本發(fā)明涉及一種污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥處理方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國污泥量急劇升高。在“十一五”期間，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國污水處理廠數(shù)量以年均8％的速度增長。到2013年末，正式運營的污水處理廠有3500余座，城鎮(zhèn)污水總處理量超過300億立方米。按含水率80％估計，污泥產(chǎn)生量約3000萬噸。在“十二五”期間，我國每年污泥產(chǎn)量在3000至4000萬噸含水率在80％左右的市政污泥。預計到2020年，市政污泥將達到6000至9000萬噸。

大量未妥善處理的污泥造成嚴重的環(huán)境污染已引起國家的高度重視。近年來，國家鼓勵污泥處理處置、綜合利用，促使形成污泥處理處置市場，并激發(fā)了市場活力，但整體污泥處理處置技術(shù)落后于發(fā)達國家的現(xiàn)狀對我們提出更進一步的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種污泥處理方法，其工藝先進，成本低，節(jié)約能源。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種污泥處理方法，其包括：

預處理步驟：在污泥中加入無機酸和/或有機酸溶液并進行攪拌，以使污泥的含水率達到96％至98％；

無害化處理步驟：利用電動修復技術(shù)從污泥中分離部分或全部有害物質(zhì)；

板框壓濾步驟：利用板框壓濾機對分離出部分或全部有害物質(zhì)的污泥進行擠壓過濾，得到混合酸液和沉渣；

噴淋處理步驟：利用清洗水對所述沉渣進行清洗，以提升所述第一沉渣的ph值；

調(diào)制處理步驟：在所述沉渣中加入堿溶液，以形成含水率為92-98％、ph值為6.5-7.5的調(diào)制污泥；

穩(wěn)定化處理步驟：在厭氧條件下，利用菌類微生物分解所述調(diào)制污泥中的可生物降解的有機物，以對所述調(diào)整污泥進行厭氧消化；

脫水處理步驟：利用板框壓濾機對經(jīng)過厭氧消化的所述調(diào)制污泥進行擠壓過濾，得到沼液和含固率為50-60％的殘渣。

進一步地，在穩(wěn)定化處理步驟中還產(chǎn)生沼氣；所述污泥處理方法還包括沼氣處理步驟，以在污泥處理的過程中使用所述沼氣和/或儲存所述沼氣。

進一步地，在所述預處理步驟中，利用均質(zhì)攪拌器對污泥與所述無機酸和/或所述有機酸溶液進行攪拌25min至40min；所述無機酸和/或所述有機酸溶液包括ph值為1.5至2的稀硝酸溶液。

進一步地，在所述無害化處理步驟中，在電動修復槽中利用電動修復技術(shù)從污泥中分離部分或全部有害物質(zhì)；且采用的電解液的量濃度為0.18mol/l至0.22mol/l，電極為石墨電極和鉑電極，直流電源電壓為100v/m至500v/m；所述電解液為稀鹽酸、稀硝酸、檸檬酸、醋酸和草酸中的一種或多種。

進一步地，所述混合酸液被靜置沉淀、后提純，以被再次利用。

進一步地，在所述噴淋處理步驟中，利用污泥噴淋清洗設備對所述沉渣進行清洗，且所述清洗水通過液體回收系統(tǒng)回收，以被再次利用。

進一步地，在所述調(diào)制處理步驟中，所述堿溶液的量濃度為0.48mol/l至0.52mol/l；且所述堿溶液為氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。

進一步地，在所述穩(wěn)定化處理步驟中，所述菌類微生物包括兼性菌和厭氧細菌；且在30℃至37℃的條件下對所述調(diào)整污泥進行中溫厭氧消化，且所述調(diào)制污泥在厭氧消化罐中的停留時間為24至27天。

進一步地，在所述脫水處理步驟中，部分所述沼液儲存以作為稀釋水回用，其余所述沼液排入污水處理廠。

進一步地，在所述沼氣處理步驟中，部分所述沼氣通過沼氣鍋爐給所述厭氧消化罐提供熱量，其余所述沼氣經(jīng)脫硫凈化干燥加壓后制成天然氣。

本發(fā)明提供的污泥處理方法，可使污泥處理實現(xiàn)“減量化、無害化、穩(wěn)定化”的全過程處理。電動修復槽的設計可分離去除污泥中的重金屬，使污泥滿足更嚴格的資源化利用要求?；旌纤岬幕赜迷O計提高了酸液的利用效率，降低了處理成本。厭氧消化不僅達到污泥穩(wěn)定化目的，且產(chǎn)生的沼氣進一步節(jié)約了能耗。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的污泥處理方法的示意性流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的污泥處理方法的示意性工藝流程圖。

具體實施方式

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的污泥處理方法的示意性流程圖。如圖1所示并參考圖2，本發(fā)明實施例提供了一種用于城市市政污泥的污泥處理方法，該處理方法可包括預處理步驟、無害化處理步驟、板框壓濾步驟、噴淋處理步驟、調(diào)制處理步驟、穩(wěn)定化處理步驟、脫水處理步驟和沼氣處理步驟。

