一种新型资源化污泥处理系统及处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型资源化污泥处理系统，属于污泥处理技术领域，污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓、调节装置和无机盐溶解装置；分离单元包括无机盐提取装置和除砂装置；有机物处置单元包括依次连接的有机质污泥溶液储池、脱水装置、干化装置和焚烧装置；无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池、一次沉淀装置和一次沉淀过滤装置，一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，二次沉淀装置与二次沉淀过滤装置相连；污水处置单元包括污水储池和污水处理系统。本发明将污泥中无机质和有机质有效分离并分别利用，在污泥资源化和减量化的同时还可做到污泥的无害化处置，达到清洁生产的目的，产生显著的经济、社会和环境效益。
【专利说明】
一种新型资源化污泥处理系统及处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及污泥处理技术领域，具体是一种新型资源化污泥处理系统及处理方法。
【背景技术】
[0002]随着近年来污水处理排放标准的提高，传统的污水厂生化处理工艺已经无法满足总磷的排放要求，同时考虑到成本因素，多数水厂采用化学除磷的方法，在处理工艺中加入大量铁盐或铝盐絮凝剂，使水厂活性污泥中混入了大量的无机金属盐，进而使混合污泥中的有机质成分降低，最终导致在污水厂的污泥当中，无机盐类占到干污泥组分的35%甚至更多，给污泥的后续处理处置带来诸多问题。例如，污泥中有机成分的降低导致了厌氧消化与好氧堆肥处理效率的降低，污泥中无机成分较多导致污泥干基热值的降低亦使得污泥的干化焚烧成本大幅增加等等。另外，对于城市给水厂，在处理工艺中因需要去除水中的悬浮物，同样会投入大量絮凝剂，导致给水厂污泥中含有大量无机金属盐，后续难以高效资源化。
[0003]污泥中的重金属可以通过固定化或稳定化，通过改变污泥中重金属的化学形态使其从不稳定形态到稳定形态，降低重金属的活性，达到污泥无害化。但是此种方法只能起到缓解作用，不能从根本上消除重金属对土壤的污染，随着环境条件的变化和时间的推移，重金属仍会进入环境造成污染。只有将污泥中的有害物质去除，才能放心将污泥制成的肥料施用于园林或农田中。并且，将污泥中的重金属、无机盐等不利于堆肥的元素提取出来，通过简单处理加以利用，才是真正的实现了污泥的资源化利用。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明旨在提供一种无害化，减量化，资源化，能够有效分离污泥中的无机盐，提高无机盐和有机物的利用率，实现污泥的资源化利用的新型资源化污泥处理系统及处理方法。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0006]所述污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓、调节装置和无机盐溶解装置，所述无机盐溶解装置上连接无机盐溶解剂储罐；
[0007]所述分离单元包括无机盐提取装置和除砂装置，所述无机盐提取装置至少为一个，并依次相连，所述无机盐提取装置与无机盐溶解装置相连；
[0008]所述有机物处置单元包括有机质污泥溶液储池，所述有机质污泥溶液储池与除砂装置相连；
[0009]所述无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池、一次沉淀装置和一次沉淀过滤装置，所述无机质溶液储池与无机盐提取装置相连，所述一次沉淀装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀装置与二次沉淀过滤装置相连，以此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，所述N次沉淀装置与N次沉淀过滤装置相连，(N多2);
[0010]所述污水处置单元包括污水储池和污水处理系统，所述污水储池与无机物处置单元相连，所述污水处理系统分别与调节装置和无机盐提取装置相连。
[0011 ]进一步地，所述有机物处置单元还包括:脱水装置，所述脱水装置分别与有机质污泥溶液储池和污水储池相连。
[0012]进一步地，所述有机物处置单元还包括:干化装置和焚烧装置，所述干化装置与脱水装置相连，所述焚烧装置与干化装置相连。
[0013]进一步地，所述一次沉淀过滤装置与二次沉淀装置相连，所述二次沉淀过滤装置与三次沉淀装置相连，以此类推，N-1次沉淀过滤装置与N次沉淀装置相连，N次沉淀过滤装置与污水储池相连。
