一种利用压滤调理、浓缩污泥的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用压滤调理、浓缩污泥的方法，采用一体式塔式反应器，主要包括：(1)污泥的调理，将未浓缩的污水处理厂剩余污泥从反应器底部通入到该装置中，向装置进药口中投加适量的亚铁溶液与过硫酸盐，调理剂与污泥混合，实现污泥的调理；(2)污泥的浓缩，装置中部设置可上下移动的圆盘形压滤铁网，利用压滤铁网向下移动产生的压力以及污泥自身的重力进行固液分离，污泥被压滤铁网截留沉积在装置底部，上清液透过压滤铁网从装置上部出水堰排出，达到污泥高效浓缩的目的。利用此反应器的处理方法将传统的污泥调理和污泥压滤两部分工艺结合在一起，具有高效率、低成本、低占地、且具有工业化前景的优势。

A method of conditioning and thickening sludge by pressure filtration

The invention relates to a method for conditioning and thickening sludge by pressure filtration, which adopts an integrated tower reactor, mainly including: (1) sludge conditioning, passing the remaining sludge of the non concentrated sewage treatment plant from the bottom of the reactor into the device, adding an appropriate amount of ferrous solution and persulfate to the drug inlet of the device, mixing the conditioner and sludge to realize sludge conditioning; (2) sludge Concentration: the central part of the unit is equipped with a disc-shaped iron screen that can move up and down. The pressure generated by the iron screen moving down and the gravity of the sludge itself are used for solid-liquid separation. The sludge is trapped and deposited at the bottom of the unit by the iron screen, and the supernatant is discharged from the water outlet weir at the upper part of the unit through the iron screen, so as to achieve the purpose of efficient sludge concentration. The treatment method of this reactor combines the traditional sludge conditioning and sludge pressure filtration processes, which has the advantages of high efficiency, low cost, low land occupation and industrial prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种利用压滤调理、浓缩污泥的方法
本专利技术属于污泥调理、污泥浓缩领域，尤其是一种利用压滤调理、浓缩污泥方法，采用所设计的一体式塔式反应器。
技术介绍
污水处理厂在国内已得到广泛应用，由此带来的污泥处置作为一个急需处理的问题出现在人们面前。污水沉淀处理后会产生大量污泥，同时污水中约一半的污染物会转移到污泥中，如果不进行妥善处理，将造成严重的二次污染。经浓缩脱水后的污泥含水率一般都在80％以上，平均值接近90％，也就是说，湿污泥中的水分是干污泥的近9倍。为了方便综合利用和最终处置,需最大限度提高污泥含固率。因此国内外对污泥脱水减容化越来越重。多年的重水轻泥思想使得目前污泥处置问题尤为严重，业界都在探讨污泥解决之道。污泥处置方法中都必须要先经过脱水和干化。污泥脱水通常使用浓缩脱水与机械脱水，而浓缩脱水又有耗时长、占地大等显著缺点，在实际生产中通常以机械脱水为主，由于水分与污泥颗粒结合的特性，单纯采用机械方法脱除具有一定的限制，一般来说，采用机械脱水的污泥含水率仍然较高，通常会有80％以上，其处置难度和成本仍然较高，而且不符合国家《城镇污水处理厂污泥处置》系列标准的相关规定，因此有必要进一步进行改进处理方式。因此寻找一种高效率、占地小、成本低、易于工业化的污泥浓缩方法是目前污泥处理处置工艺面临的一大难题。目前市场上常见的污泥机械脱水有带式污泥脱水、板框式污泥脱水、离心式污泥脱水、叠式污泥脱水、螺旋压榨式污泥脱水，其中通常在污泥脱水前端投加混凝脱水剂与调理剂来提高脱水效率。例如，CN201020275565.8提供了一种多功能高效污水处理零排放系统，包括污水供应机构、污水处理反应器、处理水排放机构和污泥处理机构，其中污水供应机构包括污水贮槽、污水输送泵以及污水加药装置；污水处理反应器包括罐体、处理水出口和污泥出口；污泥处理机构包括电动机、减速器、旋转挤压轴、挤压滤网、固体出口、液体出口。该技术方案是一整套污水污泥处理系统，占地面积大，灵活性差。且污泥处理部分只是进行简单的机械压滤，未进行氧化调理，停留时间较长、脱水效率较差。本专利技术将污泥的调理与脱水相结合，装置占地面积小，可在同一个反应器中实现污泥调理与污泥机械脱水，在污泥处理处置方面具有可观的工业化前景。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器及污泥处理方法，以克服现有污泥处理方法占地面积大，时间长，效率低的问题，停留时间2-4小时，污泥含水率可降至65％以下。本专利技术是这样实现的，首先，本专利技术提供了一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，包括：采用圆柱形的池体，反应器底部设有进泥口以及排泥口，中部设有加药口和多个排水口，顶部设有排水口和溢流堰，并在反应器中组合可上下移动的圆盘形压滤铁网。反应器中部设有的多个不同高度的排水口，方便将压滤铁网上部的水排空，底部排泥口可打开以取走泥饼，并用螺丝与胶垫固定密封。保证了在同一个反应器中实现进泥、污泥调理、污泥浓缩、排泥的连续处理过程。本专利技术的进一步技术方案是：可上下移动的圆盘形压滤铁网中部与一根钢制金属柱相连，随金属柱上下移动，金属柱上端可与传动装置相连接，使金属柱带动压滤铁网向下移动。本专利技术的进一步技术方案是：可上下移动的圆盘形压滤铁网直径与反应器内径相同，铁网孔径大小为44微米至75微米，可透过水，但对污泥有截留作用。经过大量实验，所得44微米至75微米的铁网孔径为最佳，孔径低于44微米时，会使压滤压力变大，压滤速度减慢，停留时间变长。孔径高于75微米时，虽然压滤速度变快，但处理效果变差，部分污泥会透过孔隙。本专利技术进一步提供一种利用压滤调理、浓缩污泥的方法，采用前述的一体式塔式反应器，主要包括以下步骤：(1)污泥的调理，将未浓缩的污水处理厂剩余污泥从反应器底部通入到该装置中，向装置进药口中投加适量的亚铁溶液与过硫酸盐氧化剂，在连续进泥的条件下，调理剂与污泥在反应器中不断混合；(2)污泥的浓缩，装置中部设置可上下移动的圆盘形压滤铁网，利用压滤铁网向下移动产生的压力以及污泥自身的重力进行固液分离，污泥被压滤铁网截留沉积在装置底部，上清液透过压滤铁网从装置上部出水堰排出，浓缩后的污泥通过反应器底部排泥口取出。通过大量的实验研究发现，一方面实现了污泥的调理，提高污泥的沉降性能和脱水性能；另一方面达到污泥高效浓缩的目的。采用此系统，污泥调理后的沉降性能与脱水性能远高于普通剩余污泥，大大降低了污泥含水率，且污泥在同一个反应器中实现了机械脱水，大大提高了污泥处理效率。本专利技术的进一步技术方案是：采用所述方法，在同一个装置中实现污泥调理、污泥浓缩，运行过程为：进泥加药-混合反应-压滤-排水排泥-再进泥加药。本专利技术的进一步技术方案是：所述剩余污泥来自城镇污水处理厂生物处理池产生的剩余污泥，含水率在99.2％-99.8％，pH值6-8，剩余污泥浓度5000mg/L至8000mg/L。本专利技术的进一步技术方案是：剩余污泥从反应器底部通入到该装置的进水流速0.3m/s-0.6m/s，水力停留时间为2-4小时，工作温度10℃至80℃。经过大量实验，进水流速0.3m/s-0.6m/s为最佳，当流速低于0.3m/s时，污泥流动性变差，进水污泥会堆积，堵塞管路。当流速低于0.6m/s时，污泥沉降性能变差，且相同停留时间需要的反应器体积变大。停留时间由污泥脱水效率决定，当低于2小时，污泥脱水效率将可能达不到要求。当停留时间高于4小时，脱水率会提高，但占地面积也会随之增大，也不符合尽可能缩短停留时间的要求。本专利技术的进一步技术方案是：亚铁溶液与过硫酸盐氧化剂使用的是硫酸亚铁/氯化亚铁和过硫酸钠/过硫酸钾，混合投加，投加量分别为1.1mmol/g干污泥和1mmol/g干污泥。经过大量实验，投加量分别为1.1mmol/g干污泥和1mmol/g干污泥为最佳，当投加量低于1.1mmol/g干污泥和1mmol/g干污泥时，污泥氧化调理效果变差，反应不完全，影响压滤的脱水效率。当投加量高于1.1mmol/g干污泥和1mmol/g干污泥时，污泥脱水效率提高不明显，但投加药剂成本增加。本专利技术的进一步技术方案是：进行污泥压滤，过滤压力为0.4-0.6Mpa。经过大量实验，过滤压力为0.4-0.6Mpa时最佳，当过滤压力低于0.4Mpa，停留时间急剧增加，脱水效率变差。当过滤压力高于0.6Mpa，压滤速度有一定提高，但会使一部分污泥透过铁网，脱水性变差，且对机器和反应器要求变高。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：(1)本方案构建了一种高效率、低成本、低占地、可以实现工业化应用的一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器。(2)采用此一体式塔式反应器的污泥处理处置技术，将传统的污泥调理和污泥压滤两部分工艺结合在一起，在氧化调理和巨大的压力作用下，污泥可以快速沉降下来并与水分离，污泥含水率可在2-4小时内降低至65％以下，具有良好的工业化前景。附图说明...

