公布日：2022.03.01
申請(qǐng)日：2021.08.16
分類號(hào)：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/143(2019.01)I;C10B53/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，包括污泥調(diào)節(jié)單元、污泥脫水單元以及高溫?zé)峤鈫卧�。還公開一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，包括以下步驟：(1)預(yù)處理；(2)脫水；(3)熱解。優(yōu)點(diǎn)在于：通過向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加砂石來提高壓裂返排液沉淀污泥的流動(dòng)性，有效釋放污泥內(nèi)部包裹的水分，有利于泥水分離；通過隔膜壓濾機(jī)脫水后，可大大降低脫水污泥中的含水率，減小高溫?zé)峤鉅t的投資成本和運(yùn)行成本；將脫水污泥送入高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行高溫?zé)峤馓幚�，使脫水污泥中的有機(jī)質(zhì)及膠體等物質(zhì)通過高溫分解，不產(chǎn)生有害性氣體或有害性氣體含量極低，砂石及部分礦物質(zhì)形成玻璃體，可以用來作為磚廠的原材料等。
權(quán)利要求書
1.一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，包括污泥調(diào)節(jié)單元、污泥脫水單元以及高溫?zé)峤鈫卧凰鑫勰嗾{(diào)節(jié)單元的污泥調(diào)節(jié)池的出泥口通過進(jìn)泥管道與所述污泥脫水單元的隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)泥口連通，所述隔膜壓濾機(jī)的出泥口通過管道與所述高溫?zé)峤鈫卧母邷責(zé)峤鉅t的進(jìn)料口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥調(diào)節(jié)單元包括污泥調(diào)節(jié)池、砂石料倉(cāng)以及攪拌機(jī)；所述砂石料倉(cāng)的出料口與下料溜槽的進(jìn)料端連通，所述下料溜槽的出料端置于所述污泥調(diào)節(jié)池的上方；在所述污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有所述攪拌機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥脫水單元包括隔膜壓濾機(jī)、壓榨泵和水箱；所述水箱的出水端與所述壓榨泵的進(jìn)水端連通，所述壓榨泵的出水端與所述隔膜壓濾機(jī)的壓榨進(jìn)水口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥脫水單元還包括空氣壓縮機(jī)；所述空氣壓縮機(jī)的出氣口與所述進(jìn)泥管道的出泥端連通，且空氣壓縮機(jī)的出氣方向與所述進(jìn)泥管道內(nèi)的污泥走向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?zé)峤鈫卧ǜ邷責(zé)峤鉅t。
6.利用權(quán)利要求1-5任一所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)預(yù)處理：將壓裂返排液沉淀污泥送入污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)，通過向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加砂石來提高壓裂返排液沉淀污泥的流動(dòng)性，并由攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，使砂石與壓裂返排液沉淀污泥均勻混合，最終得到流動(dòng)污泥；(2)脫水：將所述步驟(1)預(yù)處理中得到的流動(dòng)污泥送入隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，得到上清液和含水率低于48％的脫水污泥；(3)熱解：將所述步驟(2)脫水中得到的脫水污泥送入高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行高溫?zé)峤馓幚恚ㄟ^向高溫?zé)峤鉅t內(nèi)通入足量的空氣，使脫水污泥中的有機(jī)質(zhì)及膠體等物質(zhì)通過高溫分解，砂石及部分礦物質(zhì)形成性質(zhì)極穩(wěn)定的主要成分為二氧化硅的玻璃體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，其特征在于，所述步驟(1)預(yù)處理中，向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加的砂石為粒徑d10＝0.5-1.0mm、不均勻系數(shù)K60＜1.6的風(fēng)化砂石，投加總量為壓裂返排液沉淀污泥絕干泥量的50％-100％，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為60-100rpm，壓裂返排液沉淀污泥在污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)的停留時(shí)間為1-2h。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，其特征在于，所述步驟(2)脫水中，隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)料壓力為0.8Mpa，進(jìn)料時(shí)間為1.5h；隔膜壓濾機(jī)進(jìn)料后，按照30Mpa的壓力對(duì)流動(dòng)污泥進(jìn)行擠壓，并保壓時(shí)間6h；之后，采用高壓水進(jìn)行壓榨，壓榨時(shí)隔膜壓濾機(jī)的運(yùn)行壓力為1.2MPa，壓榨時(shí)間為0.5h。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，其特征在于，隔膜壓濾機(jī)進(jìn)料后，通過高壓空氣對(duì)隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)泥管道進(jìn)行反吹，使進(jìn)泥管道及隔膜壓濾機(jī)內(nèi)部中心進(jìn)料孔內(nèi)的泥漿反吹至污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，其特征在于，所述步驟(3)熱解中，熱解溫度為1150℃-1200℃，熱解時(shí)間為1-2h。