[0014]进一步地，所述一次沉淀过滤装置与污水储池相连，所述二次沉淀过滤装置与污水储池相连，以此类推，N次沉淀过滤装置与污水储池相连。
[0015]进一步地，所述无机盐提取装置包括:液混池和澄清池，所述液混池设置于每个无机盐提取装置的前端，所述澄清池设置于每个无机盐提取装置的后端。
[0016]进一步地，所述澄清池底部为一个或多个锥形结构的储泥槽，所述储泥槽的底部设有污泥栗。
[0017]进一步地，所述无机盐提取装置还包括:沉降装置，所述沉降装置设置于澄清池中用于固液分离。
[0018]本发明还提供了上述新型资源化污泥处理系统的处理方法，包括以下步骤:
[0019]a.将市政污水或工业污水或给水厂的污泥收集到一起，储存在污泥储仓(I)中；
[0020]b.将污泥储仓中的污泥输送到调节装置中，经过一段混合均质过程，将污泥调节至含水率85%以上；
[0021]c.将含水率85%以上的污泥溶液栗入无机盐溶解装置，并向无机盐溶解装置中栗入无机盐溶解剂，经过搅拌将污泥中的无机盐溶出到液相中，同时去除胞外聚合物，得到的无机盐溶液的pH〈 3，停留时间为30m i η?90m i η;
[0022]d.经过预处理的污泥溶液通过无机盐提取装置进行无机盐提取，停留时间为20min?90min;
[0023]e.经无机盐提取装置提取的无机质溶液进入无机质溶液储池，沉淀的污泥进入除砂装置；
[0024]f.无机质溶液储池中的无机盐溶液进入一次沉淀装置进行沉淀反应，沉淀物经过一次沉淀过滤装置回收利用;一次沉淀装置中的上清液进入二次沉淀装置进行沉淀反应，沉淀物经过二次沉淀过滤装置回收利用；以此类推，将上一步骤中的上清液进入N次沉淀装置进行沉淀反应，沉淀物经过N次沉淀过滤装置回收利用，无机物处置单元产生的污水中和后进入污水储池，(N彡2)；
[0025]g.步骤e中进入除砂装置的污泥经过除砂，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池，大颗粒固体泥砂可做建筑材料；
[0026]h.除砂后的有机污泥可直接用于厌氧产沼气，或作为碳源回收利用，或将有机污泥回用于污水厂;也可进入脱水装置进行下一步处理，经脱水后的有机污泥可进行堆肥，或处理后作为蚯蚓饲料;也可进入干化装置进行下一步处理，干化后的污泥可经过造粒作为生物燃料;也可进入焚烧装置进行下一步处理，焚烧后的产物可做建筑材料，焚烧产生热量可用于干化装置的热源；
[0027]1.整个系统中产生的污水进入污水储池，经过污水处理系统的处理，达到排放标准；
[0028]j.污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。
[0029]进一步地，所述步骤c中将污泥中的胞外聚合物去除。
[0030]进一步地，所述步骤c中的微生物细胞保留完好。
[0031]进一步地，所述步骤d中的无机盐提取的次数为I?7次。
[0032]进一步地，所述步骤d中每次提取加入水的质量为原污泥溶液质量的2?7倍。
[0033]进一步地，所述步骤h中除砂后的有机污泥中的微生物含量提高为原污泥的40%以上。
[0034]进一步地，所述步骤h中脱水后的污泥中重金属去除90%以上。
[0035]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0036](I)污泥进入本发明的污泥处理系统后，其产物为建筑材料、沼气、碳源、肥料、生物燃料、有用无机盐等可利用原料以及达标排放的污水，整个处理系统中的有益资源得到充分的利用；
[0037](2)胞外聚合物去除预处理工艺在降低污泥粘度的同时，不破坏细胞结构，将微生物细胞的细胞质极大地保留在污泥固相中，使得分离单元产物中有机物成分得到最大限度的保留，提尚污泥中有机物的利用率；
[0038](3)无机质的多次沉淀工艺将污泥中无机部分的磷、铁、铝、铜、铬等无机盐全部利用起来，一方面解决了重金属阻碍有机污泥资源化利用的问题，另一方面提高了污泥中无机质的利用效率，即达到了资源的有效利用，又从根源上解决了有机污泥利用的二次污染问题；
[0039](4)由于污泥的含水率非常高，在污泥处理过程中势必产生大量的废水，不经处理是不可以直接排放的；由于水量较大，若直接排到污水处理厂，势必增加污水处理厂的处理负荷，并且，由于本系统在预处理单元及分离单元都有用水需求，若将系统产生的废水加以处理，再应用到本系统中，既节约了购置新鲜水的成本，又减轻了污水处理厂的负荷，并且对环境不造成污染。
[0040](5)本发明将污泥中无机质和有机质有效分离并分别利用，在污泥无害化和减量化的同时还可做到污泥的资源化处置，达到清洁生产的目的，产生显著的经济、社会和环境效益。
【附图说明】
[0041]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0042]图1为本发明的工艺流程图。
[0043]图2为本发明的实施例一的工艺流程图。
