污泥细微泥沙分离方法技术

本发明专利技术公开了一种污泥细微泥沙分离方法，属于污泥处理技术领域，包括以下步骤：污泥预脱水、污泥中性低温水热处理、污泥酸性中温水热处理、污泥高温水热炭化处理、悬浊液冷却至室温并超声处理、悬浊液旋流分离处理得到细微泥沙层和生物炭层、细微泥沙层和生物炭层分别深度脱水。通过对污泥预脱水，再通过逐级升温水热处理，将有机质转化为生物炭，保留碳资源，提高污泥中磷的释放，增强对污泥中重金属的钝化；通过超声处理及水力旋流分离反应后的污泥生物炭和细微泥沙；最后对有机质层和微细泥沙层分别深度脱水处理，方便分类处置利用。本发明专利技术能够提高水力旋流分离分离效率，降低后续污泥处理量和处理成本，最大限度回收污泥中的能源和资源。源和资源。源和资源。

【技术实现步骤摘要】
污泥细微泥沙分离方法


[0001]本专利技术属于污泥处理
，尤其涉及一种污泥细微泥沙分离方法。

技术介绍

[0002]多源污泥是广义的城市污泥，是城市建设发展过程中产生的固体废弃物，是长江大保护治理的重要组成部分，包括污水污泥、通沟污泥、河湖底泥等，其特点是组分复杂、产量巨大、含水率高。污水污泥是污水处理后的产物，其年产生量超过7000万t；通沟污泥是指排水管网养护过程中清掏出来的沉积物；河湖底泥是江河、湖泊、水库等水体底部长期积存的沉积物。
[0003]多源污泥具有不同的产生特性。从来源看，污水污泥来源固定，通沟污泥、河湖底泥则来源分散；从产生频率和产量看，污水污泥是连续稳定产生的，通沟污泥间歇、少量产生，河湖底泥产生具有间歇性，产生量大。在各类污泥中，污水污泥产生量和来源较为稳定，多源污泥协同处理应以污水污泥为核心。
[0004]多源污泥组成上主要是有机质和无机颗粒物，如何高效的将污泥中有机无机分离，分别加以利用，是提高污泥处理和综合利用效率水平，寻求更多污泥处理处置路径的关键。
[0005]目前，旋流除砂技术是一种传统的固
‑
液分离方法，具有结构简单、分离效率高、运行和维护成本低等优势，已在污水处理系统除砂应用60余年。近年来，由于城市污水处理系统除砂效率低下，污水处理系统中细微砂的问题日益突出。由于污泥中大量微生物和胞外聚合物的存在，将污泥中有机质和无机质絮凝卷捕、包覆杂糅在一起，降低旋流除砂技术的分离效率，尤其是对颗粒粒径粒径≤100μm细微泥沙分离效果较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种污泥细微泥沙分离方法，旨在解决现有技术中由于污泥中有机质和无机质包覆杂糅在一起，导致污泥中细微泥沙分离效果差的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0008]一种污泥细微泥沙分离方法，包括以下步骤：
[0009]1)污泥预脱水；
[0010]2)污泥中性低温水热处理；
[0011]3)污泥酸性中温水热处理；
[0012]4)污泥高温水热炭化处理；
[0013]5)悬浊液冷却至室温并超声处理；
[0014]6)悬浊液旋流分离处理得到细微泥沙层和生物炭层；
[0015]7)细微泥沙层和生物炭层分别深度脱水；
[0016]预脱水后的污泥经逐级升温水热炭化处理，悬浊液通过超声处理及旋流分离将生物炭和细微泥沙分离，最后经过深度脱水得到生物炭滤饼和泥沙滤饼，滤液进入污水处理
系统再处理。
[0017]优选的，所述步骤1)中污泥预脱水的具体步骤如下：
[0018]11)将污泥加入阳离子聚丙烯酰胺调理，添加量为绝干污泥的0.5
‑1‰
；
[0019]12)机械浓缩至含水率80
‑
90％。
[0020]优选的，所述步骤2)在高压封闭环境下进行中性低温水热处理，温度为100
‑
140℃，反应时间为30
‑
60min。
[0021]优选的，所述步骤3)在高压封闭环境下，添加酸性催化剂进行酸性中温水热处理，温度为140
‑
180℃，反应时间为60
‑
90min。
[0022]优选的，所述酸性催化剂为硫酸、盐酸中的一种或两种以上混合物，所述酸性催化剂的添加量为绝干污泥的1
‑
3％。
[0023]优选的，所述步骤4)在高压封闭环境下进行高温水热炭化处理，温度为180
‑
220℃，反应时间为30
‑
60min。
[0024]优选的，所述步骤5)中超声频率为10
‑
50kHz，超声的声能密度为0.1
‑
1W/mL，超声处理时间5
‑
60min。
