CN110386748A - 一种污水厂污泥无害资源化处理系统及生产腐植酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水厂污泥无害资源化处理系统及生产腐植酸方法，包括带污水泵的污水管和处理设备，所述多相混合器的出液口通过连接管与生化反应设备的进料口连通，所述生化反应设备的出料口通过连接管与多相分离器的进料口连通，多相分离器的液相出口通过连接管与萃取分离设备的进料口连通，所述萃取分离设备萃取后的萃取物通过出料管排出，萃取分离设备萃取生成的中间体碳通过连接管输送至碳化设备内。与现有技术相比，本发明对污泥厂的污泥进行无害化处理和资源化利用，处理后彻底实现污泥无害化排放，无任何有害物质的排出，且将污泥废物利用，生产出了高价值的腐植酸产品和生物碳原料，大大提高了经济性，解决了污泥厂的环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭开采废物处理领域，尤其涉及一种污水厂污泥无害资源化处理系统及生产腐植酸的方法。
背景技术
目前国内的建设的污水处理厂，产生的污水是新的环保问题。大都是交给专业的污泥处理公司去做。在国外也没有最先进处理技术，污泥是全世界的难题，处理方式无非就是几个技术：焚烧、干化填埋、发酵、固化、生物处理。利用率都较低，无法产生经济效益。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，对污水厂污泥进行无害化处理和资源化利用生产腐殖酸的系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种污水厂污泥无害资源化处理系统，包括带污水泵的污水管和处理设备，所述处理设备由多相混合器、催化剂药箱、生化反应设备、多相分离器、萃取分离设备和碳化设备组成，所述污水管与多相混合器的横向进液口连通，所述催化剂药箱通过连接管与多相混合器的纵向进液口连通，所述多相混合器的出液口通过连接管与生化反应设备的进料口连通，所述生化反应设备的出料口通过连接管与多相分离器的进料口连通，所述多相分离器的固相出口通过连接管与碳化设备进料口连通，多相分离器的液相出口通过连接管与萃取分离设备的进料口连通，所述萃取分离设备萃取后的萃取物通过出料管排出，萃取分离设备萃取生成的中间体碳通过连接管输送至碳化设备内。
作为优选，所述多相混合器采用的管式静态混合器。
作为优选，所述生化反应设备采用EGSB厌氧反应器。
作为优选，所述多相分离器采用固气液三相分离器。
作为优选，还包括燃烧器，所述燃烧器为碳化设备供热，所述多相分离器气相出口通过连接管与燃烧器的燃气进气管连通。
作为优选，所述连接管上均设有开关阀和输送泵，所述多相混合器、生化反应设备、多相分离器、萃取分离设备的出液口均设有浓度传感器，所述开关阀、输送泵、浓度传感器分别与现场的控制器电信号连接。
一种污水厂污泥无害资源化生产腐植酸的方法，方法步骤如下，
步骤一，通过污水管从污水厂抽取污泥；
步骤二，污泥在多相混合器中，与催化剂药箱输入的催化剂混合均化，然后进入生化反应设备进行厌氧反应，通过高温加热耗氧完成有机物转化；
步骤三，将反应后物料输送至多相分离器进行气固液分离，分离出的固形物输送至碳化设备进行碳化处理；分离出的液态物输送至萃取分离设备；
步骤四，萃取分离设备进行萃取分离，萃取液加酸酸化，即可得到腐植酸沉淀，以及中间体碳；
步骤五，萃取出的中间体碳输送碳化设备进行碳化处理。