[0044]图3为本发明的实施例二的工艺流程图。
[0045]图4为本发明的实施例三的工艺流程图。
[0046]图5为本发明的实施例四的工艺流程图。
[0047]图6为本发明的实施例四的液混池与澄清池的结构示意图。
[0048]图中:(I)污泥储仓；(2)调节装置；(3)无机盐溶解装置；(4)无机盐溶解剂储罐；
(5)无机盐提取装置；(51)液混池；(52)澄清池；(521)储泥槽；(522)沉降装置；(53)污泥栗；
(6)除砂装置；(7)有机质污泥溶液储池；(8)脱水装置；(9)干化装置；(10)焚烧装置；(11)无机质溶液储池；(121) —次沉淀装置;二次沉淀装置(I22);……；(12η)N次沉淀装置；(I31)一次沉淀过滤装置；(132)二次沉淀过滤装置；(13η)Ν次沉淀过滤装置；(14)污水储池；(15)污水处理系统。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
[0050]如图1所示，一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0051 ] 所述污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓1、调节装置2和无机盐溶解装置3，所述无机盐溶解装置3上连接无机盐溶解剂储罐4;
[0052]所述分离单元包括无机盐提取装置5和除砂装置6，所述无机盐提取装置5至少为一个，并依次相连，所述无机盐提取装置5与无机盐溶解装置3相连；
[0053]所述有机物处置单元包括有机质污泥溶液储池7，所述有机质污泥溶液储池7与除砂装置6相连；
[0054]所述无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池11、一次沉淀装置121和一次沉淀过滤装置131，所述无机质溶液储池11与无机盐提取装置5相连，所述一次沉淀装置121与二次沉淀装置122相连，所述二次沉淀装置122与二次沉淀过滤装置132相连，以此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，所述N次沉淀装置与N次沉淀过滤装置相连，(N多
2)；
[0055]所述污水处置单元包括污水储池14和污水处理系统15，所述污水储池14与无机物处置单元相连，所述污水处理系统15分别与调节装置2和无机盐提取装置5相连。
[0056]进一步地，所述有机物处置单元还包括:脱水装置8，所述脱水装置8分别与有机质污泥溶液储池7和污水储池14相连。
[0057]进一步地，所述有机物处置单元还包括:干化装置9和焚烧装置10，所述干化装置9与脱水装置8相连，所述焚烧装置10与干化装置9相连。
[0058]进一步地，所述一次沉淀过滤装置131与二次沉淀装置122相连，所述二次沉淀过滤装置132与三次沉淀装置123相连，以此类推，N-1次沉淀过滤装置13η-1与N次沉淀装置12η相连，N次沉淀过滤装置13η与污水储池14相连。
[0059]进一步地，所述一次沉淀过滤装置131与污水储池14相连，所述二次沉淀过滤装置132与污水储池14相连，以此类推，N次沉淀过滤装置13η与污水储池14相连。
[0060]进一步地，所述无机盐提取装置5包括:液混池51和澄清池52，所述液混池51设置于每个无机盐提取装置5的前端，所述澄清池52设置于每个无机盐提取装置5的后端。
[0061]进一步地，所述澄清池52底部为一个或多个锥形结构的储泥槽521，所述储泥槽521的底部设有污泥栗53。
[0062]进一步地，所述无机盐提取装置5还包括:沉降装置522，所述沉降装置522设置于澄清池52中用于固液分离。
[0063]上述新型资源化污泥处理系统的处理方法，包括以下步骤:
[0064]a.将市政污水或工业污水或给水厂的污泥收集到一起，储存在污泥储仓(I)中；
[0065]b.将污泥储仓I中的污泥输送到调节装置2中，经过一段混合均质过程，将污泥调节至含水率85%以上；
[0066]c.将含水率85%以上的污泥溶液栗入无机盐溶解装置3，并向无机盐溶解装置3中栗入无机盐溶解剂，经过搅拌将污泥中的无机盐溶出到液相中，同时去除胞外聚合物，得到的无机盐溶液的pH〈 3，停留时间为30m i η?90m i η;
[0067]d.经过预处理的污泥溶液通过无机盐提取装置5进行无机盐提取，停留时间为20min?90min;
[0068]e.经无机盐提取装置5提取的无机质溶液进入无机质溶液储池11，沉淀的污泥进入除砂装置6;
[0069]f.无机质溶液储池11中的无机盐溶液进入一次沉淀装置121进行沉淀反应，沉淀物经过一次沉淀过滤装置131回收利用；一次沉淀装置121中的上清液进入二次沉淀装置122进行沉淀反应，沉淀物经过二次沉淀过滤装置132回收利用；以此类推，将上一步骤中的上清液进入N次沉淀装置12η进行沉淀反应，沉淀物经过N次沉淀过滤装置13η回收利用，无机物处置单元产生的污水中和后进入污水储池14，(N多2);
