污水处理厂污泥综合利用方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种污水处理厂污泥综合利用方法，在污泥中加入重金属捕捉剂，混合进入三相分离絮凝沉淀池，并将分离出的含磷液体肥料、含重金属的污泥、有机污泥肥料三种物料分别进行无害化处理或资源化利用。本发明专利技术还涉及污水处理厂污泥综合利用方法的装置。本发明专利技术可有效的去除污泥中重金属，使有机污泥综合利用率达到95%以上；并可生产出含磷液体肥料和固体有机肥料，使污水处理厂产生一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
污水处理厂污泥综合利用方法及装置
本专利技术涉及污水处理厂污泥综合利用方法及装置。技术背景来自住建部的相关数据显示，截至2016年3月底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3910座。一座座运转正常的污水处理厂的背后，产生量巨大的污泥是如何处理处置的。“我国31%的污泥处置方法为土地填埋，这些污泥未经过稳定处理，容易对环境造成二次污染；3.45%的污泥与垃圾混合填埋，这些污泥实际上属于填埋范畴；44.83%的污泥为农业利用；3.45%的污泥进行焚烧处理。”首届珠三角水处理交流会上公布的这组数据，真实的反应了我国污泥处置的现状。治水不治泥，等于未治水；治水不治泥，污染大转移。污泥的年产量不断增加，预计2020年将突破6000万吨。80％的污泥未经稳定化处理。（以上摘自2017年3月14日《中国环境报》八成污泥未经无害化处理市场有望加速释放）国家发改委和住建部联合印发的《十三五全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》也对污泥处理提出明确要求，“到2020年底地级以上城市污泥无害化处置率达到90%；其他城市达到75%；县城力争达到60%；重点镇提高5个百分点，初步实现建制镇污泥统筹集中处理处置。”传统的污泥处理方法是：将污泥从污泥回流管抽出，加入高分子絮凝剂，进行压滤或离心脱水后外运处理；由于加入了高分子絮凝剂，这种污泥脱水后成果冻状，干后像塑料一样硬，后续综合利用很难，只能焚烧或填埋。对于含有大量有机质和蛋白、氨、氮、磷和微量重金属的污泥来说，这种处理方法最多是利用了其中的热值，显得非常的浪费和无视资源，并且容易造成二次污染。而对于污水处理厂来说，每吨外运污泥还要付出210元的处理费用，加上药剂费、电费、人工费和折旧费，其污泥处理费用占污水处理厂运行成本的46%～50%。一个每天处理污水6万吨的污水处理厂，每年用于处置污泥的费用就要193.5万元，若按10年运营周期计为1935万元。可谓高昂的代价换来的是资源的浪费和污染的转移，真是劳民、污染又伤财。所以近年来多种污泥处理的技术应运而生。比较突出的是SPRAS工艺--污泥过程减量技术：其方法是利用常温厌氧工艺消化污泥，其优点是：有明显的污泥减量效果，但没有污泥综合利用效果；其缺点是：泥龄长达120～600天，所以占地面积很大，无法去除重金属，设施体积庞大，投资大，经济效益差。但比传统的焚烧、填埋还是有较大的进步。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术所要解决的问题是：提供一种能去除污泥中的重金属95%以上的污泥能综合利用、并能回收液体磷肥的方法及装置。本专利技术所要解决的技术问题所采用的技术方案：本专利技术的工作方法过程：将污泥从污水处理厂原有系统的污泥回流管中引出，经3重金属捕捉剂添加器，按污泥中重金属含量每毫克加入重金属捕捉剂2～5毫克的浓度，经4螺杆泵搅拌后进入5三相分离絮凝沉淀池。