一种生活污泥的脱水工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种生活污泥的脱水工艺，属于污泥处理【技术领域】。它解决了现有的生活污泥处理成本较高和污染严重的问题。本活污泥的脱水工艺，由以下步骤组成：步骤一：将生活污泥加水混合搅拌形成初始污泥浆；步骤二：添加硫酸，搅拌后进行初次沉化处理；步骤三：添加氧化钙调整初始污泥浆的pH值，并进行二次沉化处理；步骤四：注水稀释再次形成二次污泥浆；步骤五：在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；步骤六：将脱水泥饼均匀堆放，并进行自然干化。它能够对生活污泥进行干化处理，并将其压制成固体块状结构，便于回收再利用。
【专利说明】一种生活污泥的脱水工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于污泥处理【技术领域】，涉及一种污泥的脱水工艺，特别是一种生活污泥的脱水工艺。
【背景技术】
[0002]无论是在城市的生活区域，还是生产企业所在区域，都会产生大量的生活污水或者生产污水，生活污水的排放量已超过工业污水排放量，这些污水经过污水处理厂处理后排回环境中，在污水处理厂处理污水的过程中，会在污水处理池内沉淀下大量的污泥，而污泥是污水处理的最终附属产物，这些污泥包含有大量的微生物、有机质及丰富的营养物质，甚至包含有少量的金属碎屑和病原微生物等，因而污泥是否能够妥善处置关系到整个污水处理系统的成功与否。
[0003]目前污泥的主要处置手段有:填埋、堆肥、费少。但是填埋会造成土地浪费，而且有二次污染；堆肥则需要养护晾晒蒸发水分、占用场地较多、转化时间较长，同样还会污染环境；直接焚烧的设备投资大、运营成本较高，而且还会存在有毒气体排放的问题。由于污泥中包含有高达3500~4500大卡的热值，因而相对而言，把焚烧是一种较好的处理方法，不仅能够实现污泥减量的最大化，而且能资源再次利用，用于供暖发电，污泥焚烧灰能制砖等作用，平衡污泥处理的成本，实现污泥的无害化、减量化、资源化。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种生活污泥的脱水工艺，它能够对生活污泥进行干化处理，并将其压制成固体块状结构，便于回收再利用。
[0005]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种生活污泥的脱水工艺，其特征在于，由以下步骤组成:
[0006]步骤一:将生活污泥加水混合，搅拌形成初始污泥浆；
[0007]步骤二:在初始污泥浆中添加硫酸并进行再次搅拌，搅拌后进行初次沉化处理；
[0008]步骤三:在初次沉化处理后的初始污泥浆中添加氧化钙调整初始污泥浆的pH值，并进行二次沉化处理；
[0009]步骤四:将二次沉化后的初始污泥浆注水稀释再次形成二次污泥浆；
[0010]步骤五:将稀释处理后的二次污泥浆在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
[0011]步骤六:将脱水泥饼均匀堆放，并进行自然干化。
[0012] 本技术方案中，通过依次添加浓硫酸并进行沉化可以去除初始污泥浆中的固体杂质和有害气体，并且进行杀菌消毒，氧化钙作为添加剂，即可以提高二次沉化后污泥的渗透系数，使得污泥在收到压力时水分可以更快地排出，减少压滤的时间，同时还可以中和初始污泥浆中添加的浓硫酸，调整初始污泥浆的PH值，为后续应用的脱硫做铺垫，最终制得的脱水泥饼在自然干化后进一步降低含水率，其化学成分组成接近于水泥熟料，从而可作为水泥混凝土砌块生产中的辅料使用，起到回收利用。
[0013]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤一中添加的水为海水，所述初始污泥浆的含水率为88~93%。水泥混凝土建筑企业大都建设在海边，就近取水，简单方便，而且通过海水进行稀释还可以有效地节约用水成本，此外海水中富含的氯化钠和后续添加的浓硫酸相配合可以实现更好的杀菌除臭作用，同时海水中含有的钙离子和碳酸根离子可以混合在脱水泥饼中，使得脱水泥饼的成分接近于水泥熟料的成分。
[0014]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤二中的硫酸浓度为95~98%。高浓度的硫酸能够起到脱水、杀菌和分解有毒气体的作用，同时由于生活污泥是经过海水稀释的，偏弱碱性，通过添加硫酸可以调整PH值，从而减少后续的氧化钙用量，节约生产成本，该区域值的硫酸即能实现对海水的碱性中和，又能避免对生活污泥过度氧化。
[0015]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤二中的硫酸的添加量为初始污泥浆重量的0.08~0.15%。初始污泥浆的密度在1.02~1.05t/m3，本技术方案中，优选为I立方米初始污泥浆中添加I公斤的浓硫酸。
