1.本发明涉及污泥高压板框脱水压滤液处理技术领域，具体涉及一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统及处理方法。


背景技术：

2.随着我国城市污水处理率初步提高和污水处理设施的不断增加，城市污泥的产量逐渐增加，初步估计我国每年含水率80％的湿污泥量每年不低于4500万吨，与此同时，我国污泥处理起步较晚，早起建设的污泥处理厂存在“重水轻泥”现象，污泥处理单元不完善，污泥的处理成为我国急需处理的难题。
3.针对越来越严峻的污泥处置难题，国内进行了大量的污泥处理工程的实施。目前污泥处理的主流工艺有：高温热水解+厌氧发酵+低温干化、污泥稀释调理+高压板框脱水、污泥低温干化+焚烧、污泥高温堆肥资源化等技术，其中污泥稀释调理+高压板框脱水在我国污泥处理装置中的应用越来越多，随着该技术的发展，稀释调理及污泥压滤过程中产生的污泥压滤液具有高盐、高硬、高cod、高氨氮、高总氮、高总磷等特点，处理难度极大，如果未处理直接排入市政污水处理厂将会增大污水处理厂的处理负荷，极容易导致产水不达标、微生物活性降低、管道结垢堵塞等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统及处理方法。
5.本发明公开了一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统，包括通过管道依次连接的污泥处理单元、污泥高压板框脱水单元、预处理软化单元、混凝沉淀单元、中和单元、反硝化硝化单元、mbr膜单元和纳滤膜单元；
6.所述污泥处理单元用于对污水厂排出的污泥进行稀释，所述污泥处理单元包括储泥池和与所述储泥池连接的污泥改性池，所述污泥改性池设置调理剂加药装置，用于添加调理剂；
7.所述污泥高压板框脱水单元的压滤液出口通过管路与所述预处理软化单元连接；所述预处理软化单元设置碳酸钠加药装置，用于向所述预处理软化单元添加碳酸钠，去除压滤液中的高浓度钙离子；
8.所述混凝沉淀单元和反硝化硝化单元均设置絮凝剂加药装置和助凝剂加药装置，分别用于向所述混凝沉淀单元和所述反硝化硝化单元添加絮凝剂和助凝剂；
9.所述mbr膜单元的浓缩液出口、所述混凝沉淀单元的底部出泥口和所述纳滤膜单元的浓缩液出口均通过管路与所述污泥改性池连接，所述纳滤膜单元产出的滤液和所述污泥高压板框脱水单元产出的滤泥通过外排处理。
10.作为本发明的进一步改进，所述调理剂包括稀释溶液、石灰和聚合硫酸铁的一种或多种。
11.作为本发明的进一步改进，所述混凝沉淀单元包括斜板沉淀池，所述斜板沉淀池设置所述絮凝剂加药装置和助凝剂加药装置，所述斜板沉淀池用于对所述预处理软化单元的产水进行泥水分离。
12.作为本发明的进一步改进，所述中和单元包括中和池、硫酸或盐酸添加装置，所述中和单元通过添加硫酸或盐酸，对所述混凝沉淀单元的产水进行ph值调节；
13.所述ph值为6.5～8.0。
14.作为本发明的进一步改进，所述反硝化硝化单元包括反硝化池和硝化池，所述反硝化池入口通过管路与所述中和池的出口连接，所述反硝化池出口与所述硝化池连接，所述硝化池设置絮凝剂加药装置和助凝剂加药装置；
15.所述反硝化池利用反硝化菌去除所述中和池产水中的cod和no
3-n，所述硝化池用于去除所述反硝化池产水中的cod、no
3-n和磷酸盐。
16.作为本发明的进一步改进，所述反硝化硝化单元还包括除磷剂加药装置，所述除磷剂加药装置分别为所述反硝化池和所述硝化池提供除磷剂。