[0070]g.步骤e中进入除砂装置6的污泥经过除砂，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池7，大颗粒固体泥砂可做建筑材料；
[0071]h.除砂后的有机污泥可直接用于厌氧产沼气，或作为碳源回收利用，或将有机污泥回用于污水厂;也可进入脱水装置8进行下一步处理，经脱水后的有机污泥可进行堆肥，或处理后作为蚯蚓饲料;也可进入干化装置9进行下一步处理，干化后的污泥可经过造粒作为生物燃料;也可进入焚烧装置10进行下一步处理，焚烧后的产物可做建筑材料，焚烧产生热量可用于干化装置9的热源；
[0072]1.整个系统中产生的污水进入污水储池14，经过污水处理系统15的处理，达到排放标准；
[0073]j.污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。
[0074]实施例1
[0075]如图2所示，一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0076]污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓1、调节装置2和无机盐溶解装置3，无机盐溶解装置3上连接无机盐溶解剂储罐4;
[0077]分离单元包括无机盐提取装置5和除砂装置6，无机盐提取装置5为一个，无机盐提取装置5与无机盐溶解装置3相连；
[0078]有机物处置单元包括依次连接的有机质污泥溶液储池7、脱水装置8、干化装置9和焚烧装置10，有机质污泥溶液储池7与除砂装置6相连；
[0079]无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池11、一次沉淀装置121和一次沉淀过滤装置131，无机质溶液储池11与无机盐提取装置5相连，一次沉淀装置121与二次沉淀装置122相连，二次沉淀装置122与二次沉淀过滤装置132相连，二次沉淀装置122与三次沉淀装置123相连，三次沉淀装置123与三次沉淀过滤装置133相连，三次沉淀装置123与四次沉淀装置124相连，四次沉淀装置124与四次沉淀过滤装置134相连，一次沉淀过滤装置131与二次沉淀装置122相连，二次沉淀过滤装置132与三次沉淀装置123相连，三次沉淀过滤装置133与四次沉淀装置124相连；
[0080]污水处置单元包括污水储池14和污水处理系统15，污水储池14分别与脱水装置8和四次沉淀过滤装置134相连，污水处理系统15分别与调节装置2和无机盐提取装置5相连。[0081 ] 所用污泥来自某污水处理厂浓缩池的污泥脱水后的剩余污泥，经测定其含水率为80%以上，污泥中的无机成分包括取工(1、0^8、211、01、附、Fe、Al、Pb、P等，其中Fe含量高达1.7g/kg，Al含量高达9.4g/kg，测定污泥有机物含量40%?45%，干基热值为1500kcal/kg?1700kcal/kg。将市政污水或工业污水或给水厂的污泥收集到一起，储存在污泥储仓I中；将污泥储仓I中的污泥输送到调节装置2中，经过一段混合均质过程，将污泥调节至含水率95%;将含水率95%的污泥溶液栗入无机盐溶解装置3，并向无机盐溶解装置3中栗入20%的硫酸，经过搅拌将污泥中的无机盐溶出到液相中，同时去除胞外聚合物，调节pH为2.0，无机盐溶解的停留时间为30min;经过预处理的污泥溶液通过无机盐提取装置5进行无机盐提取，停留时间为20min;经无机盐提取装置5提取的无机质溶液进入无机质溶液储池11，沉淀的污泥进入除砂装置6，污泥经过除砂装置6除砂，大颗粒固体泥砂可做建筑材料，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池7;除砂后的有机污泥进入脱水装置8脱水后进入干化装置9，脱水装置8得到的水进入污水储池14，经干化处理后测定污泥中有机物含量〉60%，无机盐总含量〈10%，干化后的污泥干基热值达到3200kcal/kg?3700kcal/kg，自持燃烧效果好，经造粒得到的生物燃料进入焚烧装置10进行焚烧，焚烧后的产物做建筑材料，焚烧产生热量完全可以满足干化装置9所需热能;无机质溶液储池11中的无机盐溶液进入一次沉淀装置121，加入氧化剂，形成磷酸铁沉淀，磷酸铁沉淀进入一次沉淀过滤装置131回收利用，产生的污水进入二次沉淀装置122;—次沉淀装置121中的上清液进入二次沉淀装置122，加入氢氧化钠溶液，调节pH至4.0，得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入二次沉淀过滤装置132回收利用，产生的污水进入三次沉淀装置123;二次沉淀装置122中的上清液进入三次