一种污泥的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污泥的处理方法。
【背景技术】
[0002]近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理率迅速提高，截至2011年3月底，全国各市、县累计建成污水处理厂达到2996座，日处理能力高达1.33亿m3，另有1500座正在建设中，预计到“十二五”末全国污水日总处理能力将达到1.7亿m3，这无疑对保护水环境作用重大。但与此同时，将产生大量的剩余活性污泥，以目前污水处理产生的剩余活性污泥量计，每天将产生含水98重量％的剩余活性污泥102万m3，年产剩余活性污泥将达到3.72亿m3，数量庞大。
[0003]由于剩余活性污泥对环境污染严重，成分复杂，处理十分困难，因此，这已成为污水处理带来的难题，因而成为人们关注的热点。为解决剩余活性污泥对环境的污染，人们在剩余活性污泥减量方面开展了大量的研发工作，开发出一系列减量化技术，如剩余活性污泥干化填埋技术、堆肥技术、焚烧技术等等。这些技术对剩余活性污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水具有污染风险；堆肥技术在使用过程中会对土壤造成重金属污染和生物污染；焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高,而且会产生污染大气的有害气体。
[0004]湿式氧化技术是将溶解和悬浮在水中的有机物及还原性无机物，在液态条件下加压、加温，利用氧化剂，如空气中的氧气将其氧化分解的一种有效的处理方法。该方法自从五十年代被提出以来，在难生物降解污水处理方面得到广泛的应用。湿式氧化可以将污泥中的有机物进行较彻底的氧化分解，使不溶性的高分子有机物转变成C02、N2或氮氧化物，使污泥的脱水性能大大改善，同时还可以去除有机物的毒性。湿式氧化用于处理污泥，目的是使污泥中的蛋白质、脂肪等大分子有机物分解成小分子，从而改变污泥的组成和结构，提高污泥的可生物降解性，同时也可大大改善污泥的脱水性能。另外，污泥脱水后的上清液易于被厌氧处理，可以回收能量，达到资源化的目的。但是剩余活性污泥直接采用湿式氧化处理需要在较高的反应温度和压力下进行。
[0005]例如:湿式氧化法在法国污泥处理处置中的初步应用，四川环境，2010，29(1)中介绍了采用湿式氧化法进行污泥处理的工艺流程、处理结果以及湿式氧化技术的优缺点。
[0006]又如:CN1405103A公开了一种污泥的处理方法，该处理方法包括重力浓缩、化学氧化、厌氧消化、机械脱水和填埋，其中，所述化学氧化采用湿式氧化法。其中，所述湿式氧化法的温度为100-300°C，压力为0.4-10MPa，反应时间10_80min。
[0007]再如:CN102092914B公开了一种污泥处理装置及处理方法，该方法包括在重力浓缩污泥池进行重力浓缩，浓缩后污泥进入泥水分离器，上清液进入污水处理系统，污泥则通过提升泵送入湿式氧化塔中，湿式氧化塔中的搅拌机对污泥进行搅拌，同时空压机送入预热后的空气，停留时间1-2小时；通过电加热法加热，湿式氧化塔温度为150-350°C，压力为l_8MPa，并保持60-80分钟；完成后送入臭氧反应塔，臭氧投加量0.lkg03/kgMLSS (质量比)，反应时间10-15分钟，而后将污泥排放至活化污泥池或再次返回湿式氧化塔循环氧化，干燥后制肥。
[0008]然而，上述湿式氧化方法操作温度和压力都较高，有机物去除率较低，处理后的污泥含水率较高，因而推广应用仍较困难。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是克服现有技术的污泥处理方法无法在相对温和的处理条件下有效实现污泥淤浆的减容化和减量化的目的，而提供一种在相对温和的处理条件下对污泥进行处理，而能够有效实现污泥的减量化、无害化处理的方法。