其5三相分离絮凝沉淀池的上清液经2絮凝剂添加器加入絮凝剂，进入25液体肥料储罐沉淀浓缩，可获得含磷浓度200～280mg/l的液体肥料。再经24紫外线杀菌液体肥料包装机，包装外售。其25液体肥料储罐的溢流液回流到26原污水处理系统的厌氧池作为微生物的营养补充。其5三相分离絮凝沉淀池底部含有重金属的污泥由28污泥泵送入污水处理厂原有系统的压滤或离心脱水车间，脱水后外运处理。其5三相分离絮凝沉淀池中、下部占污泥总量90%～95%的有机污泥，经6螺杆泵送入7热交换器获得预加热，而后喷入9刮板薄膜蒸发器，在真空工况下，65℃～85℃水分即可蒸发，由旋转刮板刮下，经15多层锁气出料阀、16多元素添加器、17物料分析控制仪，进入18造粒机，而后由19肥料包装机包装外售。其9刮板薄膜蒸发器的热源由12导热油换热站经14导热油循环泵提供。导热油的加热有两套系统：其一是10太阳能热管经11导热油循环泵实现；其二是由13电加热器实现。二者以太阳能加热为主，电加热为辅。其9刮板薄膜蒸发器中污泥蒸发出的水蒸气，由8真空泵抽出，送入7热交换器与进入的污泥进行热交换而获得冷凝成水，由20水泵送回原有污水处理系统的26厌氧池中。全系统凡有逸出异味、臭气的点，由28除臭系统风机抽送到27生物除臭塔消除。全套系统的压力、流量、温度、物料量由23DCS自动控制系统来完成。本专利技术所要解决的另一个技术问题所采用的技术方案：一种实现本专利技术工作方法的装置，它包括：一个三相分离絮凝沉淀池，用来分离液体磷肥、含重金属的污泥、可综合利用的有机污泥。是实现三种不同物料分离的主设备；一个液体肥料储罐，用于储存和浓缩液体磷肥；一个紫外线杀菌液体肥料包装机，用来包装液体磷肥；一个热交换器，用来予加热污泥和冷凝水蒸气；一个刮板薄膜蒸发器，用来将喷入的污泥在真空工况下，水分蒸发，污泥被干燥、杀菌分离；所述的刮板薄膜蒸发器内部有旋转刮板，外筒有加热介质套腔；一个真空泵，用来将刮板薄膜蒸发器内部形成真空，使污泥在65℃～85℃蒸发出水蒸气；一个导热油热交换站，用于储存、供给刮板薄膜蒸发器热源；用一台导热油循环泵及管路实现换热；控制其循环泵流量，即可控制刮板薄膜蒸发器温度；一个太阳能热管系统，用来循环加热导热油，可使导热油温度达到280℃---300℃，也由一台导热油循环泵实现换热；一个电加热系统，用于太阳能热源不足时辅助加热导热油，电源为普通市电；一个多层锁气出料阀，用于保障刮板薄膜蒸发器内部的真空度，同时还能连续出料。一个多元素添加器，用来调整添加有机肥料的元素含量和品种，以满足不同的市场需求；一个物料分析控制器，用来取样、检验和控制有机肥料的成分；一个造粒机，用来均化混合有机肥料并造粒；一个肥料包装机，用来包装有机肥料，方便销售使用；一个除臭系统风机，用来抽取多点的臭气、异味，以改善劳动环境；一个生物除臭塔，用生物方法消除风机送来的臭气、异味；一个DCS自动控制系统，根据各传感器信号来调整控制系统的压力、流量、温度、物料量，实现稳定高效运行。本专利技术的有益效果：1.本专利技术可将污水处理厂由原来的花钱外运处理，变为就地处理。并且可以将污泥的95%以上变为有机肥料和液体磷肥，化害为利，变废为宝，使污泥处理由负效益变为正效益。将大大减少农业、林业、园林绿化，化肥的使用量。同时还可以改良土壤。2.本专利技术利用太阳能为主加热热源，可节能30%以上。3.本专利技术的方法和装置不仅适用于生活污水处理厂，也可适用于一些工业污水处理厂：如淀粉厂废水、屠宰废水、食品加工废水、食用油厂废水、养殖场废水的污泥处理。附图说明：图1为实现本专利技术污水处理厂污泥综合利用方法的装置。