沉淀装置123，加入氢氧化钠溶液，调节pH至5.2，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入三次沉淀过滤装置133回收利用，产生的污水进入四次沉淀装置124，三次沉淀装置123中的上清液进入四次沉淀装置124，加入氢氧化钠溶液，调节pH>9.5，得到的沉淀经四次沉淀过滤装置134滤出后用作建筑材料，经四次沉淀装置124后测定溶液中无机盐总量〈2000mg/kg，产生的污水中和后进入污水储池14;整个系统中产生的污水进入污水储池14，经过污水处理系统15的处理，达到排放标准;污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。
[0082]实施例2
[0083]如图3所示，一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0084]污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓1、调节装置2和无机盐溶解装置3，无机盐溶解装置3上连接无机盐溶解剂储罐4;
[0085]分离单元包括无机盐提取装置5和除砂装置6，无机盐提取装置5为一个，无机盐提取装置5与无机盐溶解装置3相连；
[0086]有机物处置单元包括依次连接的有机质污泥溶液储池7和脱水装置8，有机质污泥溶液储池7与除砂装置6相连；
[0087]无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池11、一次沉淀装置121和一次沉淀过滤装置131，无机质溶液储池11与无机盐提取装置5相连，一次沉淀装置121与二次沉淀装置122相连，二次沉淀装置122与二次沉淀过滤装置132相连，二次沉淀装置122与三次沉淀装置123相连，三次沉淀装置123与三次沉淀过滤装置133相连，三次沉淀装置123与四次沉淀装置124相连，四次沉淀装置124与四次沉淀过滤装置134相连，四次沉淀装置124与五次沉淀装置125相连，五次沉淀装置125与五次沉淀过滤装置135相连；
[0088]污水处置单元包括污水储池14和污水处理系统15，污水储池14分别与脱水装置8、一次沉淀过滤装置131、二次沉淀过滤装置132、三次沉淀过滤装置133、四次沉淀过滤装置134和五次沉淀过滤装置135相连，污水处理系统15分别与调节装置2和无机盐提取装置5相连。
[0089]所用污泥来自某污水处理厂浓缩池的污泥脱水后的剩余污泥，经测定其含水率为80%以上，污泥中的无机成分包括取丄(1、0^8、211、01、附、？6^1、？13、？等，其中？6含量高达
1.7g/kg，Al含量高达9.4g/kg，测定污泥有机物含量40%?45 %，干基热值为1500kcal/kg?1700kcal/kg。污泥经过预处理和分离单元处理(处理方法和分离方法同实施例一)，本实施例中调节装置2将污泥含水率调节至90%，所用无机盐溶解剂为6mol/L的盐酸，调节pH为1.0，无机盐溶解的停留时间为901^11，无机盐提取的停留时间为601^11;经无机盐提取装置5提取的无机质溶液进入无机质溶液储池11，沉淀的污泥进入除砂装置6，污泥经过除砂装置6除砂，大颗粒固体泥砂可做建筑材料，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池7;除砂后的有机污泥进入脱水装置8，脱水装置8得到的水进入进入污水储池14，经脱水后的有机污泥调节PH为中性，脱水后的有机污泥含水率40%，碳氮比为30:1，取部分经干化处理后测定污泥中有机物含量>60%，取含量〈51^/1^、0(1含量〈51^/1^、(^含量〈2011^/1^)8含量〈1011^/1^、2]1含量〈5011^/1^、(]11含量〈2011^/1^、祖含量〈2011^/1^、？6含量〈5011^/1^、41含量〈2011^/kg、Pb含量<50mg/kg，符合《农用污泥中污染物控制标准》，可用于堆肥;无机质溶液储池11中的无机盐溶液进入一次沉淀装置121，加入硫化钠，调节pH至2.0，形成硫化铜沉淀，硫化铜沉淀进入一次沉淀过滤装置131回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14;一次沉淀装置121中的上清液进入二次沉淀装置122，加入氧化钙，调节pH至4.0，得到氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入二次沉淀过滤装置132回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14; 