申請(qǐng)日2015.07.31
公開(公告)日2017.05.10
IPC分類號(hào)C02F11/12; C02F11/14
摘要
本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝及其裝置。本發(fā)明管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝集成了渣料淋洗、泥水分離、砂水分離、油脂分離和有機(jī)物分離等工藝，對(duì)污泥中的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物進(jìn)行了濕法精細(xì)分離。本發(fā)明通過減量化處理能夠解決高含水率污泥在運(yùn)輸、處置過程中對(duì)環(huán)境的影響，無(wú)害化處理能夠?yàn)楣芮勰噘Y源化利用提供條件。綜合處理后需填埋的污泥體積大大縮小，降低了運(yùn)往填埋場(chǎng)的運(yùn)輸成本，有效緩解了填埋場(chǎng)的空間壓力，同時(shí)還降低了污泥中有害物質(zhì)含量，減輕了對(duì)填埋場(chǎng)的二次污染。
權(quán)利要求書
1.一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，包括：污泥存放池、選料器、喂料機(jī)、洗選裝置、摩擦彈跳分選機(jī)、泥水分離機(jī)、跳汰機(jī)、一級(jí)旋流器、二級(jí)旋流器、混凝沉淀裝置、擦洗機(jī)、螺旋溜槽、壓濾機(jī)、脫水篩、細(xì)粒徑脫水篩、旋振篩、儲(chǔ)漿槽、洗砂機(jī)、輸送裝置、渣料收集裝置、砂收集裝置;所述選料器將管渠污泥從污泥存放池送入喂料機(jī)，所述喂料機(jī)將管渠污泥分配到洗選裝置，所述洗選裝置的篩下出口與泥水分離機(jī)連接，篩上出口與摩擦彈跳分選機(jī)連接;所述摩擦彈跳分選機(jī)的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)脫水篩連接，脫水篩再通過輸送裝置與渣料收集裝置連接;所述泥水分離機(jī)的篩上出口與跳汰機(jī)連接，篩下出口與儲(chǔ)漿槽連接;所述跳汰機(jī)的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)脫水篩連接，兩個(gè)脫水篩再通過輸送裝置與渣料收集裝置連接;所述儲(chǔ)漿槽通過輸送泵與一級(jí)旋流器連接，所述一級(jí)旋流器的溢流出口與混凝沉淀裝置、壓濾機(jī)順次連接;所述一級(jí)旋流器的底流出口與擦洗機(jī)、二級(jí)旋流器順次連接;所述二級(jí)旋流器的溢流出口與混凝沉淀裝置、壓濾機(jī)順次連接，所述二級(jí)旋流器的底流出口與螺旋溜槽連接;所述螺旋溜槽的輕質(zhì)物出口與旋振篩連接，旋振篩篩上物出口與壓濾機(jī)連接，旋振篩篩下物出口與儲(chǔ)漿槽連接;所述螺旋溜槽的重產(chǎn)物出口與細(xì)粒徑脫水篩連接，細(xì)粒徑脫水篩篩上出口與洗砂機(jī)順次連接，篩下物出口與儲(chǔ)漿槽連接;
所述洗選裝置的分離粒徑為20~100mm;所述泥水分離機(jī)的篩分粒徑為3~20mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，所述污泥存放池上部有格柵蓋板，所述格柵蓋板的柵距設(shè)置為50~150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，所述格柵蓋板帶有振動(dòng)功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，所述一級(jí)旋流器和二級(jí)旋流器的分離中位徑為30~50μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，所述脫水篩的篩分粒徑為3~20mm，所述細(xì)粒徑脫水篩的篩分粒徑為0.1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，還包括加藥裝置，所述加藥裝置與混凝沉淀裝置連接。
