PAM脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105859077A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610456895.9(22)申请日2016.06.22(71)申请人湖南大学地址410082湖南省长沙市岳麓区麓山南路湖南大学环境科学与工程学院(72)发明人刘旭冉王冬波王亚利伍艳馨徐秋翔(51)Int.Cl.C02F11/00(2006.01)C02F11/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称PAM脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法(57)摘要目前PAM脱水污泥在厌氧消化过程中由于絮体过大，导致较差的消化效率，存在有机基质溶出量少、甲烷产量低、停留时间长等问题，同时，也存在PAM降解为单体丙烯酰胺的可能性。本发明提供了一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法，属于污泥处理与处置领域。本发明以碱性破解技术为主，辅以氨氮吹脱以除去碱性处理PAM脱水污泥产生的高浓度氨氮并回收，最后调节pH为中性进行厌氧发酵回收甲烷，不仅提高了PAM污泥中大分子有机物的溶出率，提升了PAM絮凝污泥的可消化性，更是通过促进PAM水解率实现了PAM脱水污泥无害化处理，同时，以废酸调质达到了以废治废的效果，对氨气的回收达到了资源回收的效果。CN105859077ACN105859077A权利要求书1/1页1.一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理方法及系统，其特征在于，由储泥池、碱性氨氮吹脱间、酸性调质室、厌氧发酵罐和氨气吸收净化塔等组成。储泥池与碱性氨氮吹脱间连接，碱性氨氮吹脱间与酸性调质室连接，酸性调质室与厌氧发酵罐连接，氨气吸收净化塔与碱性氨氮吹脱间连接；所述碱性氨氮吹脱间内设有生石灰投加、尾气收集装置及填料、风机等；所述酸性调质室设有搅拌和废酸投加装置等。其中，碱性氨氮吹脱间为该系统主要处理设备，设置目的在于一方面利用生石灰的加入调节为pH为10～11左右的碱性，促进脱水污泥的PAM絮体的破裂，提高污泥中有机物的溶出，同时提高PAM的水解率，降低PAM在厌氧消化过程中降解产生有毒物质如丙烯酰胺的可能性。另一方面，利用生石灰遇水放热这一特点，结合空气吹脱，双重作用促进氨气从液相中分离，提高氨氮去除率同时回收氨水。2.根据权利要求1所述的一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：(1)PAM脱水污泥倾倒入储泥池，达到一定体积后输送至碱性氨氮吹脱间，先投加生石灰进行碱性调质，其后进行氨气吹脱、气流搅拌；所吹脱尾气输送至氨气吸收净化塔，回收氨水；(2)碱调质吹脱后污泥输送至酸性调质室，加入工业废酸，同时打开搅拌装置；(3)中和后污泥输送至厌氧发酵罐生产沼气。3.根据权利要求1所述的一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理方法及系统，其特征在于，步骤(1)所述碱调质为投加生石灰，生石灰与污泥固体含量的质量比为0.15～0.45。所述氨气吹脱于生石灰投加后进行，由风机从池底向上吹送，风机流量为30000～180000m3/h，时间为2～3天。所述氨气吸收净化塔中所用吸收液主要为清水。4.根据权利要求1所述的一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理方法及系统，其特征在于，步骤(2)中所述酸液为盐酸或主体为盐酸的工业废酸，调节pH为7.0±0.1，搅拌强度设为150～300rpm。5.根据权利要求1所述的一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理方法及系统，其特征在于，步骤(3)中所述的对中和后污泥进行厌氧消化，消化过程中维持pH为7.0±0.1，温度控制在25～45℃，搅拌强度设为100～200rpm，消化时间为9～18天。2CN105859077A说明书1/3页PAM脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法技术领域[0001]本发明涉及到污泥处理与处置领域，具体指一种PAM脱水污泥的无害化资源化处理系统及方法。背景技术[0002]随着城市化进程的进一步加快，全国大中小城市大量增建了污水处理厂，伴随而来的是污水处理过程中产生大量的污泥。然而，超过80％的污水处理厂没有配置污泥处理设施，仅仅通过高强度脱水后集中填埋处置，这种方式不仅占地多，而且还可造成二次污染。因此，具有所需反应器体积小、能量需求低、沼渣产量少以及沼渣后续处理简便等优点的高含固厌氧消化技术得以高速应用与发展。[0003]高含固厌氧消化技术中，污泥需要经过机械脱水达到一定含固率后才能进入厌氧消化反应器。污泥在脱水之前通常会加入剂量为5～10gPAM/kgTS化学调理药剂聚丙烯酰胺(PAM)来提高其脱水性能。但是，在脱水污泥中会残留大量的PAM，其长链结构会增加污泥的粘性，增大污泥絮体大小，抑制有机物的传质效率，对厌氧消化性能产生较大影响。另一方面，PAM降解产生的单体丙烯酰胺具有生物毒性，