預處理步驟是指在污泥中加入無機酸和/或有機酸溶液并進行攪拌，以使污泥的含水率達到96％至98％。在預處理步驟中，利用均質(zhì)攪拌器對污泥與無機酸和/或有機酸溶液進行攪拌25min至40min；無機酸和/或有機酸溶液包括ph值為1.5至2的稀硝酸溶液。例如，將某市政污泥運送到均質(zhì)攪拌器中，該污泥含水率可在60％至90％。之后可添加ph在1.5-2的稀硝酸溶液，使污泥酸化，含水率在96至98％，增加污泥的流動性。之后可勻速攪拌30min，使污泥中的無機鹽、重金屬離子的充分釋放。該過程可達到污泥中無機鹽，特別是重金屬離子的充分釋放。

無害化處理步驟是指利用電動修復技術(shù)從污泥中分離部分或全部有害物質(zhì)。在無害化處理步驟中，可在電動修復槽中利用電動修復技術(shù)從污泥中分離部分或全部有害物質(zhì)；且采用的電解液的量濃度為0.18mol/l至0.22mol/l，電極為石墨電極和鉑電極，直流電源電壓為100v/m至500v/m；電解液為稀鹽酸、稀硝酸、檸檬酸、醋酸和草酸中的一種或多種。

也就是說，無害化處理主要使污泥中的有害物質(zhì)，如：重金屬、有機高分子污染物等從污泥中分離的過程。污泥的無害化處理是實現(xiàn)資源化，特別是最后被處理的污泥用于土地填埋的重要步驟?？芍饕ǎ弘妱有迯筒?、主體污泥室、電解池、電解液存儲罐以及復合電極組成。電極選自石墨電極、鉑電極。電解液選自稀鹽酸、稀硝酸、檸檬酸、醋酸、草酸的一種或一種以上，但不局限于上述溶液。電解液可優(yōu)選為為0.2mol/l的稀硝酸。直流電源電壓為100至500v/m，通過電場作用，將游離態(tài)的重金屬以及多種帶電有機物分離去除。

板框壓濾步驟是指利用板框壓濾機對分離出部分或全部有害物質(zhì)的污泥進行擠壓過濾，得到混合酸液和沉渣。進一步地，混合酸液被靜置沉淀、后提純，以被再次利用。其它步驟中廢棄的混合酸液也可同樣地被靜置沉淀提純后應用。也就是說，經(jīng)電動修復和板框壓濾的混合酸液經(jīng)過靜置沉淀，提純再次利用。沉渣是污泥的主要成分，用于后續(xù)的操作處理，以最終得到滿足要求的泥土。

噴淋處理步驟是指利用清洗水對沉渣進行清洗，以提升第一沉渣的ph值。在噴淋處理步驟中，利用污泥噴淋清洗設備(如帶式噴淋清洗機)對沉渣進行清洗，且清洗水通過液體回收系統(tǒng)回收，以被再次利用。在該步驟中，經(jīng)過酸處理的污泥，即使經(jīng)過板框壓濾，污泥ph值仍呈酸性。為避免下一步大量使用堿溶液，導致厭氧消化受到影響，有必要增設污泥噴淋清洗設備。通過對污泥中酸的稀釋、沖洗，有效提升了污泥的ph值。清洗水通過液體回收系統(tǒng)再次利用，沉渣則可直接輸送到調(diào)制池，進入調(diào)制處理步驟

調(diào)制處理步驟是指在沉渣中加入堿溶液，以形成含水率為92-98％、ph值為6.5-7.5的調(diào)制污泥。在調(diào)制處理步驟中，堿溶液的量濃度為0.48mol/l至0.52mol/l；且堿溶液為氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。具體地，污泥調(diào)制池系統(tǒng)可主要包括：濕污泥接收及儲存單元、污泥稀釋制漿單元。通過該系統(tǒng)，將含水率為60至70％的上述經(jīng)過噴淋清洗的沉渣用堿溶液(堿溶液是氧化鈣、氫氧化鈣中的一種或兩種組成，濃度為0.5mol/l)調(diào)節(jié)成含水率為92-98％、ph值在6.5-7.5的調(diào)制污泥，以便下一步厭氧消化。

穩(wěn)定化處理步驟也可被稱為厭氧消化步驟，具體是指在厭氧條件下，利用菌類微生物分解調(diào)制污泥中的可生物降解的有機物，以對調(diào)整污泥進行厭氧消化。在穩(wěn)定化處理步驟中，菌類微生物包括兼性菌和厭氧細菌；且在30℃至37℃的條件下對調(diào)整污泥進行中溫厭氧消化，且調(diào)制污泥在厭氧消化罐中的停留時間為24至27天。