17.作为本发明的进一步改进，所述絮凝剂包括pac和pfs，所述助凝剂包括pam。
18.作为本发明的进一步改进，所述mbr膜单元包括管式超滤膜、中空纤维mbr膜和板式mbr膜的一种或多种，所述mbr膜的浓缩液出口通过管路与所述污泥改性池连接，所述mbr膜的滤液出口通过管路与所述纳滤膜单元入口连接；
19.所述mbr膜产出的滤液中的cod不大于500mg/l，nh3不大于5mg/l，tp不大于3mg/l。
20.作为本发明的进一步改进，所述纳滤膜单元包括一级一段、一级两段、一级三段和两级纳滤膜中的一种或多种，所述纳滤膜截留有机物分子量不低于500da，正磷酸盐截留率不低于98％；
21.所述纳滤膜的浓缩液出口过管路与所述污泥改性池连接，所述纳滤膜的滤液出口产出的滤液通过外排处理。
22.作为本发明的进一步改进，还包括用于均衡水质水量的压滤液调节池，所述压滤液调节池的入口与所述污泥高压板框脱水单元的压滤液出口连接，所述压滤液调节池的出口与所述预处理软化单元连接。
23.本发明还公开了一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统的处理方法，包括：
24.1)、污水厂将剩余污泥脱水至含水率80％以下后送入储泥池；
25.2)、储泥池内的污泥通过泵提升至污泥改性池，并向污泥改性池添加石灰、聚合硫酸铁，添加稀释水及污水处理系统中产生的污泥和纳滤浓缩液，将污泥稀释调理至含水率92％-95％；
26.3)、改性后92-95％含水率的污泥经泵提升后送入污泥高压板框脱水单元，经污泥高压板框脱水单元脱水后，将污泥含水率降低至50％-55％后外运处理；
27.4)、污泥高压板框脱水单元的压滤液通过管路输送至压滤液调节池暂存后送入预处理软化单元，通过向预处理软化单元添加碳酸钠将压滤液的钙离子浓度由2000mg/l降低至100mg/l以内；
28.5)、经由预处理软化单元处理后的压滤液重力流入混凝沉淀单元，通过向混凝沉淀单元添加絮凝剂pac和pfs，助凝剂pam，去除压滤液中的大部分悬浮物；
29.6)、混凝沉淀单元底部污泥通过管路回流至污泥改性池中进行稀释改性，脱水后一同外运，混凝沉淀单元的出水通过中和单元进行ph值调节，通过向中和单元添加浓硫酸或盐酸调整ph值至6.5-8后，输送至反硝化池；
30.7)、反硝化池通过反硝化菌实现进水tn的去除，反硝化池出水流至硝化池，通过向硝化池添加絮凝剂pac和pfs，助凝剂pam，通过曝气利用好氧微生物的生物代谢作用，去除进水中cod、nh3、tn、tp污染物；
31.8)、经由硝化池处理后的产水送至mbr膜单元，mbr膜单元进一步去除产水中的ss；mbr膜单元的浓缩液通过管路回流至污泥改性池中，滤液通过管路进入纳滤膜单元；
32.9)、纳滤膜单元的浓缩液出口产生的富集有大量难降解有机物、nh3、tp、ca、mg、so4污染物的浓缩液通过管路回流至污泥改性池中，通过向污泥改性池投加石灰调理剂，形成硫酸钙、氢氧化镁、碳酸钙沉淀，实现纳滤浓缩液的全量化处理；纳滤膜单元的滤液出口通过外排处理。
33.作为本发明的进一步改进，所述反硝化池的反应时间不低于48h，所述硝化池的反应时间不低于96h。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
35.本发明通过设置污泥处理单元、污泥高压板框脱水单元、预处理软化单元、混凝沉淀单元、中和单元、反硝化硝化单元、mbr膜单元和纳滤膜单元，实现污泥高压板框压滤液的全量化处理，具有较高的稳定性、高效性以及较高的经济效益，在未来具有十分广阔的市场应用前景；
