废水治理:污泥改性工艺

　　废水治理:本发明公开了一种污泥改性工艺，该工艺为污泥混合物→改性反应→絮凝沉降→压滤脱水，处理后的干化污泥可以进行综合利用，改性后污泥絮凝沉降的上清液中多糖和蛋白质浓度提高2倍以上，可以返回生化池作为微生物营养物质进行再利用，节约污水处理成本，改性反应通过将臭氧制成微纳米气泡，提高了臭氧的氧化性，延长了臭氧与污泥的反应时间，减少了臭氧的浪费，处理后的污泥脱除臭味，失去变质散发恶臭的能力，絮凝沉降加速，同等压力下脱水深度加大，达到了污泥稳定化、减量化的目的，操作简单，效率高，处理成本低，设备投资少。

　　废水治理:权利要求书

　　1.一种污泥改性工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

　　S1：初步形成污泥混合物，将原始污泥与臭氧进行混合形成污泥混合物;

　　S2：改性反应，步骤S1中的污泥混合物中的臭氧制成臭氧微纳米气泡进行改性反应;

　　S3：絮凝沉降，将步骤S2中的经过改性反应的污泥混合物进行絮凝沉降;

　　S4：压滤脱水，将步骤S3中经过絮凝沉降后的污泥混合物的上清液返回生化系统，底流进行压滤脱水处理，压滤处理后得到脱臭污泥和滤液，滤液进入生化系统，污泥改性完成。

　　2.根据权利要求1所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：其包括污泥改性系统，所述污泥改性系统包括有污泥存放池(7)，所述污泥存放池(7)通过污泥输送泵(1)连接有臭氧加入装置(2)，所述臭氧加入装置(2)底部与臭氧机相连通，所述臭氧加入装置(2)通过污泥输送泵(1)连接有改性反应器(3)，所述改性反应器(3)底部放置有微纳米气泡发生器，所述改性反应器通过污泥输送泵(1)连接有絮凝反应池(4)，所述絮凝反应池(4)与压滤机(5)相连通。

　　3.根据权利要求2所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：所述臭氧加入装置(2)包括有圆柱形的罐体(2-3)以及盖合于罐体(2-3)上的盖体(2-4)，所述罐体(2-3)底部成型有第二进泥管(2-1)，所述第二进泥管(2-1)与所述罐体(2-3)底面相切，所述罐体(2-3)内部开设有螺旋上升的导流凹槽(2-6)，所述第二进泥管(2-1)的污泥进入方向与所述导流凹槽(2-6)的螺旋上升方向一致，所述盖体(2-4)上成型第二出泥管(2-2)，所述第二出泥管(2-2)内部交错成型有挡泥板(2-7)，所述臭氧加入装置(2)其底部连通有臭氧机(6)。

　　4.根据权利要求2所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：

　　所述改性反应器(3)包括有改性反应罐(3-1)，搅拌器(3-2)以及微纳米气泡发生器，

　　所述改性反应罐(3-1)为顶部开口的筒体，其包括有第一进泥管(3-11)和第一出泥管(3-12);

　　所述搅拌器(3-2)通过支撑架(3-21)固定于所述改性反应罐(3-1)内，所述搅拌器(3-2)包括有电机(3-22)以及搅拌本体(3-23)，所述搅拌本体(3-23)包括有升降轴(3-25)以及固定于升降轴(3-25)下方的搅拌片(3-24)，所述升降轴(3-25)上位于所述搅拌片上方开设有齿条(3-26)，所述齿条(3-26)上齿合有齿轮(3-27)，所述齿轮(3-27)固定于所述电机(3-22)的输出端，所述电机(3-22)固定于所述支撑架(3-21)上;

　　微纳米气泡发生器位于所述改性反应罐(3-1)底部。

　　5.根据权利要求2所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：所述过滤机(5)为厢式隔膜压滤机。

　　6.根据权利要求1所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：所述污泥输送泵(1)可以为增压泵。

　　7.根据权利要求1所述的一种污泥改性工艺，其特征在于：所述原始污泥包括污水处理系统二沉池中的污泥、污泥浓缩池中的污泥或经过生物处理的污泥，所述原始污泥含水率为90%以上。

　　说明书

　　一种污泥改性工艺

　　技术领域：

　　本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种污泥改性工艺。

　　背景技术：

　　随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。如处置不当的污泥进入环境后，直接会给水体和大气带来二次污染，一个城市污水处理厂、污泥处理就不能够充分发挥它消除污染保护环境的作用，同时还将对态环境和人类活动构成了严重威胁，随着全球污泥产生量的不断提高，污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。污泥对环境的污染主要来自三个方面：污泥中的病原微生物传播疾病，危害人们健康;污泥中微生物促使有机质腐败而产生恶臭，伴随污泥生命周期对空气产生污染;污泥中的各种化学物质(如重金属)污染土壤和地下水。

　　恶臭伴随污泥的生命周期，时间长，污染大，治理难，是污泥处置过程最令人头痛的难题之一。污水生化处理之后，污泥中大量微生物细胞体是造成污泥变质发臭、沉降性能差、滤饼含水高的原因，也是导致了污泥减量和干燥等一系列难题的根源。

　　封闭防止恶臭扩散，同时集中收集进行处理，是目前污泥存放、运输、烘干、焚烧、碳化等处置过程常用的除臭方法，是在恶臭产生之后采取的亡羊补牢式的补救措施。在污泥中添加除臭剂虽然能够不同程度脱除或掩盖污泥的产生恶臭的气味，但效果难以持续，实际应用较少。

