摘  要：本发明公开了一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，涉及烟气处理技术领域，包括以下步骤：取污水处理系统剩余污泥浓缩处理，浓缩至含水率降到97%，制得浓缩污泥，浓缩污泥具有流动性；将浓缩污泥在120℃~300℃下水热处理30~60min，或在300~350℃下碳化处理30~60min；将预处理后的浓缩污泥压滤脱水，制得脱水泥饼，脱水泥饼的含水率低于60%；将脱水泥饼干化处理30min，制得颗粒污泥，颗粒污泥含水率小于等于10%。本方法既减少了污泥体积又改善了污泥脱水性能，大大降低了脱水的能耗，同时最大程度的保留了污泥中的碳值。

 

技术要点

1.一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

a，浓缩取污水处理系统剩余污泥浓缩处理，浓缩至含水率降到97%，制得浓缩污泥，所述浓缩污泥具有流动性；

b，脱水预处理将步骤a制备的浓缩污泥在120℃~300℃下水热处理30~60min，或在300~350℃下碳化处理30~60min；

c，脱水将步骤b预处理后的浓缩污泥压滤脱水，制得脱水泥饼，所述脱水泥饼的含水率低于60%；

d，蒸汽干化将脱水泥饼干化处理30min，制得颗粒污泥，所述颗粒污泥含水率小于等于10%。

2.根据权利要求1所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：步骤a中，浓缩处理2~20h，所述浓缩污泥的体积为原体积的1/4。

3.根据权利要求1所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：步骤b中，所述水热处理的压力为0.2MPa~8.6Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：步骤b中，所述碳化处理的压力为6~8Mpa。

5.根据权利要求1所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：步骤c中，所述压滤时间小于2h。

6.根据权利要求1所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，其特征在于：步骤d中，所述干化处理在160~230℃下，通有蒸汽压力为1.0MPa的低压蒸汽的蒸汽污泥干化机中进行。

7.一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统，其特征在于：包括浓缩池（1），所述浓缩池（1）的清液出口连接污水处理系统（2），所述浓缩池（1）的沉淀物出口连接脱水预处理装置（3），所述脱水预处理装置（3）的出口连接板框压滤机（4），所述板框压滤机（4）的滤液出口连接污水处理系统（2），所述板框压滤机（4）的滤渣出口连接蒸汽污泥干化机（5）。

8.根据权利要求7所述的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统，其特征在于：所述脱水预处理装置（3）为水热处理装置或碳化处理装置。

 

技术领域

本发明涉及能源化工环保领域，特别涉及污泥处理领域，具体为一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统及方法。

 

背景技术

苎麻是一种传统的纺织原料和药材，在加工过程中会产生大量的废水，其中含有各种化学物质、悬浮颗粒和气味等。苎麻废水的主要成分包括有机污染物、悬浮物、氨氮、总磷、总氮等。废水中的有机物、氮、磷等会导致水体富营养化，产生藻类爆发，从而影响水生态系统的平衡。若苎麻废水未经处理就排放至环境中，会对水体、空气、土壤等造成严重污染，给生态环境带来很大的危害。

苎麻废水的危害不容忽视，需要科学合理的处理方法，现有的苎麻废水处理方式相对简单，多采用沉淀、过滤、离心、气浮等物理方法，对苎麻废水中的颗粒污染物和悬浮颗粒进行去除，或利用吸附、氧化、还原、絮凝等化学方法，对废水中的有机物和无机物进行去除；废水处理后产生的污泥的处理方式相对简单，即经过浓缩或未经浓缩后直接用板框压滤机经过一次或二次压滤，压滤后的泥饼外运并直接填埋。

但是，由于压滤后的泥饼中的有机物含量高、粘性大、含水率高，使得碾压机械打滑甚至深陷其中，给填埋操作带来困难。同时，污泥的流变性使得填埋体易变形和滑坡，给填埋场带来极大安全隐患。污泥的高含水率大大增加了填埋场渗滤液处理量，由于污泥细小，经常堵塞渗滤液收集系统和排水管，加重了垃圾场的承载负荷，给填埋场安全和管理带来困难。清理收集系统的费用极为昂贵。因此，亟需开发芝麻废水处理设施剩余污泥处理工艺，降低现有污泥处理工艺出泥的含水率，同时合理的利用污泥中的有机物。

 

发明内容

本发明为了解决目前在苎麻废水处理后产生的污泥经过简单的处理即进行外运填埋，污泥有机物含量及含水量均高，导致碾压机械打滑给填埋带来困难，增加了填埋场渗滤液处理量，堵塞渗滤液收集系统和排水管，加重了垃圾场的承载负荷；同时，污泥中的有机物没有充分利用，影响水生态系统的平衡等问题，提供了一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统及方法。