二次沉淀装置122中的上清液进入三次沉淀装置123，加入氢氧化钠溶液，调节pH至5.2，形成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入三次沉淀过滤装置133回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14，三次沉淀装置123中的上清液进入四次沉淀装置124，加入硫化钠，调节pH至7.0，形成硫化锌沉淀，硫化锌沉淀进入四次沉淀过滤装置134，回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14，四次沉淀装置124中的上清液进入五次沉淀装置125，加入氢氧化钠溶液，调节pH>9.5，得到的沉淀经五次沉淀过滤装置135滤出后用作建筑材料，经五次沉淀装置125后测定溶液中无机盐总量<2000mg/kg，产生的污水中和后进入污水储池14;整个系统中产生的污水进入污水储池14，经过污水处理系统15的处理，达到排放标准;污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。
[0090]实施例3
[0091]如图4所示，一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0092]污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓1、调节装置2和无机盐溶解装置3，无机盐溶解装置3上连接无机盐溶解剂储罐4;
[0093]分离单元包括无机盐提取装置5和除砂装置6，无机盐提取装置5为三个，并依次相连，无机盐提取装置5与无机盐溶解装置3相连；
[0094]有机物处置单元包括有机质污泥溶液储池7，有机质污泥溶液储池7与除砂装置6相连；
[0095]无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池11、一次沉淀装置121和一次沉淀过滤装置131，无机质溶液储池11与无机盐提取装置5相连，一次沉淀装置121与二次沉淀装置122相连，二次沉淀装置122与二次沉淀过滤装置132相连，二次沉淀装置122与三次沉淀装置123相连，三次沉淀装置123与三次沉淀过滤装置133相连；
[0096]污水处置单元包括污水储池14和污水处理系统15，污水储池14分别与脱水装置8、一次沉淀过滤装置131、二次沉淀过滤装置132、三次沉淀过滤装置133相连，污水处理系统15分别与调节装置2和无机盐提取装置5相连。
[0097]所用混合污泥经测定其含水率为80%以上，测定污泥有机物含量47%，干基热值为2000kcal/kg。污泥经过预处理和分离单元处理(处理方法和分离方法同实施例一)，本实施例中调节装置2将污泥含水率调节至95%，所用无机盐溶解剂为50%的硫酸，调节pH为2.0，无机盐溶解的停留时间为60min，无机盐提取的停留时间为SOmin;经无机盐提取装置5提取的无机质溶液进入无机质溶液储池11，沉淀的污泥进入除砂装置6，污泥经过除砂装置6的除砂，大颗粒固体泥砂可做建筑材料，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池7;除砂后的有机污泥调节PH为中性，作为碳源回用于污水处理厂;无机质溶液储池11中的无机盐溶液进入一次沉淀装置121，加入氢氧化钠调节pH至4.0，形成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀进入一次沉淀过滤装置131回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14; 一次沉淀装置121中的上清液进入二次沉淀装置122，加入氧化钙，调节pH至5.2，得到氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀进入二次沉淀过滤装置132回收利用，产生的污水中和后进入污水储池14;二次沉淀装置122中的上清液进入三次沉淀装置123，加入氧化钙溶液，调节pH至9.5，形成的沉淀做建筑材料，产生的污水中和后进入污水储池14;整个系统中产生的污水进入污水储池14，经过污水处理系统15的处理，达到排放标准;污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。
[0098]实施例4
[0099]如图5、6所示，一种新型资源化污泥处理系统，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元，
[0100]污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓1、调节装置2和无机盐溶解装置3，无机盐溶解装置3上连接无机盐溶解剂储罐4;
