申請日2014.11.06

　　公開(公告)日2015.02.18

　　IPC分類號C02F11/08; C02F11/00

　　摘要

　　本發明涉及一種基于濕式氧化的污泥處理方法，步驟為：在預處理過程中將污泥物料與熱的液體在物化預處理器中充分混合，完成對污泥物料的配制后，將污泥物料輸送進入氧化反應過程，在氧化反應過程中，污泥物料與溫度為60℃～80℃的氧氣在氧化反應器中發生濕式氧化反應，濕式氧化反應后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水蒸氣，直接排放到空氣中;高溫物料進入閃蒸脫水過程，首先進入閃蒸罐閃蒸產生氣體和物料，產生的氣體經凈化后排放到空氣中，產生的物料經換熱器后進行固液分離，分離出的液體和固體都可以進行二次利用。本發明可有效合理地處理污泥使之可循環利用，能廣泛應用于污泥處理中。

　　權利要求書

　　1.一種基于濕式氧化的污泥處理方法，包括以下步驟：

　　1)預處理過程：原料污泥輸送至污泥儲罐中，污泥儲罐中的原料污泥由罐底 部出口流出，經固體泵輸送至物化預處理器中，同時向物化預處理器中通入熱的 液體，通入的熱的液體質量與原料污泥質量之比為0.5:1～1:1，使熱的液體與污 泥物料充分混合，在物化預處理器中完成對污泥物料的配制后，污泥物料通過固 體泵輸出;

　　2)氧化反應過程：來自步驟1)的污泥物料進入換熱器的換熱管中，與換熱 器殼體內的高溫物料進行熱量交換，熱量交換后的污泥物料經過被加熱裝置加熱 的連接管道輸送至氧化反應器，使得進入氧化反應器中的污泥物料溫度達到 180℃～200℃;同時將被加熱的氧氣通入氧化反應器中，氧氣的溫度為60℃～ 80℃，氧氣的通入量為進入氧化反應器內污泥物料COD值的50%～70%;污泥物料 與氧氣在氧化反應器中發生濕式氧化反應，氧化反應器內的溫度為240℃～260℃， 壓力為4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反應器中的停留時間為30min～60min，濕 式氧化反應后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水蒸氣，直接排放到 空氣中;高溫物料被送入換熱器殼體中，與換熱器的換熱管內的污泥物料進行熱 量交換后，經連接管道輸出;

　　3)閃蒸脫水過程：來自步驟2)的高溫物料首先進入閃蒸罐內進行閃蒸，經 閃蒸后產生的氣體進入尾氣吸收塔凈化，凈化后的氣體排放到空氣中;經閃蒸后 產生的物料經連接管道輸送至換熱器的換熱管，對進入換熱器殼體內的氧氣進行 加熱，被加熱后的氧氣經連接管道輸送至步驟2)中的氧化反應器;從換熱器輸出 的高溫物料再經冷卻器冷卻，溫度降至60～70℃，然后經連接管道進入離心機進 行固液分離;經離心機分離出的液體，一部分作為熱的液體被輸送進入步驟1)中 的物化預處理器中與原料污泥進行混合;另一部分液體返回污水處理廠進行再次 處理;經離心機分離出來的固體輸出，進行二次利用。

　　2.如權利要求1所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟1)中通入預處理器中的熱的液體溫度為60℃～70℃。

　　3.如權利要求1所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟2)中換熱器與氧化反應器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁加熱裝 置。

　　4.如權利要求2所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟2)中換熱器與氧化反應器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁加熱裝 置。

　　5.如權利要求1或2或3或4所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其 特征在于：所述步驟3)中閃蒸罐進行閃蒸時的溫度為120℃～150℃，壓力為 0.5MPa～1.0MPa，高溫物料在閃蒸罐內停留時間為4min～5min。

　　6.如權利要求1或2或3或4所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其 特征在于：所述步驟3)中離心機進行固液分離時的工作溫度為60℃～70℃。

　　7.如權利要求5所述的一種基于濕式氧化的污泥處理方法，其特征在于：所 述步驟3)中離心機進行固液分離時的工作溫度為60℃～70℃。

　　說明書

　　一種基于濕式氧化的污泥處理方法

　　技術領域

　　本發明涉及一種污泥處理方法，特別是關于一種基于濕式氧化的污泥處理方 法。

　　背景技術

　　城市污水處理廠在污水處理過程中產生大量的污泥，污泥的含水率很高，易 腐爛，有強烈臭味，并且含有大量病原菌、寄生蟲卵以及鎘、鉻、鉛、汞、砷等 重金屬和難以降解的有毒有害及致癌物質，如果不進行妥善處理，將會對環境造 成直接或潛在污染。根據國務院印發的《節能減排“十二五”規劃》，到2015年， 城市污水處理率和污泥無害化處置率分別達到85%和70%，縣城污水處理率達到 70%，預計屆時污泥年產量達3500萬噸，未經恰當處理處置的污泥進入環境后， 將給水體和大氣帶來二次污染，對我國的生態環境和人們的活動構成嚴重威脅。 因此，如何合理地處理處置污泥已成為城市健康發展的重要課題。

