申請日2016.04.28
公開(公告)日2016.06.29
IPC分類號C02F11/12; C02F11/16; C02F11/20
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置及方法。本發(fā)明裝置為轉(zhuǎn)筒式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)筒從左至右依次為急速冷凍室、高溫真空干燥室和低溫真空干燥室;急速冷凍室安裝有冷凍室蒸發(fā)器，左端中心設(shè)有污泥顆�；瘒婌F嘴;急速冷凍室與高溫真空干燥室之間設(shè)有垂向隔熱板，垂向隔熱板與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁之間連接處留有狹縫;高溫真空干燥室與低溫真空干燥室貫通，高溫真空干燥室安裝有高溫室加熱器，低溫真空干燥室的右端設(shè)有真空管及出料斗;轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上設(shè)有弧形攪拌片。本發(fā)明將含水率為70%?80%的污泥，依次通過霧化階段、冷凍階段和真空干燥階段的干燥過程后，污泥含水率降至40%以下，且不會產(chǎn)生二次污染;本發(fā)明能有效降低運行能耗，縮短系統(tǒng)運行時間。
權(quán)利要求書
1.一種污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置，其特征在于：它是一個密閉的、繞水平軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)筒左部設(shè)有支撐輥，轉(zhuǎn)筒右部設(shè)有驅(qū)動齒輪和驅(qū)動電機;轉(zhuǎn)筒外殼為保溫外殼，轉(zhuǎn)筒從左至右依次劃分為急速冷凍室、高溫真空干燥室和低溫真空干燥室;所述急速冷凍室段的轉(zhuǎn)筒殼體內(nèi)安裝有冷凍室蒸發(fā)器，急速冷凍室內(nèi)左端中心設(shè)有污泥顆粒化噴霧嘴，污泥顆�；瘒婌F嘴經(jīng)由高壓污泥管與安裝于轉(zhuǎn)筒外部的高壓泥漿泵連接，高壓泥漿泵經(jīng)由吸泥管與儲泥井連接;所述急速冷凍室與高溫真空干燥室之間設(shè)有垂向隔熱板，垂向隔熱板與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁之間連接處留有狹縫;所述高溫真空干燥室與低溫真空干燥室貫通，高溫真空干燥室段的轉(zhuǎn)筒殼體內(nèi)安裝有高溫室加熱器，低溫真空干燥室的右端設(shè)有真空管，真空管與安裝于轉(zhuǎn)筒外部的真空泵連接;低溫真空干燥室的右端設(shè)有傾斜的、可開閉和調(diào)節(jié)角度的出料斗;所述高溫真空干燥室和低溫真空干燥室段的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上設(shè)有弧形攪拌片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置，其特征在于：所述高壓泥漿泵所加壓力為0.2～0.4MPa;從所述污泥顆粒化噴霧嘴噴出的是直徑為0.5～1.0mm的霧化顆粒污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置，其特征在于：所述急速冷凍室內(nèi)溫度為-20℃～-30℃;高溫真空干燥室內(nèi)溫度為70℃～90℃，壓力為30～50Pa;低溫真空干燥室內(nèi)溫度為50℃～70℃。