具體地，也就是說，污泥穩(wěn)定化過程是指將有機物消化降解為對環(huán)境無害的成分的過程，可在厭氧條件下，通過由兼性菌和厭氧細菌等微生物將調(diào)制污泥中的可生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等，從而使污泥得到穩(wěn)定的過程。該步驟可降低污泥中的有機物含量，提高污泥脫水性能，便于污泥減量化、穩(wěn)定化。而且，該步驟是一個多階段的復雜過程，主要可包括水解、酸化、乙酸化、甲烷化的過程。一般在中溫(30-37℃)環(huán)境中實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化?？赏ㄟ^連續(xù)或間歇的方式進泥的方式，將污泥輸送至厭氧消化罐，停留時間為24至27天。厭氧消化罐等也可被稱為厭氧反應器。

脫水處理步驟是指利用板框壓濾機對經(jīng)過厭氧消化的調(diào)制污泥進行擠壓過濾，得到沼液和含固率為50-60％的殘渣。在脫水處理步驟中，部分沼液儲存以作為稀釋水回用，其余沼液排入污水處理廠。殘渣基本上也就是干凈的污泥，可不經(jīng)過后續(xù)處理或經(jīng)其他合適的后續(xù)處理進行利用，即可進入污泥資源化利用。也就是說，在該步驟中，經(jīng)過厭氧消化的調(diào)制污泥的主要部分可進入板框壓濾系統(tǒng)，使污泥含固率為50-60％；消化產(chǎn)生的沼液，部分作為稀釋水回用，排入污水池，剩余的消化液進入污水處理廠與污水廠污水一起處理達標后排放。

在本發(fā)明的實施例中，在穩(wěn)定化處理步驟中還產(chǎn)生沼氣；污泥處理方法還包括沼氣處理步驟，以在污泥處理的過程中使用沼氣和/或儲存沼氣。具體地，部分沼氣通過沼氣鍋爐給厭氧消化罐提供熱量，其余沼氣經(jīng)脫硫凈化干燥加壓后制成合格的天然氣進行外供。進一步地，產(chǎn)生的沼氣均可先通過脫硫、脫水和除塵處理。

本發(fā)明的污泥處理方法能夠產(chǎn)生非常優(yōu)良的土壤，具有意想不到的技術(shù)效果。具體地，可根據(jù)一在本發(fā)明之前的一種污泥處理方法與本發(fā)明的污泥處理方法產(chǎn)生的合格泥土對比可得到體現(xiàn)本發(fā)明污泥處理方法的意料不到的效果。

具體地，一在本發(fā)明之前的一種污泥處理方法可為電動污泥處理工藝，其主要包括自建的電動修復裝置，包括：污泥床、直流電源、電極以及聚環(huán)氧琥珀酸組成。據(jù)報道，其對污泥中的cu、zn、cr、pb、ni、cd的平均去除率在60％，但其存在酸液無法回收利用、成本較高的不足。具體地可包括如下步驟：將污泥投入酸化池，調(diào)節(jié)其ph，攪拌均勻即得污泥體系a，向污泥體系a中加入鐵鹽，攪拌均勻即得污泥體系b；電解步驟：將污泥體系b投入電解池，進行電解處理，電解完成后即得污泥體系c；固液分離步驟：將污泥體系c進行固液分離，即得到去除了重金屬的濕污泥和含有重金屬的母液。

本發(fā)明的污泥處理方法在應用于某污水處理廠脫水污泥(含水率80％)作為實驗對象，采用火焰原子吸收分光光度法測定處理后污泥中的重金屬含量。經(jīng)過14-21d的修復處理，重金屬去除效果顯著?？捎糜谡託獍l(fā)酵等。

進一步，利用測試小白菜種子發(fā)芽指數(shù)來體現(xiàn)實際使用效果對比。參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(cj248-2007)中的方法測試小白菜種子發(fā)芽指數(shù)。前期按水：污泥＝3：1的比例對污泥進行浸提，160-220rpm振蕩1-2h后過濾，得到過濾液。吸取5ml濾液于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，濾紙上放置10顆小白菜種子，25℃下避光培養(yǎng)48h后，測定種子的根長，上述試驗設置5組重復，同時用去離子水做空白對照。利用計算公式：f＝(a1×a2)/(b1×b2)×100％獲得種子發(fā)芽指數(shù)。式中：f-表示種子發(fā)芽指數(shù)，a1-污泥濾液培養(yǎng)種子的發(fā)芽率，a2-污泥濾液培養(yǎng)種子的根長，b1-去離子水種子的發(fā)芽率，b2-去離子水種子的根長。

本發(fā)明的污泥處理方法重金屬去除效果顯著及小白菜種子發(fā)芽指數(shù)效果可如下表所示：實驗組中總zn含量、總cu含量均低于對照組，種子發(fā)芽指數(shù)高于對照組，效果明顯，獲得的泥土質(zhì)量效果好。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。