7.利用權(quán)利要求1~6任一所述管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置進(jìn)行管渠污泥減量化及無(wú)害化處理的工藝，其特征在于，包括如下步驟：
(1)管渠污泥經(jīng)過格柵蓋板進(jìn)入污泥存放池，大體積雜物被格柵攔截;然后利用選料器將管渠污泥從污泥存放池送入喂料機(jī)，再由喂料機(jī)分配到洗選裝置，經(jīng)洗選裝置破碎、淋洗及初步分選后，得到20~100mm粒徑的渣料和固液混合物，20~100mm粒徑的渣料進(jìn)入摩擦彈跳分選機(jī)分選，得到大粒徑可燃燒物和大粒徑無(wú)機(jī)物，大粒徑可燃燒物和大粒徑無(wú)機(jī)物經(jīng)過脫水后由輸送機(jī)輸送至相應(yīng)的渣料收集裝置;
(2)將洗選裝置分選得到的固液混合物送至泥水分離機(jī)，篩分后得到3~20mm粒徑的渣料和廢液，廢液輸送至儲(chǔ)漿槽儲(chǔ)存，3~20mm粒徑的渣料進(jìn)入跳汰機(jī)分類，得到中粒徑無(wú)機(jī)物和中粒徑可燃燒物，中粒徑無(wú)機(jī)物和中粒徑可燃燒物分別進(jìn)入脫水篩充分脫水后，由輸送機(jī)輸送至相應(yīng)的渣料收集裝置;
(3)將泥水分離機(jī)篩分得到的廢液泵送至一級(jí)旋流器，經(jīng)充分旋流分選后得到重質(zhì)產(chǎn)物底流1和溢流漿液1;重質(zhì)產(chǎn)物底流1進(jìn)入擦洗機(jī)擦洗，隨后輸送至二級(jí)旋流器進(jìn)行二次分選得到重質(zhì)產(chǎn)物底流2和溢流漿液2，將溢流漿液1和溢流漿液2進(jìn)行混凝濃縮處理后輸送至壓濾機(jī)壓濾得到濾餅和濾液;將重質(zhì)產(chǎn)物底流2輸送至螺旋溜槽分離后得到富含有機(jī)物的油泥和礦物砂漿，富含有機(jī)物的油泥經(jīng)旋振篩篩分、壓濾機(jī)壓濾后得到濾餅和濾液，礦物砂漿經(jīng)細(xì)粒徑脫水篩篩分、洗砂機(jī)清洗后得到礦物砂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于，所述大粒徑可燃燒物和中粒徑可燃燒物用于焚燒發(fā)電或填埋，所述大粒徑無(wú)機(jī)物和中粒徑無(wú)機(jī)物破碎后作為碎石使用或直接填埋，所述濾餅焚燒或填埋，所述濾液進(jìn)一步沉淀處理后外排，所述礦物砂用作建設(shè)用砂。
說(shuō)明書
一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污泥處理領(lǐng)域，具體涉及一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝及其裝置。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)對(duì)城市生活污水及工業(yè)廢水的處理力度加大，水污染控制工程大規(guī)模上馬，伴隨著污水處理而來(lái)的污泥處理處置問題日益突出。另外，隨著雨、污水管道和泵站輸水能力的提高，每天會(huì)有大量含有顆粒物、雜質(zhì)的生活污水及工業(yè)廢水進(jìn)入排水管道輸送系統(tǒng)，須定期清撈，造成通溝污泥和泵站垃圾產(chǎn)量也隨之顯著增加。
