减量处理生化污泥的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及污泥处理领域，公开了一种减量处理生化污泥的方法和系统，该方法包括：(1)将生化污泥进行浆化处理，获得物料I；(2)将所述物料I与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；(3)将所述物料II与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；(4)将所述物料III依次进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；(5)将所述物料IV进行脱水处理。本发明专利技术提供的减量处理生化污泥的方法具有处理效果好的优点。

The method and system of reducing biochemical sludge

【技术实现步骤摘要】
减量处理生化污泥的方法和系统
本专利技术涉及污泥处理领域，具体涉及一种减量处理生化污泥的方法和一种减量处理生化污泥的系统。
技术介绍
生化剩余污泥是一种由有机残片、微生物、无机颗粒等组成的极其复杂的非均质体，对环境的污染性很强，且成分复杂、处理困难，已成为人们关注的热点。近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理效率迅速提高，大量污水处理厂的建设无疑对保护水环境作用重大，但随之产生了大量的生化剩余污泥。对这部分生化污泥，污水处理厂通常采用的“机械脱水+外委”方法处理，虽然设备投资较少，但只能将10000m3含水98％的污泥体积减少到约1200吨，污泥体积庞大，残留污泥含有大量有毒有害物质，为此，企业每年需要花费高昂费用外委处理。为解决生化剩余污泥对环境的污染，人们在污泥减量技术方面开展了大量的研发工作，开发出一系列的技术，如污泥干化填埋技术、堆肥技术、焚烧技术等等。这些技术对污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水构成污染风险；堆肥技术在使用过程对土壤造成重金属污染和生物污染；焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高，而且可能产生二噁英等有害气体。这些都迫使人们开发性价比更高的技术。污泥热水解技术，可以使微生物絮体解散，细胞结构破碎，蛋白质、多糖和脂类等有机大分子水解，从而减少了污泥中的固含量，同时热水解也能导致污泥颗粒粘性降低、污泥中水分分布特性改变，从而改善污泥的脱水能力，由于热水解技术可以从减少固体总量和改善污泥的脱水性能两方面达到污泥减量的效果，因而得到了广泛的研究。例如CN1569699A公开了属于水处理领域的适用于市政污水处理厂的剩余污泥的资源化、减量化处理的一种剩余污泥的处理方法。该方法是剩余污泥通过以高压釜作为反应器，在110-190℃温度范围内进行热水解处理后，在序批式厌氧反应器中厌氧消化和脱水三个处理步骤，得到含水率为45-50％的泥饼，泥饼可以农用或焚烧。该现有技术可以削减污泥95％以上的体积，处理后的污泥体积不到原来的5％，从而实现污泥的减量化:同时厌氧消化反应器的体积减小一半，从而节省费用。处理后的污泥可以作为肥料农用，也可直接作为锅炉的燃料，来回收热能。但上述污泥热水解的处理技术在实际工业化应用中，还存在着处理效果不理想，处理效率低的问题。因此，有必要开发出经济可行的生化污泥减量的技术，以大幅减少剩余污泥的体积，减少对环境的危害。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种处理效果好(污泥VSS去除率高)的减量处理生化污泥的方法。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种减量处理生化污泥的方法，该方法包括：(1)将生化污泥进行浆化处理，获得物料I；(2)将所述物料I与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；(3)将所述物料II与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；(4)将所述物料III依次进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；(5)将所述物料IV进行脱水处理。本专利技术的第二方面提供减量处理生化污泥的方法，该方法在包括均质浆化罐、减量消解反应器、湿式氧化反应器、一次闪蒸罐和二次闪蒸罐的系统中实施，该方法包括：(1)将生化污泥引入至所述均质浆化罐中进行浆化处理，获得物料I；(2)将所述物料I引入至所述减量消解反应器中以与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；(3)将所述物料II引入至所述湿式氧化反应器中以与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；(4)将所述物料III依次引入至所述一次闪蒸罐和所述二次闪蒸罐中以分别进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；(5)将所述物料IV进行脱水处理。本专利技术的第三方面提供一种减量处理生化污泥的系统，该系统中含有均质浆化罐、减量消解反应器、湿式氧化反应器、一次闪蒸罐、二次闪蒸罐和脱水装置，所述均质浆化罐通过管线与所述减量消解反应器连通，使得生化污泥在所述均质浆化罐进行浆化处理后得到的物料I能够进入所述减量消解反应器；所述减量消解反应器通过管线与所述湿式氧化反应器连通，使得所述物料I在所述减量消解反应器中与蒸汽进行减量消解反应后得到的物料II能够进入所述湿式氧化反应器中；所述湿式氧化反应器通过管线与所述一次闪蒸罐连通，使得所述物料II在所述湿式氧化反应器中与含氧气体接触以进行湿式氧化反应后获得的物料III能够进入所述一次闪蒸罐中；所述一次闪蒸罐通过管线与所述二次闪蒸罐连通，使得所述物料III能够依次进入所述一次闪蒸罐和所述二次闪蒸罐中分别进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理；所述二次闪蒸罐通过管线与所述脱水装置连通，使得由所述二次闪蒸罐中获得的物料IV能够进入所述脱水装置中进行脱水处理。本专利技术提供的前述两种减量处理生化污泥的方法具有处理效果好的优点。具体地，本专利技术提供的前述两种减量处理生化污泥的方法能够获得含水率低的污泥，且污泥VSS去除率高。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种减量处理生化污泥的方法，该方法包括：(1)将生化污泥进行浆化处理，获得物料I；(2)将所述物料I与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；(3)将所述物料II与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；(4)将所述物料III依次进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；(5)将所述物料IV进行脱水处理。优选地，在步骤(1)中，所述浆化处理的条件包括：温度为80-120℃，时间为2-4h。优选情况下，所述减量消解反应的条件包括：温度为140-180℃，时间为0.5-2h。为了使得本专利技术的方法处理后的污泥VSS去除率更高，根据一种优选的具体实施方式，所述减量消解反应在消解促进剂存在下进行，所述消解促进剂为碱性物质或酸性物质。特别优选情况下，所述消解促进剂为碱性物质。优选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。特别优选地，所述碱性物质为浓度为10-50重量％的氢氧化钠水溶液。优选情况下，所述消解促进剂的用量使得进行所述减量消解反应的混合物流的pH值保持为7-13，更优选保持为9-10。根据一种特别优选的具体实施方式，本专利技术的方法还包括：步骤(1)的所述浆化处理在碱性物质存在下进行。在该优选的具体实施方式中，优选步骤(1)中的所述碱性物质的用量使得进行所述浆化处理的混合物流的pH值保持为7-10；以及步骤(2)中的所述减量消解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减量处理生化污泥的方法，该方法包括：/n(1)将生化污泥进行浆化处理，获得物料I；/n(2)将所述物料I与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；/n(3)将所述物料II与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；/n(4)将所述物料III依次进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；/n(5)将所述物料IV进行脱水处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种减量处理生化污泥的方法，该方法包括：
(1)将生化污泥进行浆化处理，获得物料I；
(2)将所述物料I与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；
(3)将所述物料II与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；
(4)将所述物料III依次进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；
(5)将所述物料IV进行脱水处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述浆化处理的条件包括：温度为80-120℃，时间为2-4h。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述减量消解反应的条件包括：温度为140-180℃，时间为0.5-2h。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述减量消解反应在消解促进剂存在下进行，所述消解促进剂为碱性物质或酸性物质。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述消解促进剂为碱性物质；
优选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种；
优选地，所述碱性物质为浓度为10-50重量％的氢氧化钠水溶液。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述消解促进剂的用量使得进行所述减量消解反应的混合物流的pH值保持为7-13，优选保持为9-10。