[0101 ]分离单元包括无机盐提取装置5和除砂装置6，无机盐提取装置5为三个，并依次相连，无机盐提取装置5与无机盐溶解装置3相连，无机盐提取装置5包括:液混池51和澄清池52，液混池51设置于每个无机盐提取装置5的前端，澄清池52设置于每个机盐提取装置5的后端，澄清池52底部为一个锥形结构的储泥槽521，储泥槽521的底部设有污泥栗53，无机盐提取装置5还包括:沉降装置522，沉降装置522设置于澄清池52中用于固液分离；
[0102]有机物处置单元包括有机质污泥溶液储池7，有机质污泥溶液储池7与除砂装置6相连；
[0103]无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池11、一次沉淀装置121和一次沉淀过滤装置131，无机质溶液储池11与无机盐提取装置5相连，一次沉淀装置121与二次沉淀装置122相连，二次沉淀装置122与二次沉淀过滤装置132相连，二次沉淀装置122与三次沉淀装置123相连，三次沉淀装置123与三次沉淀过滤装置133相连；
[0104]污水处置单元包括污水储池14和污水处理系统15，污水储池14分别与脱水装置8、一次沉淀过滤装置131、二次沉淀过滤装置132、三次沉淀过滤装置133相连，污水处理系统15分别与调节装置2和无机盐提取装置5相连；
[0105]所用污泥来自某污水处理厂浓缩池的污泥脱水后的剩余污泥，经测定其含水率为84%，测定污泥有机物含量45%，无机盐含量36%，干基热值为1900kcal/kg。污泥经过预处理和分离单元处理，(预处理方法同实施例一)，本实施例中调节装置2将污泥含水率调节至97%，所用无机盐溶解剂为20%的硝酸，调节pH为0.5，无机盐溶解的停留时间为90min;经无机盐提取装置5提取的无机质溶液进入无机质溶液储池11，沉淀的污泥进入除砂装置6，污泥经过除砂装置6除砂，大颗粒固体泥砂可做建筑材料，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池7;除砂后的有机污泥部分干化处理后测定污泥中有机物含量>70%，无机盐总含量〈5%，将得到的有机污泥用于产沼气，系统平衡后，产出的沼气中CH4含量>65 % ;无机质溶液储池11中的无机盐溶液经过三次沉淀，得到可作磷肥原料的磷酸铁沉淀、可作絮凝剂的氢氧化铝沉淀以及建筑原料，三次沉淀后测定溶液中无机盐总量<2000mg/kg，第一次沉淀的沉淀剂为双氧水，第二次沉淀和第三次沉淀的沉淀剂为氢氧化钠；系统中污水经处理后达到排放标准。
[0106]预处理后的污泥进入第一个无机盐提取装置的液混池51中，在液混池51中固相污泥和液相无机盐提取液进行搅拌，使得污泥中的无机盐更好的溶解到液相中，充分搅拌后的污泥溶液进入第一个无机盐提取装置的澄清池52中，在沉淀装置522的作用下污泥与无机盐提取液分离，澄清池52中的无机盐提取液流入到无机质溶液储池11中，污泥溶液通过污泥栗53栗入第二个无机盐提取装置的液混池51中，经过液混池充分搅拌后的污泥溶液进入第二个无机盐提取装置的澄清池52中，在沉淀装置522的作用下污泥与无机盐提取液分离，污泥溶液通过污泥栗53栗入第三个无机盐提取装置的液混池51中，上清液进入第一个无机盐提取装置的液混池51中；向第三个无机盐提取装置的液混池51注入新鲜水作为无机盐提取装置的进水，经过液混池充分搅拌后的污泥溶液进入第三个无机盐提取装置的澄清池52中，在沉淀装置522的作用下污泥与无机盐提取液分离，污泥溶液作为有机污泥进入除砂装置6中，上清液进入第二个无机盐提取装置的液混池51中。每一次无机盐提取的停留时间为90min(从进入每次的液混池开始至污泥溶液从该次澄清池排出的时间)。
[0107]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，包括污泥预处理单元、分离单元、有机物处置单元、无机物处置单元和污水处置单元， 所述污泥预处理单元包括依次连接的污泥储仓(I)、调节装置(2)和无机盐溶解装置(3)，所述无机盐溶解装置(3)上连接无机盐溶解剂储罐(4); 所述分离单元包括无机盐提取装置(5)和除砂装置(6)，所述无机盐提取装置(5)至少为一个，并依次相连，所述无机盐提取装置(5)与无机盐溶解装置(3)相连； 所述有机物处置单元包括有机质污泥溶液储池(7)，所述有机质污泥溶液储池(7)与除砂装置(6)相连； 所述无机物处置单元包括依次连接的无机质溶液储池(U)、一次沉淀装置(121)和一次沉淀过滤装置(131)，所述无机质溶液储池(11)与无机盐提取装置(5)相连，所述一次沉淀装置(121)与二次沉淀装置(122)相连，所述二次沉淀装置(122)与二次沉淀过滤装置(132)相连，以此类推，N-1次沉淀装置与N次沉淀装置相连，所述N次沉淀装置与N次沉淀过滤装置相连，(N多2); 所述污水处置单元包括污水储池(14)和污水处理系统(15)，所述污水储池(14)与无机物处置单元相连，所述污水处理系统(15)分别与调节装置(2)和无机盐提取装置(5)相连。