發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)；
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法；
本發(fā)明的第一個(gè)目的由如下技術(shù)方案實(shí)施：
一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用系統(tǒng)，包括污泥調(diào)節(jié)單元、污泥脫水單元以及高溫?zé)峤鈫卧?/p>
所述污泥調(diào)節(jié)單元的污泥調(diào)節(jié)池的出泥口通過進(jìn)泥管道與所述污泥脫水單元的隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)泥口連通，所述隔膜壓濾機(jī)的出泥口通過管道與所述高溫?zé)峤鈫卧母邷責(zé)峤鉅t的進(jìn)料口連通。
進(jìn)一步的，所述污泥調(diào)節(jié)單元包括污泥調(diào)節(jié)池、砂石料倉(cāng)以及攪拌機(jī)；
所述砂石料倉(cāng)的出料口與下料溜槽的進(jìn)料端連通，所述下料溜槽的出料端置于所述污泥調(diào)節(jié)池的上方；在所述污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有所述攪拌機(jī)。
進(jìn)一步的，所述污泥脫水單元包括隔膜壓濾機(jī)、壓榨泵和水箱；
所述水箱的出水端與所述壓榨泵的進(jìn)水端連通，所述壓榨泵的出水端與所述隔膜壓濾機(jī)的壓榨進(jìn)水口連通。
進(jìn)一步的，所述污泥脫水單元還包括空氣壓縮機(jī)；
所述空氣壓縮機(jī)的出氣口與所述進(jìn)泥管道的出泥端連通，且空氣壓縮機(jī)的出氣方向與所述進(jìn)泥管道內(nèi)的污泥走向相反。
進(jìn)一步的，所述高溫?zé)峤鈫卧ǜ邷責(zé)峤鉅t。
本發(fā)明的第二個(gè)目的由如下技術(shù)方案實(shí)施：
一種壓裂返排液沉淀污泥的資源化利用方法，包括以下步驟：
(1)預(yù)處理：將壓裂返排液沉淀污泥送入污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)，通過向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加砂石來提高壓裂返排液沉淀污泥的流動(dòng)性，并由攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，使砂石與壓裂返排液沉淀污泥均勻混合，最終得到流動(dòng)污泥；
(2)脫水：將所述步驟(1)預(yù)處理中得到的流動(dòng)污泥送入隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，得到上清液和含水率低于48％的脫水污泥；
(3)熱解：將所述步驟(2)脫水中得到的脫水污泥送入高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行高溫?zé)峤馓幚恚ㄟ^向高溫?zé)峤鉅t內(nèi)通入足量的空氣，使脫水污泥中的有機(jī)質(zhì)及膠體等物質(zhì)通過高溫分解，砂石及部分礦物質(zhì)形成性質(zhì)極穩(wěn)定的主要成分為二氧化硅的玻璃體。
進(jìn)一步的，所述步驟(1)預(yù)處理中，向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加的砂石為粒徑為d10＝0.5-1.0mm、不均勻系數(shù)K60＜1.6的風(fēng)化砂石，投加總量為壓裂返排液沉淀污泥絕干泥量的50％-100％，攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為60-100rpm，壓裂返排液沉淀污泥在污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)的停留時(shí)間為1-2h。
進(jìn)一步的，所述步驟(2)脫水中，隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)料壓力為0.8Mpa，進(jìn)料時(shí)間為1.5h；隔膜壓濾機(jī)進(jìn)料后，按照30Mpa的壓力對(duì)流動(dòng)污泥進(jìn)行擠壓，并保壓時(shí)間6h；之后，采用高壓水進(jìn)行壓榨，壓榨時(shí)隔膜壓濾機(jī)的運(yùn)行壓力為1.2MPa，壓榨時(shí)間為0.5h。
進(jìn)一步的，隔膜壓濾機(jī)進(jìn)料后，通過高壓空氣對(duì)隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)泥管道進(jìn)行反吹，使進(jìn)泥管道及隔膜壓濾機(jī)內(nèi)部中心進(jìn)料孔內(nèi)的泥漿反吹至污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)。
進(jìn)一步的，所述步驟(3)熱解中，熱解溫度為1150℃-1200℃，熱解時(shí)間為1-2h。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明通過向污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)投加砂石來提高壓裂返排液沉淀污泥的流動(dòng)性，有效釋放污泥內(nèi)部包裹的水分，有利于泥水分離；通過隔膜壓濾機(jī)脫水后，可大大降低脫水污泥中的含水率，減小高溫?zé)峤鉅t的投資成本和運(yùn)行成本；將脫水污泥送入高溫?zé)峤鉅t進(jìn)行高溫?zé)峤馓幚�，使脫水污泥中的有機(jī)質(zhì)及膠體等物質(zhì)通過高溫分解，不產(chǎn)生有害性氣體或有害性氣體含量極低，砂石及部分礦物質(zhì)形成性質(zhì)極穩(wěn)定的主要成分為二氧化硅的玻璃體，可以用來作為磚廠的原材料或作為道路墊層或底基層等的添加劑，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
（發(fā)明人：李買軍;鄭陽;黨平;李戰(zhàn)勝;李思序;余占軍;張佳;賽世杰;王巧玲）