[0016]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤三中添加氧化钙且二次沉化后的初始污泥浆的PH值为6.5~7.5。氧化钙对初始污泥浆中的浓硫酸进行中和，使得处理后的初始污泥浆呈中性。
[0017]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤三中氧化钙的添加量为初次沉化后的初始污泥浆重量的2~2.5%。优选为6立方的初始污泥浆中添加140公斤的氧化钙。
[0018]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤三中添加的氧化钙来源为水泥混凝土砌块生产中回转窑冷烟室清除下来的粉尘聚合物。本技术方案中的生活污泥脱水后可用于作为混凝土砌块的生产辅料，而生活污泥脱水过程中使用到的氧化钙来源于冷烟室的清灰，使得干化后的脱水泥饼的成分更接近于水泥熟料，起到了循环回收利用，降低了企业成本。
[0019]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤四中二次污泥浆的含固率为12~18%。污泥浆重新稀释后，便于后续压滤操作，该数值区域的二次污泥浆在后续的压滤过程中压滤效果更好。
[0020]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述步骤五中压滤机的工作压力为6~8MPa，处理时间为10~18分钟，压滤后的脱水泥饼的厚度为10~25mm，含水率为40~50%。压滤机是利用一种特殊的过滤介质，对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来的一种机械设备，本技术方案中脱水泥饼的含水率优选值为45%，该状态下，压滤机能耗相对最低，压滤效果相对最好。
[0021]在上述的生活污泥的脱水工艺中，所述脱水泥饼的堆放高度为40~70cm，并自然干化24~36小时直至脱水泥饼的含水率降为20~25%。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下的优点:1、生活污泥的脱水减量效果明显，脱水效果好；2、处理过程中杂质排量少，不产生二次污染，而且浓硫酸除了脱水之外还兼具有除臭效果，可以减少脱水泥饼在自然干化过程中恶臭气体挥发量，同时避免发酵变质；3、应用水泥混凝土砌块生产中回转窑冷烟室清除下来的粉尘聚合物作为氧化钙成分的主要来源，减少了日常排放量，同时还能使得制得的脱水泥饼成分更加接近于水泥熟料，起到了循环利用的效果，具有较大的经济、环境和社会效益。
【具体实施方式】
[0023]以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0024]实施例一:
[0025]本实施例为一种生活污泥的脱水工艺，由以下步骤组成:
[0026]步骤一:将生活污泥添加海水进行混合，并搅拌形成初始污泥浆，初始污泥浆的含水率为88% ；
[0027]步骤二:在初始污泥浆中添加98%的浓硫酸并进行再次搅拌，浓硫酸的添加量为初始污泥衆重量的0.08%,搅拌后进行初次沉化处理；
[0028]步骤三:在初次沉化处理后的初始污泥浆中添加氧化钙，调整初始污泥浆的pH值至7，氧化钙的添加量为初次沉化后的初始污泥浆重量的2.3%，并进行二次沉化处理；
[0029]步骤四:将二次沉化后的初始污泥浆注水稀释再次形成二次污泥浆，二次污泥浆的含固率为15% ；
[0030]步骤五:将稀释处理后的二次污泥浆在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼，压滤机的工作压力为7MPa，处理时间为15分钟，压滤后的脱水泥饼的厚度为25mm，脱水泥饼的含水率为45% ；
[0031]步骤六:将脱水泥饼均匀堆放，脱水泥饼的堆放高度为40cm，并自然干化24小时，直至脱水泥饼的含水率降低至25%。
[0032]该实施例中硫酸浓度较高，在系列的各类添加剂和工序操作下，脱水和除臭效果最好，且PH值呈中性，不会对人体造成危害。
[0033]实施例二:
[0034]本实施例为一种生活污泥的脱水工艺，由以下步骤组成:
[0035]步骤一:将生活污泥添加海水进行混合，并搅拌形成初始污泥浆，初始污泥浆的含水率为93% ；
[0036]步骤二:在初始污泥浆中添加95%的浓硫酸并进行再次搅拌，浓硫酸的添加量为初始污泥浆重量的0.15%，搅拌后进行初次沉化处理；
[0037]步骤三:在初次沉化处理后的初始污泥浆中添加氧化钙，调整初始污泥浆的pH值至6.5，氧化钙的添加量为初次沉化后的初始污泥浆重量的2%，并进行二次沉化处理；
[0038]步骤四:将二次沉化后的初始污泥浆注水稀释再次形成二次污泥浆，二次污泥浆的含固率为18% ；
[0039]步骤五:将稀释处理后的二次污泥浆在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼，压滤机的工作压力为6MPa，处理时间为18分钟，压滤后的脱水泥饼的厚度为10mm，脱水泥饼的含水率为50% ；
