[发明专利]基于电解和压滤技术的污泥处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥处理装置及其方法，特别是涉及一种基于电解和压滤技术的污泥处理装置及其方法。

背景技术

随着经济的发展，废水排放量和污水处理设施（污水处理厂）日益增多。在污水厂，伴随着污水的处理会产生0.5～2%的污泥，污泥处理处置和方法逐渐成为国内外关注的焦点。根据住建部资料显示，截止到2009年年底，全国城镇污水处理量达到280亿立方米/年，湿污泥（含水率80%）产生量突破2000万吨/年。而且，在污水处理过程中，细菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒也可以吸附在污水中的颗粒上，随颗粒的沉淀也沉积到污泥中。污泥是一种污染治理工艺的副产物，这种副产物富集了污水中的污染物，含有大量的氮、磷等营养物质以及有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质，具有较强的污染性质。污泥如果处置不当，其污染传播的途径是很广泛的。首先，污泥的含水率极高，除了一部分自然蒸发到空气中外，大部分将渗入地表土层，并在雨水等的冲刷下进入地表水系统或影响地下水，污泥中的污染物将沿着这两种途径进行传播。其次，没有进行卫生化的污泥进入农田以至菜地，可能直接威胁人类的食物链。第三，污泥含有大量有机质，容易腐败而散发恶臭，可能影响周边环境。而且排放的气体是污染严重的温室气体，对环境产生严重的危害。此外，污泥的数量庞大，储运这些污泥需要较大的空间和很多的工具，这些空间和工具都可能被污染，要做到与其它接触食物链的世界有效“隔绝”有一定难度。显然，污泥如果处置不当，进入人类的食物链，必然会导致疾病的传播。

然而，在污水处理发展历程中，尽管污泥是污水处理流程中的重要环节之一，但由于人们长期的认识不足以及忽视，污泥处置问题被长期搁置，污泥处置的发展相当滞后。根据调研结果显示，我国城市污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥善处理，污泥产生量大、随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注。

现在常用的污泥处理及处置方法见图1。

利用这些方法虽然都能对污泥进行处理，但其应用仍有一定的局限。主要问题有：（1）污泥的含水率太高，这部分水份难以焚烧，运输成本高，堆放占地面积大，直接填埋则会使填埋场提前报废；（2）微生物、病原体处理不彻底，若直接施用或弃置，可能会污染食物链；（3）在处理过程中产生恶臭，同时向大气排放大量温室气体，污染周围环境；（4）没有固定住污泥中的重金属，可能造成土地的重金属积累超标、土地板结，污染土地，造成不可逆的耕地退化，限制了污泥的资源化利用；（5）经济成本高：超声波破解、臭氧氧化等方法要么所需的能耗极高，要么需要加入大量的化学药剂，虽然能够实现污泥减量的目的，但是运行成本高，从经济合算的标准衡量，仍然不尽如人意，无法实现规模化。

因此，在水污染日益严重、水环境日趋恶化的今天，缺少污泥安全处置考虑的污水处理系统是不完整的，也无法满足环境目标要求，污泥造成的二次污染问题日显突出，污泥的问题已到了不容忽视的地步，迫切需要研究、开发适合中国经济现状和发展水平的安全、合理、可靠、高效、低能耗、低投资、低成本的污泥处理技术和配套设备，最终实现城市污泥处理处置的减量化、无害化、稳定化和资源化。

发明内容

本发明的目的在于针对现有污泥处理技术存在的问题，提供一种可克服现有污泥处理技术中污泥含水率高，含病原菌、重金属等有毒有害物质，处理周期长，且投资大、占地面积大、运行成本高和产生恶臭等缺陷，实现污泥无害化、减量化的基于电解和压滤技术的污泥处理装置。

本发明的另一目的在于提供一种基于电解和压滤技术的污泥处理方法。

本发明所述基于电解和压滤技术的污泥处理装置，它包括一级污泥泵、絮凝反应池、二级污泥泵、电解机、中间池、三级污泥泵、污水泵和压滤机；所述的絮凝反应池的进口通过管道和一级污泥泵与污水处理厂二沉池的污泥出口联接，絮凝反应池的出口经二级污泥泵与电解机的进口联接，电解机的出口接中间池的进口，中间池的一路出口经三级污泥泵接压滤机的进口，中间池的另一路出口经污水泵接二沉池的进水口，压滤机的出水通过管道与二沉池的进水口联接。

    所述絮凝反应池和中间池上分别有一个加药装置1和加药装置2。

所述电解机设有电源和电解槽，电解槽内的电极材料为石墨、钛、铁、铝、锌、铜、铅、镍、钼、铬、金属的合金和纳米催化惰性电极等中的一种；所述纳米催化惰性电极的表层涂覆有晶粒为10～35nm的金属氧化物惰性催化涂层，所述纳米催化惰性电极的基板可为钛板或塑料板等，这种电极具有较高的电催化反应活性，可以大幅度降低电解的过电位，减少副反应的发生。