專利名稱：一種污水處理廠污泥原位脫水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)大面積堆放的污水廠污泥進(jìn)行原位脫水的方法，處理后的污泥堆體含水率降低，強(qiáng)度提高，可以作為綠化用地等進(jìn)行開發(fā)利用，屬于資源環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于以往在城市污水處理中普遍存在著“重水輕泥”的問題，造成大量的污水廠污泥直接堆放在填埋場(chǎng)或低洼的凹地、河道、魚塘等地方。這些大量堆放的污泥由于含水率
高，力學(xué)性質(zhì)差，無法進(jìn)行后續(xù)的土地利用，造成大量土地資源的浪費(fèi)。另外，現(xiàn)有的污泥處理處置技術(shù)主要包括填埋、焚燒、建材化以及土地利用等。大量堆放的污泥未經(jīng)過預(yù)處理，顯然不符合填埋處置的要求；焚燒對(duì)于幾萬甚至十幾萬方的污泥在短期內(nèi)無法應(yīng)用；建材化消納的污泥量十分有限，而且需要長(zhǎng)途運(yùn)輸，成本較高；土地利用也需要進(jìn)行預(yù)處理、二次倒運(yùn)等。而且采取上述幾種處置途徑不可避免的需要將污泥重新挖出進(jìn)行倒運(yùn)、處理，所產(chǎn)生的臭氣、滲濾液等污染也十分嚴(yán)重。因此，采用原位處理技術(shù)，改善污泥的物理力學(xué)性質(zhì)，將污泥堆場(chǎng)改造為可以滿足土地綠化等要求的場(chǎng)地，是解決大面積污泥堆場(chǎng)處理的有效途徑之一。污泥力學(xué)性質(zhì)差主要在于污泥含水率過高，一般污水廠出廠時(shí)含水率已經(jīng)達(dá)到了80%，加之長(zhǎng)期的降雨，堆場(chǎng)中的污泥內(nèi)部含水率往往都超過了 90%，因此，如此高含水率的污泥，只有降低其含水率，才能進(jìn)一步改善其物理力學(xué)性質(zhì)，為后續(xù)的土地利用提供條件。但是由于污泥的特殊結(jié)構(gòu)，污泥中的大量水分為間隙水，這些間隙水與污泥顆粒的水分結(jié)合勢(shì)能較高，直接采用真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓等常規(guī)排水方法，只能將極少的自由水脫出，污泥的物理力學(xué)性質(zhì)基本得不到改善。在污水廠中往往通過加入脫水藥劑來改善污泥的脫水性質(zhì)，再利用具有一定壓力的脫水設(shè)備將污泥中的水分脫出。但是對(duì)于幾萬甚至十幾萬方的污泥，是不可能實(shí)現(xiàn)將其再次輸送進(jìn)入脫水設(shè)備進(jìn)行深度脫水的。因此，采用新型原位脫水技術(shù)才能解決大量堆放污泥的脫水問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，適用于對(duì)大面積堆放的污泥進(jìn)行原位脫水，以解決目前大面積堆放污泥的處理處置難題，將廢棄的污泥堆場(chǎng)還原為可以重新利用的土地資源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的的技術(shù)方案如下一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，該方法步驟如下(I)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機(jī)注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻，利用高壓旋噴樁機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行多點(diǎn)鉆孔；(2)采用常規(guī)真空預(yù)壓方法對(duì)步驟(I)處理后的污泥進(jìn)行處理。
步驟(I)中，所述的污泥脫水藥劑由三氯化鐵水溶液和生石灰按質(zhì)量比1:8 15組成，其中，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%。步驟(I)中，脫水藥劑使用質(zhì)量占絕干污泥質(zhì)量的1(Γ30%。步驟(I)中，所述高壓旋噴樁機(jī)為市場(chǎng)上銷售的普通高壓旋噴樁機(jī)，該設(shè)備一般用于制造基礎(chǔ)工程建設(shè)中的基樁，未見用于污泥處理的報(bào)道。使用該設(shè)備時(shí)，利用其自身的噴水管道，噴射脫水藥劑。步驟(I)中，高壓旋噴樁機(jī)下鉆時(shí)脫水藥劑噴射壓力不大于IMPa，轉(zhuǎn)速不小于35r/min，下降速度不小于25cm/min ;提升時(shí)脫水藥劑噴射壓力不小于20MPa，轉(zhuǎn)速不大于30r/min,提升速度不大于15cm/min。步驟(I)中，高壓旋噴樁機(jī)在污泥上鉆孔時(shí)，保持孔間距為I. 0^2. 5m。步驟(2)中，常規(guī)真空預(yù)壓方法包括鋪設(shè)工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網(wǎng)、鋪密封膜和抽氣預(yù)壓。真空預(yù)壓的實(shí)施按照一般軟土地基處理中的真空預(yù)壓工藝進(jìn)行施工，污泥上部依次鋪設(shè)工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網(wǎng)、密封膜，然后抽氣預(yù)壓。待污泥中的水分降低到設(shè)計(jì)的含水率，即完成污泥原位脫水處理過程。有益效果本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于(I)不需要對(duì)大面積堆放的污泥進(jìn)行開挖即可實(shí)現(xiàn)原位處理，避免了開挖運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的臭氣、滲浙液等污染。(2)采用原位脫水技術(shù)能夠提高污泥的物理力學(xué)性質(zhì)，滿足后續(xù)進(jìn)行復(fù)耕、綠化的要求，解決了大量堆放污泥的處理處置難題。(3)該技術(shù)能夠快速解決大量堆放污泥的處理處置難題，而焚燒、堆肥、建材利用以及填埋等方法無法在短時(shí)間內(nèi)解決幾萬甚至十幾萬方污泥的處理處置問題。