2.根据权利要求1所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述有机物处置单元还包括:脱水装置(8)，所述脱水装置(8)分别与有机质污泥溶液储池(7)和污水储池(14)相连。3.根据权利要求2所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述有机物处置单元还包括:干化装置(9)和焚烧装置(10)，所述干化装置(9)与脱水装置(8)相连，所述焚烧装置(10)与干化装置(9)相连。4.根据权利要求1所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述一次沉淀过滤装置(131)与二次沉淀装置(122)相连，所述二次沉淀过滤装置(132)与三次沉淀装置(123)相连，以此类推，N-1次沉淀过滤装置(13n-l)与N次沉淀装置(12η)相连，N次沉淀过滤装置(13η)与污水储池(14)相连。5.根据权利要求1所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述一次沉淀过滤装置(131)与污水储池(14)相连，所述二次沉淀过滤装置(132)与污水储池(14)相连，以此类推，N次沉淀过滤装置(13η)与污水储池(14)相连。6.根据权利要求1所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述无机盐提取装置(5)包括:液混池(51)和澄清池(52)，所述液混池(51)设置于每个无机盐提取装置(5)的前端，所述澄清池(52)设置于每个无机盐提取装置(5)的后端。7.根据权利要求6所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述澄清池(52)底部为一个或多个锥形结构的储泥槽(521)，所述储泥槽(521)的底部设有污泥栗(53)。8.根据权利要求6所述的一种新型资源化污泥处理系统，其特征在于，所述无机盐提取装置(5)还包括:沉降装置(522)，所述沉降装置(522)设置于澄清池(52)中用于固液分离。9.一种如权利要求1-8任一项所述的新型资源化污泥处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤: a.将市政污水或工业污水或给水厂的污泥收集到一起，储存在污泥储仓(I)中； b.将污泥储仓(I)中的污泥输送到调节装置(2)中，经过一段混合均质过程，将污泥调节至含水率85%以上； c.将含水率85%以上的污泥溶液栗入无机盐溶解装置(3)，并向无机盐溶解装置(3)中栗入无机盐溶解剂，经过搅拌将污泥中的无机盐溶出到液相中，同时去除胞外聚合物，得到的无机盐溶液的pH〈 3，停留时间为30m i η?90m i η; d.经过预处理的污泥溶液通过无机盐提取装置(5)进行无机盐提取，停留时间为20min?90min; e.经无机盐提取装置(5)提取的无机质溶液进入无机质溶液储池(11)，沉淀的污泥进入除砂装置(6); f.无机质溶液储池(11)中的无机盐溶液进入一次沉淀装置(121)进行沉淀反应，沉淀物经过一次沉淀过滤装置(131)回收利用;一次沉淀装置(121)中的上清液进入二次沉淀装置(122)进行沉淀反应，沉淀物经过二次沉淀过滤装置(132)回收利用；以此类推，将上一步骤中的上清液进入N次沉淀装置(12η)进行沉淀反应，沉淀物经过N次沉淀过滤装置(13η)回收利用，无机物处置单元产生的污水中和后进入污水储池(14)，(Ν多2); g.步骤e中进入除砂装置(6)的污泥经过除砂，有机污泥部分进入有机质污泥溶液储池(7)，大颗粒固体泥砂可做建筑材料； h.除砂后的有机污泥可直接用于厌氧产沼气，或作为碳源回收利用，或将有机污泥回用于污水厂;也可进入脱水装置(8)进行下一步处理，经脱水后的有机污泥可进行堆肥，或处理后作为蚯蚓饲料;也可进入干化装置(9)进行下一步处理，干化后的污泥可经过造粒作为生物燃料;也可进入焚烧装置(10)进行下一步处理，焚烧后的产物可做建筑材料，焚烧产生热量可用于干化装置(9)的热源； 1.整个系统中产生的污水进入污水储池(14)，经过污水处理系统(15)的处理，达到排放标准； j.污水处理达标后，一部分回用于预处理的调节均质，一部分回用于无机盐提取，另一部分排放。10.根据权利要求9所述的一种新型资源化污泥处理系统的处理方法，其特征在于，所述步骤h中除砂后的有机污泥中的微生物含量提高为原污泥的40%以上。
【文档编号】C02F11/00GK106045249SQ201610559694
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】王学科, 穆童, 马竞男
【申请人】天津壹新环保工程有限公司