申請日2015.11.05
公開(公告)日2016.01.27
IPC分類號C02F11/12
摘要
本發(fā)明涉及一種污水污泥的脫水干化裝置及方法，所述裝置包括：通過密閉式的管路連通的濕污泥存儲輸送系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和污泥干化系統(tǒng)，以分別用于對所述污泥輸送、存儲、改性，對所述污泥進行脫水和對所述污泥進行干化成粒;其中，所述污泥脫水系統(tǒng)至少包括高壓彈性壓濾設備，以提高壓濾機的工作壓力;所述污泥干化系統(tǒng)至少包括臥式圓盤干化設備，以將改性脫水后的所述污泥干化。本發(fā)明適用于處理處置不同含水率的污泥，來自不同污水處理廠的污泥均可通過該工藝處理。污泥通過車載運輸?shù)姆绞剿腿胛勰嗔蟼}內(nèi)，然后通過泵和管路輸送，不產(chǎn)生因污泥倒運產(chǎn)生的環(huán)境污染，環(huán)境衛(wèi)生好。
權(quán)利要求書
1.一種污水污泥的脫水干化裝置，包括：通過密閉式的管路連通的濕污泥存儲輸送系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和污泥干化系統(tǒng)，以分別用于對所述污泥輸送、存儲、改性，對所述污泥進行脫水和對所述污泥進行干化成粒;
其中，所述污泥脫水系統(tǒng)至少包括高壓彈性壓濾設備，以提高壓濾機的工作壓力;
所述污泥干化系統(tǒng)至少包括臥式圓盤干化設備，以將改性脫水后的所述污泥干化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述高壓彈性壓濾設備包括配板和位于所述配板上方的高壓濾板，其中，所述配板和所述高壓濾板通過彈簧連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述高壓彈性壓濾設備還進一步包括套設在所述配板和所述高壓濾板上的濾布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述臥式圓盤干化設備包括筒體和位于所述筒體內(nèi)的主軸，所述主軸包括中空軸和與所述中空軸氣體連通的空心圓盤，其中，所述中空軸與蒸汽加熱設備連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，在所述空心圓盤的外緣設置有弧板，所述弧板包括傾斜漿葉和/或水平漿葉，以用于推進和/或攪拌所述污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濕污泥存儲輸送系統(tǒng)包括依次連通的污泥存儲輸送設備、改性調(diào)質(zhì)罐和污泥緩存罐，以用于接受污泥并將所述污泥進行改性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述污泥脫水系統(tǒng)和所述污泥干化系統(tǒng)之間還設置有傾斜輸送機和緩沖料倉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述污泥干化系統(tǒng)還與除塵器、和/或冷凝器和/或生物除臭裝置相連接。
9.一種基于權(quán)利要求1至8之一所述裝置的脫水干化方法，包括：
步驟S1：將污泥輸送至所述濕污泥存儲輸送系統(tǒng)，以對所述污泥進行輸送、存儲、改性;
步驟S2：將改性后的所述污泥送至所述污泥脫水系統(tǒng)，在所述高壓彈性壓濾設備中通過多次進料多次壓濾，去除所述污泥中的水;
步驟S3：經(jīng)所述高壓彈性壓濾設備壓濾后的污泥進入所述污泥干化系統(tǒng)，在所述臥式圓盤干化設備中對脫水后的污泥進行干燥成粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟S2中所述污泥的進料時間為10-25min，并預留保壓時間;所述污泥的壓濾時間為 75-90min。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟S2中進行兩次進料兩次壓濾，至壓濾后污泥含水率為55-65%。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟S3中壓濾后的所述污泥進入所述臥式圓盤干化設備中，中空軸和空心圓盤內(nèi)通入熱媒介質(zhì)，所述污泥與所述空心圓盤進行熱交換，并通過所述中空軸的旋轉(zhuǎn)推動所述污泥前進，最后干化所述污泥并造粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1中在所述污泥加入基于污泥干基量的15-20%改性劑，并攪拌改性不少于45min。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟S3之后還進一步包括對所述臥式圓盤干化設備排放的尾氣進行除塵、和/或冷凝和/或除臭的步驟。