作为优选，步骤三中，多相分离器分离出的气相物作为辅助进气输送至燃气炉的进气口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明对污泥厂的污泥进行无害化处理和资源化利用，处理后彻底实现污泥无害化排放，处理过程中无任何有害物质的排出，且将污泥废物利用，生产出了高价值的腐植酸产品和生物碳原料，大大提高了经济性，解决了污泥厂的环境污染问题。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图中：1、污水泵；2、污水管；3、催化剂药箱；4、多相混合器；5、生化反应设备；6、多相分离器；7、萃取分离设备；8、碳化设备；9、燃烧器。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例1：参见图1，一种污水厂污泥无害资源化处理系统，包括带污水泵1的污水管2和处理设备，所述处理设备由多相混合器4、催化剂药箱3、生化反应设备5、多相分离器6、萃取分离设备7和碳化设备8组成，所述污水管2与多相混合器4的横向进液口连通，所述催化剂药箱3通过连接管与多相混合器4的纵向进液口连通，通过多相混合器4将污泥与催化剂混合均化，有效提高污泥的催化反应效率，所述多相混合器4的出液口通过连接管与生化反应设备5的进料口连通，在生化反应设备5内进行高温厌氧反应进行有机物转化，所述生化反应设备5的出料口通过连接管与多相分离器6的进料口连通，所述多相分离器6的固相出口通过连接管与碳化设备8进料口连通，多相分离器6的液相出口通过连接管与萃取分离设备7的进料口连通，通过多相分离器6将污泥中的固形物分离出来，并送人碳化设备8碳化处理，所述萃取分离设备7萃取后的萃取物通过出料管排出，通过萃取得到腐植酸产品，萃取分离设备7萃取生成的中间体碳通过连接管输送至碳化设备8内，碳化设备8得到碳化反应产物，可用于制备1)活性炭产品；2)土壤改良剂；3)建材添加剂；4)环保透水砖。
所述多相混合器4采用千迈环保设备的管式静态混合器。管式静态混合器在给排水和环保工程中对投加各种混凝剂、助凝剂、臭氧、液氯及管道混合器、酸碱中和、气水混合等方面都非常有效，是处理水域各种药剂实现瞬间混合的理想设备，具有快速高效混合、结构简单，节约能耗、体积小巧等特点，在不需外动力情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中，达到瞬间混合的目的，混合效率高达90～95％，可节省药剂用量约20～30％，对提高水处理效果，节约能源具有重大意义。
所述生化反应设备5采用金昊三扬环保机械股份有限公司的EGSB厌氧反应器。(EGSB)颗粒污泥膨胀床，厌氧罐内的颗粒污泥能够在一定的水的上升流速下，形成一个床体。EGSB与UASB不同，UASB内的污泥层为相对的固定床，而EGSB为膨胀床，由于上升流速大，颗粒污泥处于膨胀状态。因而它比UASB布水更容易均匀，传质效果更好，有机物去除率更高，能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水，容积负荷高，COD去除率高。
与UASB及其它厌氧生物处理工艺相比，EGSB反应器具有以下优点：
(1)处理能力大，处理效率好，运行稳定，构造简单；
(2)更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多；非常适用于中高浓度有机污水处理。
(3)容积负荷率高，停留时间较短，因此所需容积大大缩小；反应器容积负荷率高出普通UASB反应器2-3倍以上。
(4)运行方便，采用旋混布水方式，布水均匀，传质较果好，而且不存在堵塞问题；
(5)设置外回流系统，厌氧反应器运行中碱度可以实现自动调节控制，碱液成本可大大降低。
(6)占地面积小，便于管理。
所述多相分离器6采用固气液三相分离器,采购的泽普林固体物料技术(上海)有限公司的多相分离器6，能进行有效的多相分离。
还包括燃烧器9，所述燃烧器9为碳化设备8供热，所述多相分离器6气相出口通过连接管与燃烧器9的燃气进气管连通,燃烧器9及碳化设备8为常规设备，采购于捷恒机械设备有限公司。
所述萃取分离设备7采用天一萃取公司的，筒式离心萃取器，萃取时先用酸处理，脱去部分矿物质，再用稀碱溶液萃取，萃取液加酸酸化，即可得到腐植酸沉淀剂，通过密度不同从离心萃取器中萃取出来，适用于不含固体或含少量固体的液液萃取或分离过程。