4.一種基于權(quán)利要求1所述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置的干燥方法，其特征在于：是將污水處理廠經(jīng)濃縮脫水后、含水率為70%-80%的剩余污泥，依次通過霧化階段、冷凍階段和真空干燥階段的干燥處理過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置的干燥方法，其特征在于：所述霧化階段是，將含有水分的污泥在高壓泥漿泵的壓力作用下，從與高壓泥漿泵連接的污泥顆�；瘒婌F嘴噴出后形成直徑為0.5～1.0mm霧化顆粒污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置的干燥方法，其特征在于：所述冷凍階段是，霧化后顆粒污泥進入急速冷凍室，在急速冷凍室內(nèi)溫度-20℃～-30℃的環(huán)境下，通過急速冷凍的方式，使污泥中的水分與污泥中的固體物質(zhì)分離;霧化顆粒污泥被冷凍形成直徑為0.5～1.0mm的冰凍顆粒污泥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述污泥的噴霧顆粒化冷凍真空干燥裝置的干燥方法，其特征在于：所述真空干燥階段包括高溫干燥階段和低溫干燥階段;冷凍后的污泥顆粒進入高溫真空干燥室內(nèi)，在高溫真空干燥室內(nèi)溫度70℃～90℃、壓力30～50Pa的環(huán)境下，對污泥顆粒進行加熱，提供水分的升華潛熱，使水分由固態(tài)的冰晶直接升華為氣態(tài)的水蒸氣，從而達到污泥的干燥目的;污泥顆粒繼續(xù)進入到低溫真空干燥室內(nèi)，保持低溫真空干燥室內(nèi)溫度為50℃～70℃，補充水分升華過程中的潛熱需求，此時污泥中大部分的水分已經(jīng)升華;通過安裝于低溫真空干燥室內(nèi)的真空管抽取干燥室內(nèi)的氣體，使干燥室處于30～50Pa的真空環(huán)境，同時也將升華的水蒸氣抽取到干燥室外部，從而實現(xiàn)污泥的干燥。
說明書
一種污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種泥漿狀物料的干燥處理方法及設(shè)備，具體涉及一種污水處理廠、工業(yè)廢水處理廠剩余污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置及方法。
背景技術(shù)
污水處理廠剩余活性污泥數(shù)量大，城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為所處理水體積的0.5-1.0%左右，這些污泥體積大同時又富含有機物，若不加以處理就會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重的二次污染。
目前對污水處理廠剩余污泥的處理主要遵循減量化、穩(wěn)定化這兩條原則。污水處理構(gòu)筑物排出的污泥含水率大于95%，體積巨大。目前常用的脫水方法為重力濃縮、機械脫水、真空脫水等，剩余污泥經(jīng)過以上方法脫水后含水率仍然高達70%-80%以上，此含水率的污泥一般仍然呈塑性泥漿，流動性強，難以外運和處置，同時，根據(jù)我國城市污水處理廠污染物排放標準，剩余污泥的含水率低于65%時方可進行填埋處置，而目前常用的脫水技術(shù)的污泥含水率均難以滿足低于65%的要求，因此，污泥需要經(jīng)過干燥處理后方能處置。
目前常用的污泥干燥方法有自然干燥、機械干燥和焚燒干燥等方法。自然干燥法處理過程受到自然條件的限制、所需時間長、占地面積大，目前采用自然干燥法來處理剩余污泥的處理廠較少。機械干燥法大多采用熱空氣或?qū)⑽勰嗯c燃料共同燃燒，采用這種方法需要的能耗大、系統(tǒng)復雜、所需的時間也較長，且會產(chǎn)生臭氣等二次污染。而采用燃燒干燥法的系統(tǒng)更為復雜、投資高、同時也需要對尾氣進行處理，否則會產(chǎn)生二次污染。而目前污水處理廠剩余污泥脫水采用的方法主要是機械脫水法，在脫水過程中需要加入污泥調(diào)理劑，脫水后的污泥一般呈糊狀，加入調(diào)理劑后污泥進一步脫水困難。而采用機械或焚燒法對脫水后的污泥進行干燥時又要對污泥進行粉碎，這種污泥粉碎困難，導致干燥機運行困難、維護要求較高。這些問題嚴重地困擾著污水處理廠的良好運行。
冷凍真空干燥技術(shù)是一種廣泛應用的物料干燥技術(shù)，采用冷凍真空干燥法對物料進行干燥具有系統(tǒng)簡單、運行能耗低、干燥時間短、干燥物料的含水率低等優(yōu)點。但是冷凍干燥技術(shù)要求物料的比表面積越大越好。而脫水后剩余污泥的粘度大、流動性強，難以破碎，因此，冷凍干燥技術(shù)用于剩余污泥的處理存在著污泥破碎難的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于針對污水處理廠經(jīng)濃縮脫水后的剩余污泥含水率高、破碎難、干燥系統(tǒng)復雜、成本高等問題，提供一種污泥的噴霧顆粒化冷凍真空干燥裝置。