說明書
一種污水污泥的脫水干化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水污泥處理領(lǐng)域，本發(fā)明涉及一種城鎮(zhèn)污水污泥的脫水干化裝置及方法，適用于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥的處理，同樣適用于城鎮(zhèn)廢棄有機物厭氧消化后沼渣處理等。
背景技術(shù)
城鎮(zhèn)污水污泥處理處置包括了污泥穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化的要求;污泥的減量化是污泥處理的核心環(huán)節(jié)，主要目標降低污泥中的水分;污泥減量化的方法包括機械脫水法、熱干化法等;在污泥處理處置的過程中，存在多種工藝的組合方式。
機械脫水法包括廂式壓濾機、隔膜壓濾機、帶式壓濾機等，其中以隔膜壓濾機和帶式壓濾機為主，由于生化處理后污水污泥粘性較高，常規(guī)壓濾后污泥含水率約80%;熱干化法包括直接熱干化和間接熱干化;直接熱干化通常采用工業(yè)窯爐煙氣直接接觸，熱對流換熱;間接干化通過熱媒(蒸汽或?qū)嵊?間接接觸;烘干法可將污水干化至10-40%含水率，并能夠為污泥的無害化和資源化提供條件;污泥直接熱干化一般需要利用工業(yè)窯爐的煙氣，煙氣量較大，受周邊條件的資源限制較大，且直接換熱后的煙氣往往含有一定量的臭性氣體，除臭難度較大;污泥間接熱干化熱耗較高，污泥80%含水率降低到40%含水率一般需消耗0.8-1t左右的飽和水蒸汽(0.5Mpa,153℃)，實際運行費用較高;
現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于污泥脫水與熱干化之間設置了污泥造粒設備，但是污泥造粒過程往往會產(chǎn)生較多的粉塵和堵塞現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
現(xiàn)有技術(shù)中還公開了一種污泥的蒸汽低溫熱調(diào)質(zhì)干化成套處理裝置與方法，其采用蒸汽熱媒作為調(diào)質(zhì)手段。
現(xiàn)有技術(shù)中還公開了一種脫水干化工藝方法及裝置，其特征在于采用空心槳葉旋轉(zhuǎn)間接式干燥機，在干化方式上，空心旋轉(zhuǎn)式間接干燥機將85%的成品污泥送入成品區(qū)，15%的污泥通過螺旋送料器返回到預干化區(qū)，污泥的干化過程需要“返混”。
現(xiàn)有技術(shù)中還公開了還公開了一種強力脫水和低溫干化結(jié)合的污泥處理方法，其特征在于將熱電廠或水泥廠排除的130-220℃的煙氣，通過風門控制煙氣量，通過引風機送入回轉(zhuǎn)式污泥干化成粒裝置中，進行干化或成粒的過程。
隨著污水處理廠處理規(guī)模和處理深度的提高，污泥產(chǎn)量不斷逐年增加;原有的污泥處理處置設備和方法不能滿足污泥處置需求，主要表現(xiàn)以下方面：
1、壓濾法對污泥減量化程度不足：壓濾法脫水后含水率一般在80%左右，污泥減量化程度不夠，脫水后污泥容積仍然龐大，不便于最終處置;中壓隔膜壓濾(工作壓力15-18bar)壓濾能夠降低污泥含水率至60%，但需要增加較多的調(diào)理劑(調(diào)理量30-50%/tDS)，調(diào)理后的污泥最終只能進入填埋場處置;
2、城市區(qū)域內(nèi)往往具有兩個以上城鎮(zhèn)污水處理廠，各污水處理廠污泥脫水方式和脫水效果存在差異;集中污泥處理廠需要滿足來泥多元，含水率變化較大的要求;
3、直接烘干法需要大量的熱煙氣，直接接觸后的熱煙氣處理含有臭味，處理難度較大;
4、間接烘干法一般采用蒸汽作為熱媒，干化一噸污泥通常需要0.8-1.0t 蒸汽(0.6Mpa,160℃)，處理成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種污水污泥的脫水干化裝置，包括：通過密閉式的管路連通的濕污泥存儲輸送系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)和污泥干化系統(tǒng)，以分別用于對所述污泥輸送、存儲、改性，對所述污泥進行脫水和對所述污泥進行干化成粒;
其中，所述污泥脫水系統(tǒng)至少包括高壓彈性壓濾設備，以提高壓濾機的工作壓力;
所述污泥干化系統(tǒng)至少包括臥式圓盤干化設備，以將改性脫水后的所述污泥干化。