36.本发明通过将mbr膜单元的浓缩液出口、混凝沉淀单元的底部出泥口和纳滤膜单元的浓缩液出口均通过管路与污泥改性池连接，实现对浓缩液和剩余污泥的二次改性调理，有效避免了管路因结垢而导致膜系统的堵塞，提高了对污泥高压板框脱水压滤液的处理效率。
附图说明
37.图1为本发明公开的一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统的管路连接图；
38.图2为本发明公开的一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统的处理方法流程图。
39.图中：
40.1、储泥池；2、污泥改性池；3、改性污泥储存池；4、污泥高压板框脱水单元；5、压滤液调节池；6、预处理软化单元；7、混凝沉淀单元；8、中和单元；9、反硝化池；10、硝化池；11、mbr膜单元；12、纳滤膜单元；13、碳酸钠加药装置；14、絮凝剂加药装置；15、助凝剂加药装置；16、调理剂加药装置。
具体实施方式
41.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
45.本发明公开了一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理系统，包括通过管道依次连接的污泥处理单元、污泥高压板框脱水单元4、预处理软化单元6、混凝沉淀单元7、中和单元8、反硝化硝化单元、mbr膜单元11和纳滤膜单元12；污泥处理单元用于对污水厂排出的污泥进行稀释，污泥处理单元包括储泥池1和与储泥池1连接的污泥改性池2，污泥改性2池设置调理剂加药装置16，用于添加调理剂；污泥高压板框脱水单元4的压滤液出口通过管路与预处理软化单元6连接；预处理软化单元6设置碳酸钠加药装置13，用于向预处理软化单元6添加碳酸钠，去除压滤液中的高浓度钙离子；混凝沉淀单元7和反硝化硝化单元均设置絮凝剂加药装置14和助凝剂加药装置15，分别用于向混凝沉淀单元7和反硝化硝化单元添加絮凝剂和助凝剂；mbr膜单元11的浓缩液出口、混凝沉淀单元7的底部出泥口和纳滤膜单元12的浓缩液出口均通过管路与污泥改性池2连接，纳滤膜单元12产出的滤液和污泥高压板框脱水单元4产出的滤泥通过外排处理。
46.本发明通过设置污泥处理单元、污泥高压板框脱水单元4、预处理软化单元6、混凝沉淀单元7、中和单元8、反硝化硝化单元、mbr膜单元11和纳滤膜单元12，实现污泥高压板框压滤液的全量化处理，具有较高的稳定性、高效性以及较高的经济效益，在未来具有十分广阔的市场应用前景；通过将mbr膜单元11的浓缩液出口、混凝沉淀单元7的底部出泥口和纳滤膜单元12的浓缩液出口均通过管路与污泥改性池2连接，实现对浓缩液和剩余污泥的二次改性调理，有效避免了管路因结垢而导致膜系统的堵塞，提高了对污泥高压板框压滤液的处理效率。
47.具体的：
48.如图1所示，本发明的污泥改性池2的入口端与储泥池1的出口端通过管路连接，储泥池1的入口端与污水厂排出的污泥出口连接，本发明储泥池1的入口端输入的污泥为脱水至80％以下的污泥。
49.进一步的，本发明调理剂包括稀释溶液、石灰和聚合硫酸铁的一种或多种，本发明选择石灰与聚合硫酸铁，不可以实用聚合氯化铁，本发明石灰通过石灰料仓、石灰输送管路添加到污泥改性池2，聚合硫酸铁通过管路输送至污泥改性池2，本发明的污泥改性池2内还设有用于搅拌调理剂和脱水污泥的搅拌器，本发明通过调理剂对污泥改性池2中的污泥进行稀释调理，使污泥改性池2的污泥含水率调整至92％-95％。