[0010]为了实现上述目的，本发明提供一种污泥的处理方法，其中，该方法包括下述步骤:
[0011](I)将污泥与碱性物质接触进行碱预处理；
[0012](2)将经过碱预处理的污泥进行泥水分离，得到上清液和固体污泥；
[0013](3)将固体污泥进行湿式氧化；
[0014](4)将经过湿式氧化的固体污泥进行脱水。
[0015]采用本发明的方法，可以大幅度降低湿式氧化步骤的反应条件，使其能够在相对温和的条件下达到有效去除污泥中有机物的目的，而且，污泥的VSS的去除率可以达到90%以上、COD的去除率可以达到90%以上，获得的脱水后污泥的固含量达到60重量％以上，从而有效实现了污泥的减量化和无害化。
[0016]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0017]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0018]按照本发明，所述污泥的处理方法包括下述步骤:
[0019](I)将污泥与碱性物质接触进行碱预处理；
[0020](2)将经过碱预处理的污泥进行泥水分离，得到上清液和固体污泥；
[0021](3)将固体污泥进行湿式氧化；
[0022](4)将经过湿式氧化的固体污泥进行脱水。
[0023]按照本发明，由于直接从污水处理厂或其它地方排出的活性污泥中含有大量的水和约占污水量的0.3-0.5体积％的污泥，为了更有利于对污泥的有效处理，优选在将污泥进行步骤(I)的碱预处理之前，先将污泥进行浓缩，得到固含量不低于I重量％，优选固含量为1-20重量％，更优选固含量为2-10重量％的污泥淤浆(可以参照GBl 1901-89测定所述污泥淤浆的固含量)。因此可知，所述污泥淤浆其实是指含有污泥和水的混合悬浊液。对污泥进行浓缩以满足污泥固含量要求的方法可以采用本领域技术人员公知的方法进行，例如，离心分离。
[0024]按照本发明，将优选满足一定固含量要求的污泥在进行湿式氧化之前进行碱预处理，能够使经过碱预处理后的污泥中的微生物絮体解体，细胞破裂，细胞的有机质，例如蛋白质、脂肪和碳水化合物等被释放处理并进一步被水解。因此，在经过上述碱预处理后的污泥能够在相对温和的条件下更有效地通过湿式氧化而去除其中的有机物，即，达到有效去除污泥中有机物的目的，从而达到本发明的使污泥进行有效的减量化和无害化的目的。
[0025]按照本发明，尽管只要在湿式氧化之前对污泥进行所述碱预处理的步骤即可实现本发明的发明目的，但是，优选情况下，综合考虑效果与成本，步骤(I)中碱预处理的条件包括:所述碱性物质可以是固体，也可以是碱性物质的水溶液，而且，对碱性物质的水溶液的浓度也没有特别限定。优选情况下，碱性物质的有效量为污泥干重的1-10重量％，更优选为3-8重量％。对于固体来说，碱的有效量就是指碱性物质的固体质量，对于碱性物质的水溶液来说，碱的有效量指的是碱性物质的水溶液中溶质的质量。所述碱性物质可以为本领域常用的碱性物质，例如，可以选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钠、过氧化钠、氧化钾、过氧化钾、氧化钙、过氧化钙、碳酸钙、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸氢钠中的一种或多种。
[0026]所述步骤(I)中，将污泥与碱性物质接触进行碱预处理的条件还包括接触的温度和接触的时间。为了使污泥中的有机物更容易被从污泥中溶解出来，以有效达到减量化的目的，接触的温度为20-70°C，更优选，接触的温度为40-60°C。所述条件还包括接触的时间，该接触的时间只要能够保证经过碱预处理后的污泥中微生物絮体的有效解体即可，并可以根据碱性物质的种类和碱性物质的有效量进行适当选择，但是，优选情况下，在采用本发明的上述碱预处理的条件和碱性物质的选择和用量的条件下，所述接触的时间为12-48小时，