　　目前，我國污泥常見的處理方法包括填埋、制肥利用、干化和焚燒等，其中 填埋操作簡單，費用低，但是污泥填埋的專用污泥填埋場會存在占地面積較大、 選址不易、滲瀝液難處理并可能影響地下水質以及其它安全隱患等問題，一旦處 理不當，很可能會造成二次污染;污泥制肥料曾是污泥利用的主要途徑，但近年 來隨著人們對綠色食品的要求和對土壤污染的警惕，污泥肥料農用的標準日趨苛 刻，并因其使用不便和肥效差等原因也無法和化肥抗衡，污泥用作農業肥料已難 以為繼;污泥干化技術是指利用熱來破壞污泥的凝膠結構，并對污泥進行消毒滅 菌，然而，干化處理工藝耗能高，設備復雜，投資及運行費用高，減量化也不徹 底;污泥焚燒的優點是占地小、處理快速、處理量大、減量明顯，但會產生酸性 煙氣、灰渣和飛灰等環境污染物，還需要后續處理。

　　發明內容

　　針對上述問題，本發明的目的是提供一種可有效合理地處理污泥使之可循環 利用的基于濕式氧化的污泥處理方法。

　　為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種基于濕式氧化的污泥處理 方法，包括以下步驟：1)預處理過程：原料污泥輸送至污泥儲罐中，污泥儲罐中 的原料污泥由罐底部出口流出，經固體泵輸送至物化預處理器中，同時向物化預 處理器中通入熱的液體，通入的熱的液體質量與原料污泥質量之比為0.5:1～1:1， 使熱的液體與污泥物料充分混合，在物化預處理器中完成對污泥物料的配制后， 污泥物料通過固體泵輸出;2)氧化反應過程：來自步驟1)的污泥物料進入換熱 器的換熱管中，與換熱器殼體內的高溫物料進行熱量交換，熱量交換后的污泥物 料經過被加熱裝置加熱的連接管道輸送至氧化反應器，使得進入氧化反應器中的 污泥物料溫度達到180℃～200℃;同時將被加熱的氧氣通入氧化反應器中，氧氣 的溫度為60℃～80℃，氧氣的通入量為進入氧化反應器內污泥物料COD值的50%～ 70%;污泥物料與氧氣在氧化反應器中發生濕式氧化反應，氧化反應器內的溫度為 240℃～260℃，壓力為4.0MPa～5.5MPa，物料在氧化反應器中的停留時間為 30min～60min，濕式氧化反應后形成氣體和高溫物料，氣體主要為二氧化碳和水 蒸氣，直接排放到空氣中;高溫物料被送入換熱器殼體中，與換熱器的換熱管內 的污泥物料進行熱量交換后，經連接管道輸出;3)閃蒸脫水過程：來自步驟2) 的高溫物料首先進入閃蒸罐內進行閃蒸，經閃蒸后產生的氣體進入尾氣吸收塔凈 化，凈化后的氣體排放到空氣中;經閃蒸后產生的物料經連接管道輸送至換熱器 的換熱管，對進入換熱器殼體內的氧氣進行加熱，被加熱后的氧氣經連接管道輸 送至步驟2)中的氧化反應器;從換熱器輸出的高溫物料再經冷卻器冷卻，溫度降 至60～70℃，然后經連接管道進入離心機進行固液分離;經離心機分離出的液體， 一部分作為熱的液體被輸送進入步驟1)中的物化預處理器中與原料污泥進行混 合;另一部分液體返回污水處理廠進行再次處理;經離心機分離出來的固體輸出， 進行二次利用。

　　所述步驟1)中通入預處理器中的熱的液體溫度為60℃～70℃。

　　所述步驟2)中換熱器與氧化反應器之間連接管道外面的加熱裝置采用電磁 加熱裝置。

　　所述步驟3)中閃蒸罐進行閃蒸時的溫度為120℃～150℃，壓力為0.5MPa～ 1.0MPa，高溫物料在閃蒸罐內停留時間為4min～5min。

　　所述步驟3)中離心機進行固液分離時的工作溫度為60℃～70℃。

　　本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于采用濕式氧 化反應處理污泥，使得污泥物料的COD去除率達到60%～80%，使存活于原污泥中 的病毒、病菌、寄生蟲等有害生物被有效滅活，實現了對污泥物料的無害化處理。 2、本發明由于采用污泥處理過程中產生的高溫物料的熱量對污泥物料進行加熱， 采用污泥處理產生的液體作為熱的液體與污泥物料混合，對污泥物料加熱且增加 其流動性，實現了能量的有效重復利用，減少了能源的消耗，降低了污泥處理成 本。3、采用本發明的污泥處理方法處理污泥后得到的固體產物可實現穩定化、無 害化、減量化、資源化，污泥減量化達70%～75%，固體產物中無機物的含量為85%～ 95%，可作為垃圾填埋場的覆蓋土、建筑材料的輔助原料等，實現再次利用。4、 本發明整個污泥處理過程僅需要2小時，處理快速，因此，本發明可以廣泛應用 于污泥處理過程中。