50.进一步的，本发明的污泥改性池2的出口与改性污泥储存池3通过管道连接，改性污泥储存池3用于存储经由污泥改性池2稀释改性后的污泥，改性污泥储存池3中的稀释污泥通过高压柱塞泵泵入污泥高压板框脱水单元4，通过污泥高压板框脱水单元4将污泥含水率降低至50-55％后进入填埋场进行无害化填埋，本发明的污泥高压板框脱水单元4优选高压板框压滤机。
51.进一步的，本发明的预处理软化单元6设置碳酸钠加药装置13，本发明预处理软化单元6优选采用碳酸钠软化，而不需要投加石灰或氢氧化钠进行软化，预处理软化单元6内还设有用于搅拌压滤液与碳酸钠的搅拌器，实现压滤液与碳酸钠的充分混合，实现去除压滤液中的高浓度钙离子，使压滤液中的钙离子浓度由2000mg/l降低至100mg/l以内，避免由于压滤液中的钙离子浓度过高而导致得管路结构堵塞。
52.进一步的，本发明的混凝沉淀单元7设置有絮凝剂加药装置14和助凝剂加药装置15，用于向混凝沉淀单元7添加絮凝剂和助凝剂，混凝沉淀单元7用于对预处理软化单元6的产水进行泥水分离，本发明混凝沉淀单元7优选斜板沉淀池，本发明絮凝剂包括pac和pfs，助凝剂包括pam。斜板沉淀池的设置，减少了占地面积，提高了沉淀效率，通过加入pac和pfs絮凝剂和pam助凝剂，保证了斜板沉淀池出水ss浓度可以降低至200mg/l以内，斜板沉淀池底部的出泥口通过管路与污泥改性池2连接，实现对斜板沉淀池底部污泥的稀释调理，斜板沉淀池的出水口通过管路与中和单元8连接。
53.进一步的，本发明的中和单元8包括中和池、硫酸或盐酸添加装置，中和单元8通过添加浓硫酸或盐酸，实现对混凝沉淀单元7的产水的ph值调节，本发明中和单元8的ph值为6.5～8.0，本发明优选采用添加浓硫酸调整ph值，通过添加浓硫酸或盐酸将混凝沉淀单元7的产水的ph值调整至6.5～8.0，稀释调理水后重力流入反硝化硝化单元。
54.进一步的，本发明的反硝化硝化单元包括反硝化池9和硝化池10，反硝化池9的入口通过管路与中和池的出口连接，反硝化池9的出口与硝化池10连接，硝化池10设置絮凝剂加药装置14和助凝剂加药装置15；反硝化池9通过反硝化菌利用进水cod将进水no3-n还原成n2排入空气中，实现进水tn的去除，进一步去除中和池的产水中的cod、tn，硝化池10通过曝气利用好氧微生物的生物代谢作用，去除进水中cod、nh3、tn、tp等污染物，本发明的絮凝剂优选pac和pfs，助凝剂优选pam。
55.进一步的，本发明的反硝化硝化单元，还包括除磷剂加药装置，除磷剂加药装置分别为反硝化池9和硝化池10提供除磷剂，进而去除产水中的正磷酸盐，将产水中的正磷酸盐降低至3mg/l以下。
56.进一步的，本发明的反硝化硝化单元可设置单级反硝化硝化单元，也可设置两级反硝化硝化单元，其中一级反硝化设计停留时间通常不低于48h，一级硝化池水停留时间通常不低于96h。硝化池10的污泥浓度通常不低于6g/l，不高于40g/l。
57.进一步的，硝化池10的出水进入mbr膜单元11，mbr膜单元11的浓缩液出口通过管路与污泥改性池2连接，mbr膜单元11的滤液出口通过管路与纳滤膜单元12入口连接，mbr膜单元11产出的滤液中的cod不大于500mg/l，nh3不大于5mg/l，tp不大于3mg/l，本发明的mbr膜单元11包括管式超滤膜、中空纤维mbr膜和板式mbr膜的一种或多种，mbr膜材质可以采用pvdf、pp、ptfe、pes等膜材质，mbr膜单元11的设置，通过选择性过滤将硝化池10的产水中的ss全部去除，并提高污泥浓度，提高去除效率。