本发明采用如下技术实现：本发明提供一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统，包括浓缩池，浓缩池的清液出口连接污水处理系统，浓缩池的沉淀物出口连接脱水预处理装置，脱水预处理装置为水热处理装置或碳化处理装置，脱水预处理装置的出口连接板框压滤机，板框压滤机的滤液出口连接污水处理系统，板框压滤机的滤渣出口连接蒸汽污泥干化机，蒸汽污泥干化机上设有蒸汽入口和冷凝液回收管。

本发明提供一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，包括以下步骤：

a，浓缩

取污水处理系统剩余污泥作为进料，剩余污泥的含水量大于99%，置于浓缩池中浓缩处理2~20h，使含水率降低，浓缩至含水率降到97%，制得浓缩污泥，浓缩污泥的体积为原体积的1/4，浓缩污泥具有流动性。

b，脱水预处理

在脱水预处理步骤中，用以提高污泥的脱水性能，浓缩污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，同时为后续机械脱水处理改善处理环境，避免浓缩污泥中含水量过大，碾压机械打滑或含污泥液体在处理容器中流渗，减少脱水过程的能耗或提高脱水后污泥的含水率，改善后续步骤的污泥脱水性能。

将步骤a制备的浓缩污泥在120℃~300℃下水热处理30~60min，水热处理的压力为0.2MPa~8.6Mpa，通过水热干化破坏污泥细胞、胶体结构，有机物水解，释放水分。污泥经过水热干化处理后，其脱水性能明显改善。

作为一种替换，在300~350℃下碳化处理30~60min，碳化处理的压力为6~8Mpa，通过对浓缩污泥加温加压，使污泥中的有机质裂解，在将污泥中的水分脱除的同时保留了污泥中的碳含量，使最终的干污泥中的碳含量提高，实现了资源的再利用，在整个处理过程中节省了运行所需要的水电能，且裂解后的污泥稳定无害。

c，脱水

将步骤b预处理后的浓缩污泥压滤采用板框压滤机脱水，压滤时间小于2h，通过物理挤压作用，进一步脱除污泥的水分，制得脱水泥饼，脱水泥饼的含水率低于60%。

板框式压滤机是在密闭状态下，经过高压泵把污泥打入板框间隙并挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。采用板框压滤机可以有效在低生产率的前提下，提高脱水率，未经预处理的板框脱水后的泥饼含水率为70%~85%，而经过步骤b脱水预处理后，泥饼的含水率最低可达50%，有效提高泥饼的脱水率，降低压滤后泥饼的含水量。

d,蒸汽干化

将脱水泥饼经过蒸汽污泥干化机在160~230℃下，干化处理30min，其中，蒸汽污泥干化机中通有蒸汽压力为1.0MPa的低压蒸汽，制得颗粒污泥，颗粒污泥含水率小于等于10%。

蒸汽污泥干化机利用蒸汽热能，经过换热器壳层进行热交换，蒸发污泥中的水分使之干化。本步骤中，蒸汽干化具有效率高、操作弹性大、易于控制、稳定性好等优点，加上新型蒸汽污泥干化机效率高、能耗较低。其中，蒸汽可实现综合循环利用，是非常理想的清洁热源。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统及方法，充分利用水热处理或污泥碳化、机械压滤、蒸汽干化机的作用，处理过程简单易操作，处理系统简单，操作便捷、运行稳定，大大降低生产成本，将这些处理手段集成后形成相对完善的苎麻污泥处理一体化设施。处理后的最终产物颗粒污泥的含水率低、粘性小，减少外运运输费用，对填埋场的不利影响降到最小。也可用于建筑材料、土壤改良等用途，实现可持续发展。

本发明在苎麻污泥脱水之前增加了水热或污泥碳化处理，既减少了污泥体积又改善了污泥脱水性能，大大降低了脱水的能耗，同时最大程度的保留了污泥中的碳值。脱水之后的泥饼用蒸汽干化机干化成为含水率极低的干化颗粒；通过对苎麻污泥的多级处理，逐级去除污泥中所含的水分，同时最大程度的保留了污泥中的碳值，其终端产物污泥颗粒的含水率低于10%，用于填埋，可减少其对填埋场的不利影响。也可用于建筑材料、土壤改良等用途，实现可持续发展。

 

附图说明

图1表示本系统结构示意图。

  

图一

图中：1浓缩池，2污水处理系统，3脱水预处理装置，4板框压滤机，5蒸汽污泥干化机。

 

