本发明涉及了一种城市生活污泥处理工艺，尤其是涉及了一种采用电子辐照技术进行污泥处理的工艺，属于环境保护技术领域。
背景技术：
随着新环保法的颁布和“水十条”的实施，人们逐渐把目光聚焦到污泥处理中。目前污泥处理技术主要有污泥浓缩，污泥脱水，污泥干化和污泥稳定。污泥干化需要大量的热源，仅有在接近热电厂，水泥厂等有直接热源的地方才有经济性。同时由于污泥含有大量的胞外聚合物，抑制污泥破解，限制污泥脱水和稳定处理，因此如何提高污泥破解率成为污泥处理的限制性因素。
热水解可分解细胞结构，破坏有机污泥絮体和胞外聚合物，使得胞内有机物质溶出，降低污泥黏度，提高污泥生化能力，改善污泥后期厌氧消化产气性能和脱水性能。目前热水解技术中应用较多的是高温热水解，以Cambic热水解工艺为例：混合生污泥—预脱水至含水率达80% ~ 85%—污泥储罐—浆化罐（利用回流热蒸汽加热至97℃）—反应罐（165-170℃，30min）—泄压罐（102℃）—冷却进入消化罐。高温热水解需要在高温高压（温度在160-180℃，压力位2.8-8.0 bar），对设备装置的要求高，是一种高成本和高能耗的过程，同时也存在巨大的安全隐患。高温热水解污泥的过程中也会发生美拉德反应，产生难降解物质，生成棕色甚至是黑色大分子物质，产生二次污染问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种城市生活污泥处理工艺，利用电子束辐照结合低温热水解技术，代替成本高昂且存在安全隐患的高温热水解，降低处理成本，提高工作安全指数的前提下提高污泥破解率，改善剩余污泥的生化性能和脱水性。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种城市生活污泥处理工艺，包括如下步骤：
（1）脱水污泥的准备：采用城市污水处理厂经浓缩、脱水之后的污泥，
（2）污泥的调理：将脱水污泥输送至污泥调节池，加入化学调理剂，利用调节池中的搅拌器进行搅拌，混匀；
（3）污泥辐照处理：将经化学调理过后的污泥通过传送带输送至辐照车间进行辐照处理，
（4）污泥低温热水解：将经过辐照处理后的污泥用污泥传输泵打入反应釜，反应釜在工作期间保持密闭，污泥进入反应釜后在不断搅拌的过程中逐渐升高温度，在温度升高至85℃-95℃时开始计时，保持温度在90±5℃之间30 ~ 35 min；
（5）将低温热水解后的污泥可直接利用隔膜压滤机进行脱水，含水率降低至60%以下，粪大肠菌群数≤100个/g (mL)，也可将低温热水解后的污泥结合现已发展成熟的厌氧消化进行稳定化处理，实现沼气利用。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定至少一个能够调节高度的挡板，依据加速器的能量选择挡板与传送带之间的垂直距离，该垂直距离控制在3 mm ~ 9 mm之间。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）中加入的化学调理剂为常用的化学氧化剂，投加量为1 mg/g ~ 1.5 mg/g。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中选择加速器能量为1.0 MeV ~ 3.0 MeV，辐照剂量控制在10 kGy ~ 20 kGy。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中传送带的速度为0.3 ~ 0.6 m/s。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）中经化学调理过后的污泥在进入辐照车间前的传送带上固定两个能够调节高度的挡板。
前述的一种城市生活污泥处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）中采用的污泥的含水率为85%-95%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的处理对象为含水率90%的脱水污泥，不仅可降低对污泥脱水设备的要求，同时也实现污泥减容，减小后期处理设备规模；