可選地，所述高壓彈性壓濾設備包括配板和位于所述配板上方的高壓濾板，其中，所述配板和所述高壓濾板通過彈簧連接。
可選地，所述高壓彈性壓濾設備還進一步包括套設在所述配板和所述高壓濾板上的濾布。
可選地，所述臥式圓盤干化設備包括筒體和位于所述筒體內(nèi)的主軸，所述主軸包括中空軸和與所述中空軸氣體連通的空心圓盤，其中，所述中空軸與蒸汽加熱設備連通。
可選地，在所述空心圓盤的外緣設置有弧板，所述弧板包括傾斜漿葉和/ 或水平漿葉，以用于推進和/或攪拌所述污泥。
可選地，所述濕污泥存儲輸送系統(tǒng)包括依次連通的污泥存儲輸送設備、改性調(diào)質(zhì)罐和污泥緩存罐，以用于接受污泥并將所述污泥進行改性。
可選地，所述污泥脫水系統(tǒng)和所述污泥干化系統(tǒng)之間還設置有傾斜輸送機和緩沖料倉。
可選地，所述污泥干化系統(tǒng)還與除塵器、和/或冷凝器和/或生物除臭裝置相連接。
本發(fā)明還提供了一種基于上述裝置的脫水干化方法，包括：
步驟S1：將污泥輸送至所述濕污泥存儲輸送系統(tǒng)，以對所述污泥進行輸送、存儲、改性;
步驟S2：將改性后的所述污泥送至所述污泥脫水系統(tǒng)，在所述高壓彈性壓濾設備中通過多次進料多次壓濾，去除所述污泥中的水;
步驟S3：經(jīng)所述高壓彈性壓濾設備壓濾后的污泥進入所述污泥干化系統(tǒng)，在所述臥式圓盤干化設備中對脫水后的污泥進行干燥成粒。
可選地，在所述步驟S2中所述污泥的進料時間為10-25min，并預留保壓時間;所述污泥的壓濾時間為75-90min。
可選地，在所述步驟S2中進行兩次進料兩次壓濾，至壓濾后污泥含水率為55-65%。
可選地，在所述步驟S3中壓濾后的所述污泥進入所述臥式圓盤干化設備中，中空軸和空心圓盤內(nèi)通入熱媒介質(zhì)，所述污泥與所述空心圓盤進行熱交換，并通過所述中空軸的旋轉(zhuǎn)推動所述污泥前進，最后干化所述污泥并造粒。
可選地，在所述步驟S1中在所述污泥加入基于污泥干基量的15-20%改性劑，并攪拌改性不少于45min。
可選地，在所述步驟S3之后還進一步包括對所述臥式圓盤干化設備排放的尾氣進行除塵、和/或冷凝和/或除臭的步驟。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的有益效果：
1、本發(fā)明優(yōu)化設計了污泥存儲和輸送系統(tǒng)，能夠集中處置外來的污泥(含水率70-80%)，通過密閉式的管路泵送方式，保證了現(xiàn)場的環(huán)境衛(wèi)生。
2、本發(fā)明采用高壓彈性壓濾設備，提高壓濾機的工作壓力并優(yōu)化壓榨段的動作順序，簡化了系統(tǒng)流程和降低藥劑添加量。
3、本發(fā)明采用臥式圓盤干化設備，優(yōu)選采用蒸汽作為熱媒，將改性脫水后的污泥干化至40%以下，不需要污泥“返混”或“造�！�。
4、本發(fā)明將脫水和干化設備有機的結(jié)合起來，根據(jù)脫水難度梯度利用機械能和熱能，降低污泥處理的運行費用。
本發(fā)明所述裝置和所述方法具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明適用于處理處置不同含水率的污泥，來自不同污水處理廠的污泥均可通過該工藝處理。
2、污泥通過車載運輸?shù)姆绞剿腿胛勰嗔蟼}內(nèi)，然后通過泵和管路輸送，不產(chǎn)生因污泥倒運產(chǎn)生的環(huán)境污染，環(huán)境衛(wèi)生好。
3、滿足不同城鎮(zhèn)污水廠污泥含水率變化的要求，適應能力強，穩(wěn)定性高，處理費用較低。
4、污泥通過改性調(diào)理裝置，污泥攪拌時間不少于45min，提高污泥壓濾性能，通過改變板框材質(zhì)，增設彈簧機構(gòu)，提高濾板之間的壓力，使壓力能提高到30-50bar;通過優(yōu)化污泥進料和壓濾動作順序，提高污泥脫水性能;改性劑優(yōu)選采用石灰、粉煤灰系粗骨料反應劑，石灰添加量約為污泥干基量 15-20%，相比傳統(tǒng)中壓隔膜板框降低1/2;高壓彈性壓濾設備壓濾后污泥通過無軸螺旋輸送，避免物料的泄露和環(huán)境污染。
5、優(yōu)選采用臥式圓盤干化設備，通過設置傾斜槳葉和水平槳葉承擔攪拌推進作用，提高了圓盤抗磨損能力，特別適用于高含沙的污水污泥。圓盤式干化設備為高效節(jié)能設備，蒸汽的用量約為0.4-0.45t/t污泥，約為常規(guī)熱干化工藝1/2;此外圓盤式污泥干化工藝系統(tǒng)負壓運行，無臭氣外逸，環(huán)境衛(wèi)生控制好。
6、經(jīng)過高壓壓濾及干化后，污泥的含水率降低到40%以下，一般為 30-40%;由于在處理過程中藥劑添加量較小，污泥干基熱值變化小，便于最終在電廠或垃圾電廠焚燒處置。