58.进一步的，本发明的mbr膜单元11中的悬浮物浓度通不低于6g/l，当采用管式超滤膜时，悬浮物浓度不超过不高于40g/l。
59.进一步的，本发明的纳滤膜单元12包括一级一段、一级两段、一级三段和两级纳滤膜中的一种或多种，纳滤膜截留有机物分子量不低于500da，正磷酸盐截留率不低于98％；纳滤膜的浓缩液出口过管路与污泥改性池2连接，纳滤膜的滤液出口产出的滤液通过外排处理。本发明的纳滤膜单元12不可使用反渗透膜系统，避免节流一价盐导致无机盐累积。本发明的纳滤膜单元12产生的10-15％的膜浓缩液送入污泥改性池2内，与石灰等稀释调理剂发生反应形成硫酸钙、碳酸钙、氢氧化镁等沉淀，去除浓缩液中截留的大量cod、nh3、tn、tp及钙镁、硫酸根等二价盐，避免二价盐累积，实现污泥压滤液的全量化处理。
60.进一步的，本发明还包括用于均衡水质水量的压滤液调节池5，压滤液调节池5的入口与污泥高压板框脱水单元4的压滤液出口连接，压滤液调节池5的出口与预处理软化单元6连接。
61.如图2所示，本发明还公开了一种污泥高压板框脱水压滤液全量化处理方法，包括：
62.1)、污水厂将剩余污泥脱水至含水率80％以下后送入储泥池1；
63.2)、储泥池1内的污泥通过泵提升至污泥改性池2，并向污泥改性池2添加石灰、聚合硫酸铁，添加稀释水及污水处理系统中产生的污泥和纳滤浓缩液，稀释调理至含水率92％-95％；
64.3)、改性后92-95％含水率的污泥经泵提升后送入污泥高压板框脱水单元4，经污泥高压板框脱水单元4脱水后，将污泥含水率降低至50％-55％后外运处理；
65.4)、污泥高压板框脱水单元4压滤液通过管路输送至压滤液调节池5暂存后送入预处理软化单元6，通过向预处理软化单元6添加碳酸钠将压滤液的钙离子浓度由2000mg/l降低至100mg/l以内；
66.5)、经由预处理软化单元6处理后的压滤液重力流入混凝沉淀单元7，通过向混凝沉淀单元7添加絮凝剂pac和pfs，助凝剂pam，去除压滤液中的大部分悬浮物；
67.6)、混凝沉淀单元7底部污泥通过管路回流至污泥改性池2中进行稀释改性，脱水后一同外运，混凝沉淀单元7的出水通过中和单元8进行ph值调节，通过向中和单元8添加浓硫酸或盐酸调整ph值至6.5-8后，输送至反硝化池9；
68.7)、反硝化池9通过反硝化菌实现进水tn的去除，反硝化池9出水流至硝化池10，通过向硝化池10添加絮凝剂pac和pfs，助凝剂pam，通过曝气利用好氧微生物的生物代谢作用，去除进水中cod、nh3、tn、tp等污染物；
69.8)、经由硝化池10处理后的产水送至mbr膜单元11，mbr膜单元11进一步去除产水中的ss及其他有机物；mbr膜单元11的浓缩液通过管路回流至污泥改性池2中，滤液通过管路进入纳滤膜单元12；
70.9)、纳滤膜单元12的浓缩液出口产生的富集有大量难降解有机物、nh3、tp、ca、mg、so4污染物的浓缩液通过管路回流至污泥改性池2中，通过向污泥改性池2投加石灰调理剂，形成硫酸钙、氢氧化镁、碳酸钙沉淀等形式，实现纳滤浓缩液的全量化处理；纳滤膜单元12的滤液出口通过外排处理。
71.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人
员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。