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统，如图1所示：包括浓缩池1，浓缩池1的清液出口连接污水处理系统2，浓缩池1的沉淀物出口连接脱水预处理装置3，本实施例中，脱水预处理装置3为水热处理装置，热处理装置来自北京市高安屯污泥处理中心，脱水预处理装置3的出口连接板框压滤机4，板框压滤机4来自晋中正阳污水处理二厂，板框压滤机4的滤液出口连接污水处理系统2，板框压滤机4的滤渣出口连接蒸汽污泥干化机5，蒸汽污泥干化机5来自重庆市珞璜污泥热干化工程，蒸汽污泥干化机5上设有蒸汽入口和冷凝液回收管。

一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，具体步骤如下：

a，浓缩

取污水处理系统剩余污泥，本实施例中，污水处理系统剩余污泥采自山西阳城山西绿洲纺织有限责任公司，原始苎麻废水中剩余污泥的含水量可达99%，置于浓缩池中浓缩处理5h，采用机械浓缩至含水率降到97%，制得浓缩污泥，浓缩污泥的体积为原体积的1/4，浓缩污泥具有流动性；

b，脱水预处理

将步骤a制备的浓缩污泥在230℃下水热处理30min，水热处理的压力为0.2 MPa，微生物细胞膜破裂胞内水更容易脱除，预处理后的浓缩污泥板为含水率80%，便于后续步骤处理；

c，脱水

将步骤b预处理后的浓缩污泥压滤采用板框压滤机脱水，压滤时间小于2h，制得脱水泥饼，脱水泥饼的含水率低于60%，脱水后体积为原始体积的1/40；

d，蒸汽干化

将脱水泥饼经过蒸汽污泥干化机干化处理30min，制得颗粒污泥，颗粒污泥含水率为10%，蒸汽干化后体积减少为原始体积的1/90，颗粒污泥为干化污泥终端产物，可以直接用于填埋场填埋，对填埋场的不利影响降到最低。

对干化污泥终端产物进行检测，测得颗粒污泥灰份含量57.7%，性质稳定，有利于集中回收利用。

以相同来源的同批次污水处理系统剩余污泥进行对比检测，检测得到浓缩前污泥的低位热值为623.51Kcal/kg，干化污泥终端产物颗粒污泥的低位热值为3008.4Kcal/kg，采用本方法处理后的污泥单位具有较高的热量利用价值，可作为燃料使用；与同批次污水处理系统剩余污泥相比，热值明显提高，最大程度的保留了污泥中的可用资源，不仅减少其对填埋场的不利影响，甚至可用于建筑材料、土壤改良等用途，实现可持续发展。

实施例2

一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统，如图1所示：包括浓缩池1，浓缩池1的清液出口连接污水处理系统2，浓缩池1的沉淀物出口连接脱水预处理装置3，本实施例中，脱水预处理装置3为碳化处理装置，碳化处理装置来自晋中正阳污水处理二厂，脱水预处理装置3的出口连接板框压滤机4，板框压滤机4的滤液出口连接污水处理系统2，板框压滤机4的滤渣出口连接蒸汽污泥干化机5，蒸汽污泥干化机上设有蒸汽入口和冷凝液回收管。

一种苎麻废水中剩余污泥干化处理方法，具体步骤如下：

本实施例中步骤c采用碳化处理，具体步骤为：

在350℃下碳化处理30min，碳化处理的压力为8Mpa。其余步骤与实施例2相同。

碳化处理使污泥中的有机质裂解，通过后续的污泥机械脱水步骤即可脱去污泥中更多的水分，进一步降低污泥中的含水量，同时，使最终得到的颗粒污泥中的碳含量提高；实现了资源的再利用，在整个处理过程中节省了运行所需要的水电能，且裂解后的污泥稳定无害。

对干化污泥终端产物进行检测，测得颗粒污泥灰份含量56.1%，性质稳定，有利于集中回收利用。

以相同来源的同批次污水处理系统剩余污泥进行对比检测，检测得到浓缩前污泥的低位热值为623.51Kcal/kg，干化污泥终端产物颗粒污泥的低位热值为3000.3Kcal/kg，采用本方法处理后的污泥单位具有较高的热量利用价值，可作为燃料使用；与同批次污水处理系统剩余污泥相比，热值明显提高，最大程度的保留了污泥中的可用资源，不仅减少其对填埋场的不利影响，甚至可用于建筑材料、土壤改良等用途，实现可持续发展。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。

 

文章摘自国家发明专利，一种苎麻废水中剩余污泥干化处理系统及方法，发明人：陈宏平，穆映江，林官敬，吕妍妍，任瑞鹏，翟志强，吕永康，申请号：202411147831.1，申请日：2024.08.21