[发明专利]一种污泥自供热脱水干燥方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于污泥处理领域，具体涉及一种污泥自供热脱水干燥方法及系统。

背景技术

随着我国经济发展和城市化进程加快，水污染问题日益突出，污水排放量呈现迅速递增趋势。据不完全统计，从1990年至2003年14年时间期间，我国城市污水排放量增加100亿m³，2003年为460亿m³；从2004年至2014年只11年时间，我国城市污水排放量增加到1250亿m³，增加了790亿m³。截至2014年底，我国城镇生活污水设施处理能力达到1.5亿m³/d，污水处理率达80wt.%。随着“十二五”节能减排目标的推进，我国对城市污水处理厂出水水质的标准不断提高，《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级A标准。早期建设的城市污水处理厂虽然去除有机物、悬浮物的效果较好，但对氮、磷的去除效果并不明显，已经达不到目前我国对于城市污水的排放标准，基于传统活性污泥法为主要处理工艺的早期投建的城市污水处理厂迫于政策和环境压力，对污水处理厂进行提标改造势在必行。因此，我国污水处理事业迅速发展的同时也面临着许多问题和挑战，主要体现在以下4个方面：（1）建设资金缺乏，建设污水处理厂需要很大的资金投入，资金缺乏就成了限制污水治理的一大障碍；（2）污水处理厂运行费用高，导致污水处理厂的很多设备成为摆设；（3）沉降污泥不但浓度低，只有1~2wt.%，而且难于脱水，因此，脱水过程需要大量脱水设备，不但设备投资大，还占用土地，(4) 脱水处理后的污泥含水率高达75~80wt.%，污泥体量大，年产生污泥量达到3000万吨以上，需要占用大量土地填埋，污泥中含有害细菌，填埋后会产生二次污染，这种填埋产生的地下污染很难修复。

污泥，是污水处理的伴生物，是必需解决的问题，如将目前我国污泥处理为平均含水率为78wt.%的污泥3000万吨，全部经过焚烧处理后，其重量只有120万吨左右，其中60%以上是二氧化硅，二氧化硅是制备水泥很好的原料，因此，把污泥作为燃料，然后将其燃余物用于制备水泥是解决污泥问题的一个很好的方法，特别是造纸污泥和市政污泥，其自身含有大量的有机质，干燥后可直接作为燃料使用，但现行的污泥干燥设备，污泥干燥时一般都需要高温烟气作为热源，高温烟气大多来源于热风炉，传统热风炉不能烧含水量高，热值较低的污泥，特别是对于市政生活污水处理厂来说，由于没有热源，市政污泥很难干燥，如用煤燃烧产生高温烟气作为热源，则干燥成本太高，经济上不合算，而采用污泥作为燃料，存在如下问题：（1）市政生活污泥虽然含有较高的有机质，干燥后污泥有效热值可以达到2000kcal/kg以上，但这种热值的污泥在普通链条炉锅炉很难使用；（2）污泥有效热值达到2000kcal/kg时，理论上沸腾炉可以使用，但现有干燥设备生产的干燥污泥大多为粉状或块状，这种粉状或块状污泥，沸腾炉也很难使用，需要造粒才能使用；（3）用沸腾炉烟气直接作为热源，热效率很高，但沸腾炉烟气粉尘多。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种以干燥污泥为热源的污泥脱水干燥方法及系统，以提高污泥的脱水效率和脱水深度，在不增加能源成本的情况下解决污泥干燥和污泥作为燃料使用问题，进一步降低污泥处理后的最终体量。

本发明的技术方案为：一种污泥自供热脱水干燥方法，包括如下步骤：

（1）向浓度为1.5~2.0wt.%的待处理污泥中加入絮凝药剂，浓缩、脱水，获得浓度为4~6wt.%的浓缩污泥；

（2）向步骤（1）中获得的浓缩污泥中加入污泥调理剂，搅拌均匀，获得调质污泥；

其中，污泥调理剂的添加量为绝干污泥量的3~8wt.%；

（3）对步骤（2）中获得的调质污泥进行压滤脱水处理，获得含水量为45~50wt.%的污泥滤饼；

其中，脱水压力为1~3MPa，脱水时间为2~4h；

（4）将步骤（3）中获得的污泥滤饼运送至破碎干燥装置内，向破碎干燥装置内通入温度为300~330℃的烟气，对污泥滤饼进行破碎、干燥处理，获得粉尘烟气混合物；

（5）将步骤（4）中获得的粉尘烟气混合物输送至气固分离装置，分离污泥与烟气，获得尾气和含水量为15~20wt.%的粉状污泥；其中，气固分离装置优选为除尘机构，如布袋除尘器，将粉尘烟气混合物中的粉尘与烟气分离开来。