目前，國(guó)內(nèi)的排水管道產(chǎn)生的污泥，主要通過機(jī)械疏通或人工清掏至污泥運(yùn)輸車、污泥拖斗車，再運(yùn)到污泥中轉(zhuǎn)場(chǎng)，干化后經(jīng)二次轉(zhuǎn)運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)，少量污泥直接委托環(huán)衛(wèi)車輛外運(yùn)處置，另有部分與渣土混合后外運(yùn)處置。在整個(gè)外運(yùn)處置過程中，普遍存在跑冒滴漏、監(jiān)管缺失等問題，容易造成二次污染。
現(xiàn)有污泥處置方式的弊端：
1)就地晾曬：污泥含水率較高，處置前一般均需對(duì)其進(jìn)行脫水處理，由于目前處理水平所限，一般多采取就地晾曬的方式，晾曬過程中污泥散發(fā)惡臭，有毒病菌傳播，影響居民正常生活及身心健康，必然造成污水污泥擾民的投訴案例逐年提升;污泥晾曬多選擇城市綠地，損害城市環(huán)境美觀。
2)外運(yùn)堆放：目前我國(guó)相當(dāng)一部分污泥還是運(yùn)輸?shù)捷^為僻遠(yuǎn)的城郊和農(nóng)村堆放，由于堆放點(diǎn)的污泥均為露天存放，衛(wèi)生處理不夠完善，污泥里的重金屬污染農(nóng)村耕地，嚴(yán)重威脅我國(guó)農(nóng)業(yè)安全，污泥散發(fā)惡臭，影響居民生產(chǎn)生活;
3)垃圾場(chǎng)填埋：由于污泥含水率高，進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)填埋前必須要經(jīng)過晾曬，晾曬場(chǎng)占地面積大，二次污染嚴(yán)重;多雨地區(qū)或季節(jié)不易晾干;儲(chǔ)泥點(diǎn)一般遠(yuǎn)離城區(qū)，大多分布在外環(huán)線以外、城市遠(yuǎn)郊區(qū)附近，運(yùn)輸費(fèi)用較高;污泥內(nèi)過高的含水率和有機(jī)物含量，在和建筑渣土混合填埋時(shí)，大大降低了建筑渣土的抗剪切強(qiáng)度。
因此，研究一種污泥減量化、無(wú)害化處理工藝迫在眉睫。目前，國(guó)內(nèi)主要采用振動(dòng)篩分、水力旋流結(jié)合水力沖洗、污泥攪拌對(duì)管網(wǎng)污泥進(jìn)行減量化及分選處理。國(guó)內(nèi)排水管渠清通污泥含水率高，不但增加了清通污泥的運(yùn)輸量，甚至還會(huì)導(dǎo)致跑冒滴漏現(xiàn)象發(fā)生，管網(wǎng)污泥中的纖維物、纏繞物等易對(duì)振動(dòng)篩的透篩性造成影響，污泥進(jìn)料濃度波動(dòng)大，吸污車、人工清掏的污泥濃度差別大，導(dǎo)致處理工藝工作不穩(wěn)定、處理效果有限;尾水含固率偏高，特別是重金屬、有機(jī)物、懸浮物難以分離，造成工藝用水的循環(huán)使用率不高，對(duì)后期污泥的資源化利用也存在問題。由于上述種種原因造成目前污泥減量化及分選處理非常不充分，因此，大多數(shù)污泥仍舊以很原始的簡(jiǎn)單晾曬處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝及其裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置，其特征在于，包括：污泥存放池、選料器、喂料機(jī)、洗選裝置、摩擦彈跳分選機(jī)、泥水分離機(jī)、跳汰機(jī)、一級(jí)旋流器、二級(jí)旋流器、混凝沉淀裝置、擦洗機(jī)、螺旋溜槽、壓濾機(jī)、脫水篩、細(xì)粒經(jīng)脫水篩、旋振篩、儲(chǔ)漿槽、洗砂機(jī)、輸送裝置、渣料收集裝置、砂收集裝置;所述選料器將管渠污泥從污泥存放池送入喂料機(jī)，所述喂料機(jī)將管渠污泥分配到洗選裝置，所述洗選裝置的篩下出口與泥水分離機(jī)連接，篩上出口與摩擦彈跳分選機(jī)連接;所述摩