[0025]优选的，所述步骤6)应用水力旋流器进行悬浊液水力旋流分离，参数中进料压力为0.05
‑
0.5Mpa，水力旋流器的筒体上部设有进料口、底部设有泥沙出料口、顶部设有生物炭出料口。
[0026]优选的，所述步骤7)中深度脱水采用板框压滤或高压带式脱水，得到的有机滤饼含水率30％
‑
50％，有机质含量60％
‑
100％，微细泥沙泥饼含水率10％
‑
30％，有机质含量0％
‑
20％。
[0027]优选的，所述污泥为市政/工业污水处理厂污泥、河道湖泊清淤底泥和/或市政管网通沟污泥。
[0028]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术首先对污泥预脱水，再通过逐级升温水热处理，并变换反应条件，可将有机质转变为生物炭，保留污泥中的碳资源，提高污泥中磷的释放，增强对污泥中重金属的钝化；再超声处理提高污泥生物炭与微细颗粒的分离性，经过水力旋流分离污泥生物炭和细微泥沙；最后对有机质层和微细泥沙层分别深度脱水处理，分类处置利用。采用本专利技术能够提高水力旋流分离分离效率，可将颗粒粒径粒径≤100μm细微泥沙分离出来，降低后续污泥处理量和处理成本，实现对污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化利用，最大限度回收污泥中的能源和资源。
附图说明
[0029]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0030]图1是本专利技术提供的一种污泥细微泥沙分离方法的流程示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例中污泥细微泥沙分离系统的结构示意图；
[0032]图中：1
‑
污泥浓缩池；2
‑
污泥预脱水装置；3
‑
低温水热反应釜；4
‑
中温水热反应釜；5
‑
高温水热反应釜；6
‑
酸储罐；7
‑
超声震荡器；8
‑
旋流分离器；9
‑
深度脱水装置；10
‑
搅拌器；11
‑
超声波发生器。
具体实施方式
[0033]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]鉴于由污水污泥、通沟污泥及河湖底泥组成的多源污泥具有不同的产生特性。从来源看，污水污泥来源固定，通沟污泥、河湖底泥则来源分散；从产生频率和产量看，污水污泥是连续稳定产生的，通沟污泥间歇、少量产生，河湖底泥产生具有间歇性，产生量大。在各类污泥中，污水污泥产生量和来源较为稳定，因此多源污泥协同处理应以污水污泥为核心。
[0035]依据“分质协同、分类利用”的总体原则，按照有机质含量高低分类处理，3种污泥有机质含量从高到低依次是污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥细微泥沙分离方法，其特征在于，包括以下步骤：1)污泥预脱水；2)污泥中性低温水热处理；3)污泥酸性中温水热处理；4)污泥高温水热炭化处理；5)悬浊液冷却至室温并超声处理；6)悬浊液旋流分离处理得到细微泥沙层和生物炭层；7)细微泥沙层和生物炭层分别深度脱水；预脱水后的污泥经逐级升温水热炭化处理，悬浊液通过超声处理及旋流分离将生物炭和细微泥沙分离，最后经过深度脱水得到生物炭滤饼和泥沙滤饼，滤液进入污水处理系统再处理。2.根据权利要求1所述的污泥细微泥沙分离方法，其特征在于：所述步骤1)中污泥预脱水的具体步骤如下：11)将污泥加入阳离子聚丙烯酰胺调理，添加量为绝干污泥的0.5
‑1‰
；12)机械浓缩至含水率80
‑
90％。3.根据权利要求1所述的污泥细微泥沙分离方法，其特征在于：所述步骤2)在高压封闭环境下进行中性低温水热处理，温度为100
‑
140℃，反应时间为30
‑
60min。4.根据权利要求1所述的污泥细微泥沙分离方法，其特征在于：所述步骤3)在高压封闭环境下，添加酸性催化剂进行酸性中温水热处理，温度为140
‑
180℃，反应时间为60
‑
90min。5.根据权利要求4所述的污泥细微泥沙分离方法，其特征在于：所述酸性催化剂为硫酸、盐酸中的一种或两种以上混合物，所述酸性催化剂的添加量为绝干污泥的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫民，程寒飞，张哲，冉景，朱巧红，徐驰，李传松，
申请(专利权)人：中冶生态环保集团有限公司，
类型：发明
国别省市：