所述连接管上均设有开关阀和输送泵，所述多相混合器4、生化反应设备5、多相分离器6、萃取分离设备7的出液口均设有浓度传感器，所述开关阀、输送泵、浓度传感器分别与现场的控制器电信号连接。通过加装的传感器能获取各级设备的运行参数，通过控制器能实现开关阀的切换及单个输送泵的启停控制，实现设备之间的自动化有序运作。
一种污水厂污泥无害资源化生产腐植酸的方法，方法步骤如下，
步骤一，通过污水管2从污水厂抽取污泥；
步骤二，污泥在多相混合器4中，与催化剂药箱3输入的催化剂混合均化，然后进入生化反应设备5进行厌氧反应，通过高温加热耗氧完成有机物转化；
步骤三，将反应后物料输送至多相分离器6进行气固液分离，分离出的固形物输送至碳化设备8进行碳化处理；分离出的液态物输送至萃取分离设备7；
步骤四，萃取分离设备7进行萃取分离，萃取液加酸酸化，即可得到腐植酸沉淀，以及中间体碳；
步骤五，萃取出的中间体碳输送碳化设备8进行碳化处理。
步骤三中，多相分离器6分离出的气相物作为辅助进气输送至燃气炉的进气口,多相分离器6分离出的气体含有可燃气体和氧气，可作为燃烧气的辅助进气进行利用，同时通过燃烧彻底解决气体输出无害化问题。
以上对本发明所提供的一种污水厂污泥无害资源化处理系统及生产腐植酸的方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种污水厂污泥无害资源化处理系统，包括带污水泵的污水管和处理设备，其特征在于：所述处理设备由多相混合器、催化剂药箱、生化反应设备、多相分离器、萃取分离设备和碳化设备组成，所述污水管与多相混合器的横向进液口连通，所述催化剂药箱通过连接管与多相混合器的纵向进液口连通，所述多相混合器的出液口通过连接管与生化反应设备的进料口连通，所述生化反应设备的出料口通过连接管与多相分离器的进料口连通，所述多相分离器的固相出口通过连接管与碳化设备进料口连通，多相分离器的液相出口通过连接管与萃取分离设备的进料口连通，所述萃取分离设备萃取后的萃取物通过出料管排出，萃取分离设备萃取生成的中间体碳通过连接管输送至碳化设备内。
2.根据权利要求1所述的一种污水厂污泥无害资源化处理系统，其特征在于：所述多相混合器采用的管式静态混合器。
3.根据权利要求1所述的一种污水厂污泥无害资源化处理系统，其特征在于：所述生化反应设备采用EGSB厌氧反应器。
4.根据权利要求1所述的一种污水厂污泥无害资源化处理系统，其特征在于：所述多相分离器采用固气液三相分离器。
5.根据权利要求4所述的一种污水厂污泥无害资源化处理系统，其特征在于：还包括燃烧器，所述燃烧器为碳化设备供热，所述多相分离器气相出口通过连接管与燃烧器的燃气进气管连通。
6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种污水厂污泥无害资源化处理系统，其特征在于：所述连接管上均设有开关阀和输送泵，所述多相混合器、生化反应设备、多相分离器、萃取分离设备的出液口均设有浓度传感器，所述开关阀、输送泵、浓度传感器分别与现场的控制器电信号连接。
7.根据权利要求1所述的一种污水厂污泥无害资源化生产腐植酸的方法，其特征在于：方法步骤如下，
步骤一，通过污水管从污水厂抽取污泥；
步骤二，污泥在多相混合器中，与催化剂药箱输入的催化剂混合均化，然后进入生化反应设备进行厌氧反应，通过高温加热耗氧完成有机物转化；
步骤三，将反应后物料输送至多相分离器进行气固液分离，分离出的固形物输送至碳化设备进行碳化处理；分离出的液态物输送至萃取分离设备；
步骤四，萃取分离设备进行萃取分离，萃取液加酸酸化，即可得到腐植酸沉淀，以及中间体碳；
步骤五，萃取出的中间体碳输送碳化设备进行碳化处理。
8.根据权利要求1所述的一种污水厂污泥无害资源化生产腐植酸的方法，其特征在于：步骤三中，多相分离器分离出的气相物作为辅助进气输送至燃气炉的进气口。
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