擦彈跳分選機(jī)的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)脫水篩連接，脫水篩再通過輸送裝置與渣料收集裝置連接;所述泥水分離機(jī)的篩上出口與跳汰機(jī)連接，篩下出口與儲(chǔ)漿槽連接;所述跳汰機(jī)的兩個(gè)出口分別與兩個(gè)脫水篩連接，兩個(gè)脫水篩再通過輸送裝置與渣料收集裝置連接;所述儲(chǔ)漿槽通過輸送泵與一級(jí)旋流器連接，所述一級(jí)旋流器的的溢流出口與混凝沉淀裝置、壓濾機(jī)順次連接;所述一級(jí)旋流器的底流出口與擦洗機(jī)、二級(jí)旋流器順次連接;所述二級(jí)旋流器的溢流出口與混凝沉淀裝置、壓濾機(jī)順次連接，所述二級(jí)旋流器的底流出口與螺旋溜槽連接;所述螺旋溜槽的輕質(zhì)物出口與旋振篩連接，旋振篩篩上物出口與壓濾機(jī)連接，旋振篩篩下物出口與儲(chǔ)漿槽連接;所述螺旋溜槽的重產(chǎn)物出口與細(xì)粒徑脫水篩連接，細(xì)粒徑脫水篩篩上出口與洗砂機(jī)順次連接，篩下物出口與儲(chǔ)漿槽連接。
上述方案中，所述污泥存放池上部有格柵蓋板，所述格柵蓋板的柵距可根據(jù)需要在50～150mm之間調(diào)整。
上述方案中，所述格柵蓋板帶有振動(dòng)功能。
上述方案中，所述洗選裝置的分選粒徑20～100mm。
上述方案中，所述泥水分離機(jī)篩分粒徑為3～20mm。
上述方案中，所述一級(jí)旋流器和二級(jí)旋流器的分離中位徑為30～50μm。
上述方案中，所述脫水篩的篩分粒徑為3～20mm，所述細(xì)粒徑脫水篩的篩分粒徑為0.1mm。
上述方案中，還包括加藥裝置，所述加藥裝置與混凝沉淀裝置連接。
一種管渠污泥減量化及無(wú)害化處理工藝，其特征在于，包括如下步驟：
(1)管渠污泥經(jīng)過格柵蓋板進(jìn)入污泥存放池，大體積雜物被格柵攔截;利用選料器將管渠污泥從污泥存放池送入喂料機(jī)，再由喂料機(jī)分配到洗選裝置，經(jīng)洗選裝置破碎、淋洗及初步分選后，得到20～100mm粒徑的渣料和固液混合物，20～100mm粒徑的渣料進(jìn)入摩擦彈跳分選機(jī)分選，得到大粒徑可燃燒物和大粒徑無(wú)機(jī)物，大粒徑可燃燒物和大粒徑無(wú)機(jī)物經(jīng)過脫水后由輸送機(jī)輸送至相應(yīng)的渣料收集裝置;
(2)將洗選裝置分選得到的固液混合物送至泥水分離機(jī)，篩分后得到3～20mm粒徑的渣料和廢液，廢液輸送至儲(chǔ)漿槽儲(chǔ)存，3～20mm粒徑的渣料進(jìn)入跳汰機(jī)分類，得到中粒徑無(wú)機(jī)物和中粒徑可燃燒物，中粒徑無(wú)機(jī)物和中粒徑可燃燒物分別進(jìn)入脫水篩充分脫水后，由輸送機(jī)輸送至相應(yīng)的渣料收集裝置;
(3)將泥水分離機(jī)篩分得到的廢液泵送至一級(jí)旋流器，經(jīng)充分旋流分選后得到重質(zhì)產(chǎn)物底流1和溢流漿液1;重質(zhì)產(chǎn)物底流1進(jìn)入擦洗機(jī)擦洗，隨后輸送至二級(jí)旋流器進(jìn)行二次分選得到重質(zhì)產(chǎn)物底流2和溢流漿液2，將溢流漿液1和溢流漿液2進(jìn)行混凝濃縮處理后輸送至壓濾機(jī)壓濾得到濾餅和濾液;將重質(zhì)產(chǎn)物底流2輸送至螺旋溜槽分離后得到富含有機(jī)物的油泥和礦物砂漿，富含有機(jī)物的油泥經(jīng)旋振篩篩分、壓濾機(jī)壓濾后得到濾餅和濾液，礦物砂漿經(jīng)細(xì)粒徑脫水篩篩分、洗砂機(jī)清洗后得到礦物砂。
上述方案中，所述大粒徑可燃燒物、中粒徑可燃燒物可用于焚燒發(fā)電或填埋，大粒徑無(wú)機(jī)物、中粒徑無(wú)機(jī)物可破碎后作為碎石使用或直接填埋,所述濾餅可焚燒或填埋，所述濾液進(jìn)一步沉淀處理后外排，所述礦物砂可用作建設(shè)用砂。