[0040]步骤六:将脱水泥饼均匀堆放，脱水泥饼的堆放高度为70cm，并自然干化36小时，直至脱水泥饼的含水率降低至20%。
[0041]该实施例中硫酸和氧化钙含量较小，在保证脱水效果的前提下，材料用量最小。实施例三:
[0042]本实施例为一种生活污泥的脱水工艺，由以下步骤组成:
[0043]步骤一:将生活污泥添加海水进行混合，并搅拌形成初始污泥浆，初始污泥浆的含水率为90% ；
[0044]步骤二:在初始污泥浆中添加96%的浓硫酸并进行再次搅拌，浓硫酸的添加量为初始污泥浆重量的0.12%，搅拌后进行初次沉化处理；
[0045]步骤三:在初次沉化处理后的污泥浆中添加氧化钙，调整初始污泥浆的pH值至
7.5，氧化钙的添加量为初次沉化后的初始污泥浆重量的2.5%，并进行二次沉化处理；
[0046]步骤四:将二次沉化后的初始污泥浆注水稀释再次形成二次污泥浆，二次污泥浆的含固率为16% ；
[0047]步骤五:将稀释处理后的二次污泥浆在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼，压滤机的工作压力为8MPa，处理时间为10分钟，压滤后的脱水泥饼的厚度为15mm，脱水泥饼的含水率为40% ；
[0048]步骤六:将脱水泥饼均匀堆放，脱水泥饼的堆放高度为55cm，并自然干化30小时，直至脱水泥饼的含水率降低至23%。
[0049]该实施例中pH值较高，在后续脱水泥饼堆放时，臭气散发最少，对人体危害小。
[0050]上述实施例中的氧化钙均来源为水泥混凝土砌块生产中回转窑冷烟室清除下来的粉尘聚合物，从而减少清灰排放量和减少氧化钙的用量，同时还能使得脱水泥饼的成分接近于水泥熟料。上述实施例中的添加硫酸后的沉化时间为36~48小时，添加氧化钙后的沉化时间为12~24小时。
[0051] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种生活污泥的脱水工艺，其特征在于，由以下步骤组成: 步骤一:将生活污泥加水混合，搅拌形成初始污泥浆； 步骤二:在初始污泥浆中添加硫酸并进行再次搅拌，搅拌后进行初次沉化处理； 步骤三:在初次沉化处理后的初始污泥浆中添加氧化钙调整初始污泥浆的pH值，并进行二次沉化处理； 步骤四:将二次沉化后的初始污泥浆注水稀释再次形成二次污泥浆； 步骤五:将稀释处理后的二次污泥浆在压滤机中施压，使二次污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼； 步骤六:将脱水泥饼均匀堆放，并进行自然干化。
2.根据权利要求1所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤一中添加的水为海水，所述初始污泥浆的含水率为88~93%。
3.根据权利要求1或2所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤二中的硫酸浓度为95~98%。
4.根据权利要求3所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤二中的硫酸的添加量为初始污泥浆重量的0.08~0.15%。
5.根据权利要求4所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤三中添加氧化钙且二次沉化后的初始污泥浆的pH值为6.5~7.5。
6.根据权利要求5所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤三中氧化钙的添加量为初次沉化后的初始污泥衆重量的2~2.5%。
7.根据权利要求6所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤三中添加的氧化钙来源为水泥混凝土砌块生产中回转窑冷烟室清除下来的粉尘聚合物。
8.根据权利要求1所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤四中二次污泥浆的含固率为12~18%。
9.根据权利要求1所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述步骤五中压滤机的工作压力为6~8MPa，处理时间为10~18分钟，压滤后的脱水泥饼的厚度为10~25mm，含水率为40~50%。
10.根据权利要求1所述的生活污泥的脱水工艺，其特征在于，所述脱水泥饼的堆放高度为40~70cm，并自然干化24~36小时直至脱水泥饼的含水率降为20~25%。
【文档编号】C02F11/12GK104129897SQ201410403184
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】杨晓华, 高梦兆, 崔清泉, 陈菁, 金明锋 申请人:浙江方远建材科技有限公司