池中的热水流至蒸发脱水装置中用于污泥的脱水；步骤d）中从蒸发脱水装置中流出的水经热水贮池后回流到热水锅炉中。

3.根据权利要求1或2所述的处理污泥的方法，其特征在于步骤b)中的氧气由氧气浓度为28-30%的富氧机提供。

4.一种实现上述任一权利要求所述污水处理厂污泥处理方法的装置，其特征在于包括蒸发脱水装置、与蒸发脱水装置连接的热水锅炉，热水锅炉与富氧机连接，蒸发脱水装置与热水锅炉构成水循环系统； 所述蒸发脱水装置包括储液装置以及贯穿储液装置的热水管。

5.根据权利要求4所述的污水处理厂污泥处理装置，其特征在于还设有热水贮池，蒸发脱水装置、热水贮池和热水锅炉依次连接并构成水循环系统。

说明书

污水处理厂污泥处理方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及污泥处理环保技术领域，尤其涉及污水处理厂污泥的处理装置和方法。

背景技术

[0002] 在城市污水处理厂中，污水经过微生物处理得以达标排放，而污水中原本含有的大量有机污染物被富集、浓缩进而形成污泥。城市污泥含有大量的有机污染物，同时含有病原菌、重金属、致癌化学物质等潜在的有毒有害成分，是污水处理过程形成的最主要的潜在二次污染源。

[0003] 早期的污水处理厂建设中，普遍将污泥处理单元简化建设，有的甚至完全省略污泥处理单元，有些污水厂为了节省运行费用，甚至将已建成的污泥处理设施长期闲置不用。随着城市化进程的加快，城市污水处理量大幅增长。据环境保护部最新统计，截至2007年我国已经投入运行的城镇污水处理设施达到1178个，总设计处理能力7243万吨/日，平均每天处理污水5320万吨。据此估算，2007年全国产生污泥约1460万吨（泥饼：80%含水率）。污泥产生量的与日俱增与污泥处理能力的严重不足、处理手段的严重落后形成尖锐的矛盾，大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多城市出现了“污泥围城”的现象，污泥处理问题已经成为我国无法回避的城市环境问题。

[0004] 目前，国内外对此类污泥的处理、处置多采用：自然晾晒，强力挤压或高速离心，高温蒸发，化学或生化降解等方法进行脱水处理；填埋、焚烧、发酵制肥、焙烧建筑材料、高温碳化等方法进行消纳、资源化处理。但这些方法均存在脱水效率低下、设备价格昂贵和运行成本过高等缺点，而且有些污泥在资源化处理过程中采用碱化降解处理就很容易产生严重的再次污染。

发明内容

[0005] 本发明在于提供一种工艺简单、环保、热源利用合理、成本低的污水处理厂污泥处理装置和方法。

[0006] 本发明的具体技术方案如下：

[0007] 一种污水处理厂污泥处理方法，包括如下步骤：

[0008] a)利用蒸发脱水装置对污泥进行脱水，使污泥的含水量降低至20-40%；

[0009] b)将脱水后的污泥送至热水锅炉里，往热水锅炉里通入氧气，污泥在热水锅炉里富氧燃烧，燃烧后的烟气和残渣排出；

[0010] c)热水锅炉中的热水流至蒸发脱水装置中用于污泥的脱水；

[0011] d)从蒸发脱水装置中流出的水回流到热水锅炉中。

[0012] 为了使进入或流出蒸发脱水装置中的水能够得到缓冲，步骤c）中热水锅炉中的热水流至热水贮池中，热水贮池中的热水流至蒸发脱水装置中用于污泥的脱水；步骤d）中从蒸发脱水装置中流出的水经热水贮池后回流到热水锅炉中。 [0013] 步骤b)中的氧气由氧气浓度为28-30%的富氧机提供。

[0014] 蒸发脱水装置中包括热水管中的热水以及浸没热水管的乙醇或丙酮。使用时，热水管中的热水将乙醇或丙酮加热，由于乙醇或丙酮的沸点较低，当乙醇或丙酮的温度达到沸点时汽化形成气体，乙醇或丙酮相变成气体后上升至储液装置的顶部将热量传递给储液装置外表面的污泥进行脱水；增大了热量与污泥的接触面积、提高了热量的利用率，节约了能源。

[0015] 本发明还涉及一种实现上述污水处理厂污泥处理方法的装置，包括蒸发脱水装置、与蒸发脱水装置连接的热水锅炉，热水锅炉与富氧机连接，蒸发脱水装置与热水锅炉构成水循环系统。

[0016] 为了使进入或流出蒸发脱水装置中的水能够得到缓冲，还设有热水贮池，蒸发脱水装置、热水贮池和热水锅炉依次连接并构成水循环系统，从热水锅炉出来的热水经热水贮池缓冲后进入蒸发脱水装置用于污泥的脱水。