7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：步骤(1)的所述浆化处理在碱性物质存在下进行。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(1)中的所述碱性物质的用量使得进行所述浆化处理的混合物流的pH值保持为7-10；以及
步骤(2)中的所述减量消解反应在作为消解促进剂的碱性物质存在下进行，步骤(2)中的所述碱性物质的用量使得进行所述减量消解反应的混合物流的pH值保持为9-13，且进行所述减量消解反应的混合物流的pH值比进行所述浆化处理的混合物流的pH值高。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(1)中的所述碱性物质的用量使得进行所述浆化处理的混合物流的pH值保持为8-9。


10.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(2)中的碱性物质的用量使得进行所述减量消解反应的混合物流的pH值保持为9-10。


11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述湿式氧化反应的条件包括：温度为200-240℃，压力为2-7MPa，时间为0.2-1h。


12.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述第一闪蒸处理的温度为160-240℃，且所述第一闪蒸处理的温度比所述第二闪蒸处理的温度高；
优选地，所述第二闪蒸处理的温度为120-190℃。


13.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，所述生化污泥的含水率为80-96重量％，优选为90-95重量％；挥发分比f≥0.3，优选≥0.6，其中f＝VSS/SS。


14.一种减量处理生化污泥的方法，该方法在包括均质浆化罐、减量消解反应器、湿式氧化反应器、一次闪蒸罐和二次闪蒸罐的系统中实施，该方法包括：
(1)将生化污泥引入至所述均质浆化罐中进行浆化处理，获得物料I；
(2)将所述物料I引入至所述减量消解反应器中以与蒸汽进行减量消解反应，获得物料II；
(3)将所述物料II引入至所述湿式氧化反应器中以与含氧气体接触以进行湿式氧化反应，获得物料III；
(4)将所述物料III依次引入至所述一次闪蒸罐和所述二次闪蒸罐中以分别进行第一闪蒸处理和第二闪蒸处理，获得物料IV；
(5)将所述物料IV进行脱水处理。


15.根据权利要求14...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑军强，高峰，秦冰，杨宇宁，赵锐，杨春鹏，马欣，曹晓磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11