【技术保护点】
1.一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，其特征在于，包括：采用圆柱形的池体，反应器底部设有进泥口以及排泥口，中部设有加药口和多个排水口，顶部设有排水口和溢流堰，并在反应器中组合可上下移动的圆盘形压滤铁网，底部采用螺丝与胶垫固定密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，其特征在于，包括：采用圆柱形的池体，反应器底部设有进泥口以及排泥口，中部设有加药口和多个排水口，顶部设有排水口和溢流堰，并在反应器中组合可上下移动的圆盘形压滤铁网，底部采用螺丝与胶垫固定密封。


2.根据权利要求1所述的一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，其特征在于：可上下移动的圆盘形压滤铁网中部与一根钢制金属柱相连，随金属柱上下移动，金属柱上端可与传动装置相连接，使金属柱带动压滤铁网向下移动。


3.根据权利要求1所述的一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，其特征在于：可上下移动的圆盘形压滤铁网直径与反应器内径相同，铁网孔径大小为44微米至75微米，可透过水，但对污泥有截留作用。


4.一种利用压滤调理、浓缩污泥的方法，其特征在于：采用权利要求1-3任一项所述的一种利用压滤调理、浓缩污泥的一体式塔式反应器，包括以下步骤：
(1)污泥的调理，将未浓缩的污水处理厂剩余污泥从反应器底部通入到该装置中，向装置进药口中投加适量的亚铁溶液与过硫酸盐氧化剂，在连续进泥的条件下，调理剂与污泥在反应器中不断混合；
(2)污泥的浓缩，装置中部设置可上下移动的圆盘形压滤铁网，利用压滤铁网向下移动产生的压力以及污泥自身的重力进行固液分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭，韩松芳，涂仁杰，修翊彬，王青，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东;44