(4)相對(duì)于其它處理處置方案，本發(fā)明所選用的材料及施工工藝都是成熟和經(jīng)濟(jì)的方案，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。(5)本發(fā)明采用高壓旋噴設(shè)備，將脫水藥劑與污泥充分混合攪拌均勻，降低了污泥中水分結(jié)合勢(shì)能，并為水分的排除提供了通道。然后利用工程中處理高含水率軟土常用的真空預(yù)壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大面積堆放污泥的原位脫水。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本 發(fā)明。實(shí)施例I :堆場(chǎng)中的污泥含水率為90%，污泥總量約為5萬噸，堆場(chǎng)深度為6米。要求處理后污泥的含水率降低至60%以下。將三氯化鐵溶液和生石灰按照1:10的比例混合均勻配置成脫水藥劑，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%，脫水藥劑總質(zhì)量約為1300噸。將配置好的脫水藥劑用O. 4MPa的壓力，以50r/min的轉(zhuǎn)速，50cm/min的速度鉆至污泥底部后，再以25MPa的壓力，20r/min的轉(zhuǎn)速以及10cm/min的提升速度提升至污泥頂部。然后間隔I. 5m再鉆下一個(gè)孔，重復(fù)上述過程。
污泥全部與脫水藥劑混合完成后，在表面鋪設(shè)工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網(wǎng)、密封膜，然后抽氣預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)間為三個(gè)月，最終污泥含水率降低至60%以下。實(shí)施例2 堆場(chǎng)中的污泥含水率為85%，污泥總量約為10萬噸，堆場(chǎng)深度為9米。要求處理后污泥的含水率降低至65%以下。將三氯化鐵溶液和生石灰按照質(zhì)量比1:8的比例混合均勻配置成脫水藥劑，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%，脫水藥劑總質(zhì)量約為2700噸。將配置好的脫水藥劑用O. 7MPa的壓力，以45r/min的轉(zhuǎn)速，45cm/min的速度鉆至 污泥底部后，再以30MPa的壓力，25r/min的轉(zhuǎn)速以及13cm/min的提升速度提升至污泥頂部。然后間隔2. Om再鉆下一個(gè)孔，重復(fù)上述過程。污泥全部與脫水藥劑混合完成后，在表面鋪設(shè)工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網(wǎng)、密封膜，然后抽氣預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)間為兩個(gè)月，最終污泥含水率降低至65%以下。
權(quán)利要求
1.一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，該方法步驟如下 (1)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機(jī)注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻，利用高壓旋噴樁機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行多點(diǎn)鉆孔； (2)采用常規(guī)真空預(yù)壓方法對(duì)步驟(I)處理后的污泥進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的污泥脫水藥劑由三氯化鐵水溶液和生石灰按質(zhì)量比1:8 15組成，其中，三氯化鐵水溶液中Fe3+含量不低于38%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述脫水藥劑使用質(zhì)量占絕干污泥質(zhì)量的1(Γ30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，高壓旋噴樁機(jī)下鉆時(shí)脫水藥劑噴射壓力不大于IMPa，轉(zhuǎn)速不小于35r/min，下降速度不小于25cm/min ;提升時(shí)脫水藥劑噴射壓力不小于20MPa，轉(zhuǎn)速不大于30r/min，提升速度不大于 15cm/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(I)中，高壓旋噴樁機(jī)在污泥上鉆孔時(shí)，保持孔間距為I. (Γ2. 5m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污水處理廠污泥原位脫水的方法，其特征在于，步驟(2)中，常規(guī)真空預(yù)壓方法包括鋪設(shè)工作墊層、鋪濾水層、插排水板、鋪管網(wǎng)、鋪密封膜和抽氣預(yù)壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理廠污泥原位脫水的方法，該方法步驟如下(1)將污泥脫水藥劑利用高壓旋噴樁機(jī)注入污泥中并與污泥混合攪拌均勻；(2)采用常規(guī)真空預(yù)壓方法對(duì)步驟(1)處理后的污泥進(jìn)行處理。該方法能夠解決大面積堆放污泥場(chǎng)地的處理處置難題，不需要對(duì)污泥進(jìn)行開挖異地處理處置，避免了開挖及轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的臭氣、污水等二次污染等問題，而且較焚燒、堆肥等處置方法具有處理周期短，成本低等技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C02F11/14GK102863138SQ20121041536
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者周靈君, 邊博, 吳海鎖, 姜偉立, 范亞民 申請(qǐng)人:江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院