本發(fā)明的第一個目的是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的：該污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置，它是一個密閉的、繞水平軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)筒左部設(shè)有支撐輥，轉(zhuǎn)筒右部設(shè)有驅(qū)動齒輪和驅(qū)動電機;轉(zhuǎn)筒外殼為保溫外殼，轉(zhuǎn)筒從左至右依次劃分為急速冷凍室、高溫真空干燥室和低溫真空干燥室;所述急速冷凍室段的轉(zhuǎn)筒殼體內(nèi)安裝有冷凍室蒸發(fā)器，急速冷凍室內(nèi)左端中心設(shè)有污泥顆�；瘒婌F嘴，污泥顆�；瘒婌F嘴經(jīng)由高壓污泥管與安裝于轉(zhuǎn)筒外部的高壓泥漿泵連接，高壓泥漿泵經(jīng)由吸泥管與儲泥井連接;所述急速冷凍室與高溫真空干燥室之間設(shè)有垂向隔熱板，垂向隔熱板與轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁之間連接處留有狹縫;所述高溫真空干燥室與低溫真空干燥室貫通，高溫真空干燥室段的轉(zhuǎn)筒殼體內(nèi)安裝有高溫室加熱器，低溫真空干燥室的右端設(shè)有真空管，真空管與安裝于轉(zhuǎn)筒外部的真空泵連接;低溫真空干燥室的右端設(shè)有傾斜的、可開閉和調(diào)節(jié)角度的出料斗;所述高溫真空干燥室和低溫真空干燥室段的轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁上設(shè)有弧形攪拌片。
具體的，所述高壓泥漿泵所加壓力為0.2～0.4MPa;從所述污泥顆�；瘒婌F嘴噴出的是直徑為0.5～1.0mm的霧化顆粒污泥。
具體的，所述急速冷凍室內(nèi)溫度為-20℃～-30℃;高溫真空干燥室內(nèi)溫度為70℃～90℃，壓力為30～50Pa;低溫真空干燥室內(nèi)溫度為50℃～70℃。
本發(fā)明的第二個目的在于提供基于上述污泥的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置的干燥方法，該方法主要是將污水處理廠經(jīng)濃縮脫水后、含水率為70%-80%的剩余污泥，依次通過霧化階段、冷凍階段和真空干燥階段的干燥處理過程。
具體的，所述霧化階段是，將含有水分的污泥在高壓泥漿泵的壓力作用下，從與高壓泥漿泵連接的污泥顆粒化噴霧嘴噴出后形成直徑為0.5～1.0mm霧化顆粒污泥。
具體的，所述冷凍階段是，霧化后顆粒污泥進入急速冷凍室，在急速冷凍室內(nèi)溫度-20℃～-30℃的環(huán)境下，通過急速冷凍的方式，使污泥中的水分與污泥中的固體物質(zhì)分離;霧化顆粒污泥被冷凍形成直徑為0.5～1.0mm的冰凍顆粒污泥。
具體的，所述真空干燥階段包括高溫干燥階段和低溫干燥階段;冷凍后的污泥顆粒進入高溫真空干燥室內(nèi)，在高溫真空干燥室內(nèi)溫度70℃～90℃、壓力30～50Pa的環(huán)境下，對污泥顆粒進行加熱，提供水分的升華潛熱，使水分由固態(tài)的冰晶直接升華為氣態(tài)的水蒸氣，從而達到污泥的干燥目的;污泥顆粒繼續(xù)進入到低溫真空干燥室內(nèi)，保持低溫真空干燥室內(nèi)溫度為50℃～70℃，補充水分升華過程中的潛熱需求，此時污泥中大部分的水分已經(jīng)升華;通過安裝于低溫真空干燥室內(nèi)的真空管抽取干燥室內(nèi)的氣體，使干燥室處于30～50Pa的真空環(huán)境，同時也將升華的水蒸氣抽取到干燥室外部，從而實現(xiàn)污泥的干燥。
本發(fā)明的噴霧顆�；鋬稣婵崭稍镅b置及方法，能使污泥含水率降至40%以下，從而可直接外運填埋，且干燥過程中不會產(chǎn)生二次污染;本發(fā)明能有效地降低污泥干燥運行能耗，縮短系統(tǒng)運行時間。