1、原有系统污泥回流管，2、絮凝剂添加器，3、重金属捕捉剤添加器，4、螺杆泵，5、三相分离絮凝沉淀池，6、螺杆泵，7、热交换器，8、真空泵，9、刮板薄膜蒸发器，10、太阳能热管系统，11、导热油循环泵，12、导热油热交换站，13、电加热系统，14、导热油循环泵，15、多层锁气出料阀，16、.多元素添加器，17、物料分析控制器，18、造粒机，19、肥料包装机，20、水泵，21、原有系统的压滤脱水系统，22、污泥泵，23、DCS自动控制系统，24、紫外线杀菌液体肥料包装机，25、液体肥料浓缩储罐，26、原系统厌氧池，27、生物除臭塔，28、除臭系统风机。具体实施方式：实施例1如图1一种实现污水处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水处理厂污泥综合利用方法，其特征在于从污水处理厂原有系统的污泥回流管（1）中引出污泥经重金属捕捉剂添加器（3）加入重金属捕捉剂，经螺杆泵（4）搅拌后进入三相分离絮凝沉淀池（5），对分离出的含磷液体肥料、含重金属的少量有害污泥和大量可利用的有机污泥三种物料分别进行无害化处理或资源化利用。

【技术特征摘要】
1.一种污水处理厂污泥综合利用方法，其特征在于从污水处理厂原有系统的污泥回流管（1）中引出污泥经重金属捕捉剂添加器（3）加入重金属捕捉剂，经螺杆泵（4）搅拌后进入三相分离絮凝沉淀池（5），对分离出的含磷液体肥料、含重金属的少量有害污泥和大量可利用的有机污泥三种物料分别进行无害化处理或资源化利用。2.根据权利要求1，所述的三相分离絮凝沉淀池（5）其特征在于：有一个内筒、一个外筒、一个溢流槽组成，有一个进口和三个出口；其特征还在于：由螺杆泵（4）送来的污泥进入内筒上部，含有重金属的污泥在重金属捕捉剂的作用下形成不溶于水的盐类，快速沉淀到外筒底部，有污泥泵（22）从底部出口抽出；95%的以上的有机污泥由螺杆泵（6）从中、下部出口抽出；上清液由溢流槽收集从上部出口流出。3.根据权利要求2所述的三相分离絮凝沉淀池（5）底部出口排出的含有重金属的污泥由污泥泵（22）抽出，其特征在于：这部分污泥只占污泥总处理量的1%---5%，为了充分利用原有设备，这部分含有重金属的污泥送到污水处理厂原有的污泥脱水系统（21）去处理，脱水后装桶密封由专业的单位特别处理，以确保其安全性。4.根据权利要求书2所述的三相分离絮凝沉淀池（5）其特征还在于：其水力停留时间不少于28小时，这样才能确保三相分离絮凝沉淀池（5）中的聚磷菌在厌氧状态下充分地释放自身吸收的磷；从而使上清液经絮凝剂添加器（2）加入絮凝剂之后进入液体肥料浓缩储罐（25）能迅速沉淀浓缩，而后有紫外线杀菌液体包装机（24）包装外售；其特征还在于：液体肥料浓缩储罐（25）内部设有搅拌器，其上清溢流液流回原水处理系统的厌氧池（26）中。5.根据权利要求书1和2，所述的三相分离絮凝沉淀池（5）中95%以上的有机污泥由螺杆泵（6）从下、中部出口抽出；其特征在于：利用如下方法进行资源化处理：将螺杆泵（6）抽出的污泥先送入热交换器（7）获得预加热，而后喷入刮板薄膜蒸发器；（9）在真空工况下，65℃---85℃水分蒸发，由刮板刮下经多层锁气出料阀（15）、多元素添加器（16）、物料分析控制仪（17）进入造粒机（18），最后由包装机包装外售；其特征还在于：所述的刮板薄膜蒸发器（9）的热源由导热油换热站（12）经导热油循环泵（14）提供。6.根据权利要求5所述的导热油换热站（12）其特征在于：导热油换热站（12）中导热油的加热有两套系统组成；其一是太阳能热管（10）经导热油循环泵（11）实现；其二是利用电加热器（13）加热，二者是以太阳能加热为主，电加热为辅。7.根据权利要求5其特征在于:刮板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉东，
申请(专利权)人：刘汉东，黄盛珠，
类型：发明
国别省市：山东,37