本發(fā)明所述管渠污泥減量化及無(wú)害化處理裝置中，洗選裝置的分離原理是：洗選筒體被托輪支撐，在電機(jī)的帶動(dòng)下低速旋轉(zhuǎn)，管渠污泥自進(jìn)料口進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)的滾筒中，在滾筒中不斷被帶起拋落，在此過程中被沖洗水沖涮洗滌，一些大塊易碎的垃圾被破碎，垃圾表面的大部分有機(jī)物及泥沙可被去除，洗滌后得到20～100mm粒徑的渣料和固液混合物，分別進(jìn)入下一工藝流程。摩擦彈跳分選機(jī)的分離原理是：大粒徑有機(jī)物與無(wú)機(jī)物落入斜板時(shí)，無(wú)機(jī)物與斜板產(chǎn)生彈性碰撞，向斜面下部彈跳，從斜板下端排入重的彈性產(chǎn)物收集倉(cāng)，有機(jī)物與斜板板面為塑性碰撞，不產(chǎn)生彈跳，隨斜板運(yùn)輸板向上運(yùn)動(dòng)，從斜板上端排入輕的非彈性產(chǎn)物收集倉(cāng)，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的分離。跳汰機(jī)的分離原理是：利用不同密度顆粒在上升水流中因局部壓強(qiáng)及沉降速度不同產(chǎn)生的上升力不同，密度大的物體沉于跳汰機(jī)底部，密度小的則上升至跳汰機(jī)頂部并隨水流流走。擦洗機(jī)的分離原理是：利用擦洗機(jī)內(nèi)攪拌裝置使物料在擦洗機(jī)內(nèi)做圓周上下翻滾運(yùn)動(dòng)，物料與物料之間碰撞摩擦，物料表面的油脂及附著的其他雜物在摩擦力作用下被剝離。螺旋溜槽的分離原理是：利用不同密度的物質(zhì)在螺旋溜槽中隨水流會(huì)產(chǎn)生不同的動(dòng)力、離心力、摩擦力等，在各種力的綜合作用下，物質(zhì)從螺旋溜槽的螺旋狀通道從高處流下，不同密度顆粒在螺旋通道流動(dòng)過程中逐漸產(chǎn)生分層現(xiàn)象，密度大的砂粒集中在內(nèi)層，密度小的含油脂較多的污泥主要位于外層，在出料口實(shí)現(xiàn)砂粒與油泥的分離。
本發(fā)明有益效果：(1)本發(fā)明通過減量化處理管渠污泥，能夠解決高含水率污泥在運(yùn)輸、處理和處置過程中對(duì)于環(huán)境的影響，改善目前困擾市政養(yǎng)護(hù)部門高含水率污泥處置的難題，避免管網(wǎng)污泥被隨意傾倒;(2)通過本發(fā)明工藝減量化后的管渠污泥體積大大縮小，降低了運(yùn)往填埋場(chǎng)的運(yùn)輸成本，有效緩解了填埋場(chǎng)的空間壓力，同時(shí)通過減量化與無(wú)害化處理降低了管渠污泥中有害物質(zhì)的含量，減輕了對(duì)填埋場(chǎng)的二次污染;(3)本發(fā)明工藝對(duì)管渠污泥進(jìn)行了濕法精細(xì)分離，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物可以很好的分類分離，其中可燃燒物部分熱值較高的可以通過填埋處理，也可進(jìn)行垃圾發(fā)電，提供能源;處理后的礦物砂有機(jī)物含量很低，滿足填埋要求，也可用作建筑用砂，對(duì)資源進(jìn)行合理再利用;處理后得到的粗、中粒徑的無(wú)機(jī)物質(zhì)有機(jī)物含量低，可以作為建筑垃圾填埋，也可進(jìn)一步加工后作為建筑用材;處理后的濾液進(jìn)一步沉淀處理后外排，不污染環(huán)境;(4)本發(fā)明工藝流程還可以采用嵌入式PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，運(yùn)行效果穩(wěn)定，人工維護(hù)少，可節(jié)省人力物力。