（2）利用电子束辐照结合低温热水解工艺可以避免高温热水解工艺带来的高成本，高危险和美拉德反应造成的二次污染问题；
（3）电子束辐照污泥在破坏污泥絮体的同时还可破坏致病菌的细胞结构，起到消毒灭菌的效果，实现污泥安全化处理；
（4）电子束辐照结合低温热水解工艺的运行成本要比高温热水解低20% ~ 40%左右，且低温热水解对反应釜设备材料的要求比高温热水解低，更易实现和调控；
（5）电子束辐照结合低温热水解可有效破坏污泥结构，细胞膜组织，使胞内物质溶出，增加污泥液相中的有机物含量，提高污泥生化性。同时提高污泥中自由水部分，改善污泥脱水性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种城市生活污泥处理工艺，包括如下步骤：
（1）脱水污泥的准备：采用城市污水处理厂经浓缩、脱水之后的污泥。
（2）污泥的调理：将脱水污泥输送至污泥调节池，加入1 mg/g ~ 1.5 mg/g的化学氧化剂，利用调节池中的搅拌器进行搅拌，混匀；加入的化学氧化剂与电子束辐照存在协同效应，能够显著促进电子束辐照对污泥的破解作用，且反应后的产物均对环境无害，不会产生二次污染问题。可避免传统工艺中加入大量石灰或三氯化铁等导致后处理污泥量增加的问题，真正实现污泥减容。
（3）污泥辐照处理：将经化学调理过后的污泥通过传送带输送至辐照车间进行辐照处理， 本实施例中，根据污泥处理量选择加速器型号（1.0 MeV ~ 3.0 MeV），辐照剂量控制在10 kGy ~ 20 kGy，也可根据污泥的特性，处理量和处理要求进行调整。在进入辐照车间前的传送带上固定有两个能够调节高度的挡板，依据加速器的能量选择挡板与传送带之间的距离，可控制在3 mm ~ 9 mm之间。超过该间距的污泥则被挡板刮下，平铺到后面的污泥中，设计两块挡板可进一步保证所有经过的污泥都可均匀接受电子束辐照。经过挡板修整过后的污泥进入才可辐照车间，其中，传送带的速度控制在0.3 ~ 0.6 m/s左右。辐照具有灭菌的作用，因此，经过辐照过后的污泥臭味在很大程度上也会得到去除，减少其对环境的影响。
电离辐射是一种新兴的环境污染处理技术，电子束与污泥中的水分子反应产生大量的·OH，·H和eaq-等自由基，·OH具有极强的氧化能力，而·H和eaq-具有强还原能力，击破细胞膜，释放出细胞内所含有的物质，液相有机物质更容易被厌氧菌胞外酶作用，从而加速厌氧消化过程。同时经过电离辐射处理后污泥没有恶臭气体产生，能够有效杀死污泥中的病原菌，运行安全可靠，设备占地面积小，自动化程度高，污泥的沉降性和脱水率高，效果稳定，能够减少后期污泥处理的投资成本。
（4）污泥低温热水解：将经过辐照处理后的污泥用污泥传输泵打入反应釜，反应釜在工作期间保持密闭，污泥进入反应釜后在不断搅拌的过程中逐渐升高温度，在温度升高至85℃-95℃时开始计时，保持温度在90±5℃之间30 ~ 35 min；在反应温度和压力的作用下，剩余污泥得到进一步破解，且经过低温热水解处理后的污泥自由水含量增加，胞内物质进一步溶出。
（5）将低温热水解后的污泥可直接利用隔膜压滤机进行脱水，含水率降低至60%以下，粪大肠菌群数≤100个/g (mL)，也可将低温热水解后的污泥结合现已发展成熟的厌氧消化进行稳定化处理，实现沼气利用。
所述步骤（1）中采用的污泥的含水率为85%-95%是鉴于该脱水率现在污水处理厂的脱水设备比较容易实现，同时采用脱水过后的污泥可减少后期电子束辐照和低温热水解的处理容量，降低设备投资成本。
综上所述，本发明提供的一种城市生活污泥处理工艺，利用电子束辐照结合低温热水解技术，代替成本高昂且存在安全隐患的高温热水解，降低处理成本，提高工作安全指数的前提下提高污泥破解率，改善剩余污泥的生化性能和脱水性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。