[0017] 作为改进，所述蒸发脱水装置设有储液装置以及贯穿储液装置的热水管。 [0018] 本发明可在污水处理厂内就地进行污泥焚烧处理，经蒸发脱水装置蒸发脱水后的污泥送入热水锅炉中进行焚烧，焚烧产生的烟气和残渣从热水锅炉中排除，利用污泥焚烧产生的热量加热热水锅炉中的水，热水锅炉的热水进入蒸发脱水装置中用于污泥的蒸发污泥中的水分，避免运输产生的费用和二次污染问题，利用热水循环使资源得到充分利用；焚烧时针对污泥热值低、不易燃烧的问题，污泥燃烧时通过富氧机通入氧气，使燃烧更加充分，避免了由于燃烧不充分有害气体的生产，保证烟气达标排放标准和燃烧处理的顺利进行。本发明工艺简单、环保、热源利用合理、成本低。

附图说明

[0019] 图1 为本发明所用装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明的工艺流程图。

[0021] 其中：1为蒸发脱水装置，2为热水锅炉，3为富氧机，4为热水贮池，5为储液装置，6为第一热水管，7为第二热水管，8为第三热水管，9为第四热水管。

具体实施方式

[0022] 以下结合附图进一步说明本发明。

[0023] 参见图1，本发明的污水处理厂污泥处理装置，包括蒸发脱水装置1、蒸发脱水装置1通过第一热水管6和第四热水管9与热水贮池4连接，热水贮池4通过第二热水管7和第三热水管8与热水锅炉2连接，所述热水锅炉2采用现有的热水锅炉，热水锅2连接有富氧机3。蒸发脱水装置1包括储液装置5以及贯穿储液装置5的第一热水管6。经蒸发脱水装置1脱水后的污泥在热水锅炉2中焚烧，产生的热量加热热水锅炉2中的水，热水锅炉2中的热水通过第二热水管7流入热水贮池4，热水贮池4的热水通过第一热水管6流入蒸发脱水装置1中用于加热储液装置5中的液体，从蒸发脱水装置1流出的水通过第四热水管9流回热水贮池4，热水贮池4中的热水回流到热水锅炉2继续加热，加热后的热水继续流入到热水贮池4，蒸发脱水装置1、热水贮池4和热水锅炉2之间构成水循环系统。 [0024] 参见图2，采用上述装置工作时，利用蒸发脱水装置1中第一热水管6中的热水加热储液装置5中乙醇或丙酮，储液装置5中乙醇或丙酮以浸没第一热水管6为宜，第一热水管6中的热水将储液装置5中的乙醇或丙酮加热，当乙醇或丙酮的温度达到沸点时汽化形成气体，乙醇或丙酮相变成气体后上升至储液装置的顶部将热量传递给储液装置外表面的污泥进行脱水；使污泥的含水量降低至20-40%；将脱水后的污泥送至热水锅炉2中，通过氧气浓度为28-30%的富氧机3往热水锅炉2通入氧气，污泥在热水锅炉2里富氧燃烧，燃烧后的烟气和残渣从烟气排放口和残渣排放口排出，产生的热量加热热水锅炉2中的水，热水锅炉2中的热水流至热水贮池4中，热水贮池4中的热水流至蒸发脱水装置1中用于污泥的脱水；从蒸发脱水装置1中流出的热水经热水贮池4后回流到热水锅炉2中继续加热，加热后的热水继续流至热水贮池4中，热水贮池4中的热水流至蒸发脱水装置1中用于污泥的脱水，构成热水循环。

[0025] 本发明所述蒸发脱水装置优选为地暖技术，在通风房屋内建造地暖地坪，在地坪下面设有储液装置以及贯穿储液装置的热水管，为了增加热量与污泥的接触面积、提高热量的利用率，储液装置优选为矩形体，将湿污泥平铺在地暖地坪上20cm厚，适时翻动，保持地暖地坪温度50℃，大约8小时污泥含水率达标。

[0026] 通过储液装置中液体物质的选择需根据实际情况进行选定，本发明使用该液体物质的目的是利用液体物质汽化成气体，利用气体将热量传递对污泥进行加热，一般情况下，该液体物质的沸点低于蒸发脱水装置中热水的水温即可，通常选用沸点为78℃乙醇或者沸点为56℃的丙酮就可以了。

[0027] 本发明将蒸发后的污泥进行焚烧，利用污泥焚烧产生的热量蒸发污泥中的水分，充分利用了能源，工艺简单、环保、热源利用合理、成本低，焚烧后的烟气达到排放标准，焚烧产生的残渣也很少。

[0028] 以含水率80%的100m3湿污泥计算，污泥热容等同于水，水的汽化热为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦/千克，污泥含水率80%，蒸发处理后污泥含水率20%，需要蒸发水分3 3 8
75 m，蒸发75 m 水需要的热量为 1.7×10 千焦，约5.8吨标准煤。100吨水从15℃升高
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到50℃所需要的热量为 1.5×10 千焦，与蒸发热相比该可忽略不计。

[0029] 100m3湿污泥脱水后加入氧气焚烧产生的热量3.4×108 千焦，约11.6吨标准煤，而实际锅炉热效率能够达到70%以上，在扣除必要的热损耗，基本上不需要外加燃料、污泥焚烧产生的热量就能满足污泥水分蒸发的能量。