　　目前，污水处理“重水轻泥”的局面正在改变，对污泥处置越来越重视。目前我国普遍对污水处理厂产生的剩余污泥进行以重力浓缩和脱水为主要工艺方法的“减容化”处理。减容化处理的工艺和手段是通过减小污泥的含水率达到缩减剩余污泥体积的功效，但污泥中所含的活体微生物、大分子有机物等组份在量级上并没有减少，故针对于污泥的处理我们需要探索更好的处理方法。

　　发明内容：

　　本发明目的是为了解决现有问题，而提供一种污泥改性的工艺，以破坏污泥中微生物细胞结构的方式杀灭污泥中微生物，或迫使其处于休眠状态，以氧化分解方式改变或减少污泥中有机质浓度，再提高污泥沉降性能，实现污泥的快速减量的同时消除污泥产生恶臭的属性。

　　本发明的技术解决措施如下：

　　一种污泥改性工艺，工艺步骤如下：

　　S1：初步形成污泥混合物，将原始污泥与臭氧进行混合形成污泥混合物;

　　S2：改性反应，步骤S1中的污泥混合物进行改性反应;

　　S3：絮凝沉降，将步骤S2中的经过改性反应的污泥混合物进行絮凝沉降;

　　S4：压滤脱水，将步骤S3中经过絮凝沉降后的污泥混合物的上清液返回生化系统，底流进行压滤脱水处理，压滤处理后得到脱臭污泥和滤液，滤液进入生化系统，污泥改性完成。

　　一种污泥改性设备，其包括有污泥存放池，所述污泥存放池通过污泥输送泵连接有臭氧加入装置，所述臭氧加入装置底部与臭氧机相连通，所述臭氧加入装置通过污泥输送泵连接有改性反应器，所述改性反应器底部放置有微纳米气泡发生器，所述改性反应器通过污泥输送泵连接有絮凝反应池，所述絮凝反应池与压滤机相连通。

　　作为优选，所述改性反应器包括有改性反应罐，搅拌器以及微纳米气泡发生器，

　　所述改性反应罐为顶部开口的筒体，其包括有第一进泥管和第一出泥管;

　　所述搅拌器通过支撑架固定于所述改性反应罐内，所述搅拌器包括有电机以及搅拌本体，所述搅拌本体包括有升降轴以及固定于升降轴下方的搅拌片，所述升降轴上位于所述搅拌片上方开设有齿条，所述齿条上齿合有齿轮，所述齿轮固定于所述电机的输出端，所述电机固定于所述支撑架上;

　　微纳米气泡发生器位于所述改性反应罐底部。

　　作为优选，所述臭氧加入装置包括有圆柱形的罐体以及盖合于罐体上的盖体，所述罐体底部成型有第二进泥管，所述第二进泥管与所述罐体底面相切，所述罐体内部开设有螺旋上升的导流凹槽，所述第二进泥管的污泥进入方向与所述导流凹槽的螺旋上升方向一致，所述盖体上成型第二出泥管，所述第二出泥管内部交错成型有挡泥板。

　　作为优选，所述过滤机为厢式隔膜压滤机。

　　作为优选，所述原始污泥包括污水处理系统二沉池中的污泥、污泥浓缩池中的污泥或经过生物处理的污泥，所述原始污泥含水率为90%以上。

　　本发明的有益效果在于：

　　1、本发明的一种污泥改性工艺，对污泥进行改性反应，采用臭氧微纳米高级氧化技术，通过将臭氧气体制成微纳米气泡，使得臭氧的氧化性提高，臭氧气体在污泥溶液中溶解度增大，与污泥的接触充分，氧化效率提高。使臭氧能够破坏污泥中微生物细胞结构，杀灭微生物，或迫使其处于休眠状态，污泥因此不再腐败变质，散发恶臭，实现了稳定化。

　　2、本发明的一种污泥改性工艺，作为强氧化剂的臭氧具有氧化分解破坏微生物细胞的作用，污泥中微生物细胞壁被破坏以后，污泥沉降性能提高，压缩比增大，沉降时间缩短，同等压力下，水分脱除量增大，在不添加改性剂的条件下，实现污泥快速沉降，深度脱水，实现减量。

　　3、本发明的一种污泥改性工艺，经过臭氧的氧化分解破坏了微生物细胞壁，释放了微生物细胞中的多糖类、蛋白质，这些营养物质在污泥脱水后进入上清液和滤液中，返回污水处理的生化反应系统，可以加快生化反应速度，降低额外营养物的投加，实现了资源化。

　　4、本发明的一种污泥改性工艺，所述改性反应装置内设置有搅拌器，搅拌器能够协助气泡分散，使得臭氧微纳米气体与污泥充分接触，提高反应的效率。使得氧化效果更好

　　5、本发明的一种污泥改性工艺，所述反应罐其内设置有导流凹槽，原始污泥通过污泥输送泵泵入反应罐内，臭氧从反应罐底部注入反应罐内，原始污泥顺着导流凹槽的方向螺旋上升，起到搅拌的作用，从而与臭氧气体混合更加充分，再从第二出泥管内抽出，所述第二出泥管内部交错成型有挡泥板，交错的挡泥板能够减慢污泥混合物抽出的速度，且污泥混合物呈S型在第二出泥管内流动，不仅减慢了抽出的时间，同时增大了原始污泥与臭氧的接触面积，使得混合更加充分，提高反应效率，使得氧化效果更好。