一種污泥低溫干化處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種污泥低溫干化處理系統(tǒng)，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元，其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設(shè)于絮凝池內(nèi)的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風(fēng)機以及對污泥低溫干化機內(nèi)的濕熱空氣進(jìn)行冷凝除濕并對其加熱使其得到循環(huán)利用的熱泵系統(tǒng)；所述低溫干化機、風(fēng)機及熱泵系統(tǒng)形成封閉循環(huán)系統(tǒng)；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元與封閉式出料斗相連。本實用新型的處理系統(tǒng)占地面積小、設(shè)備化程度高，能耗低且處理過程中不產(chǎn)生二次污染，具有重大的推廣應(yīng)用價值。
【專利說明】一種污泥低溫干化處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污泥處理系統(tǒng)，具體涉及一種針對廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行低溫干化處理的系統(tǒng)，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥是污水處理過程的終端產(chǎn)物，是重要的污染源，若不加處理，將對大氣、水體、土壤產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，而且還會加快某些人類疾病的傳播；隨著我國經(jīng)濟進(jìn)一步向縱深發(fā)展，污水處理所產(chǎn)生的污泥量會越來越大，隨之污泥對環(huán)境污染的威脅亦愈來愈大；國家對污泥處理的要求及標(biāo)準(zhǔn)會愈來愈高。在眾多的污泥處理技術(shù)中，干化、焚燒工藝是一項重要的技術(shù)，其基本過程是，對污泥進(jìn)行濃縮、干化，最后焚燒，并對焚燒產(chǎn)生的熱能加以回收；干化過程是該工藝的關(guān)鍵步驟，是主要的耗能所在，目前該過程存在能耗大，運行成本高，干化以及后續(xù)傳輸過程產(chǎn)生的粉塵易造成環(huán)境污染等問題，已難以適應(yīng)新的形勢，不能滿足日益增加的污泥量以及越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種占地面積小、設(shè)備化程度高、能耗低且不產(chǎn)生二次污染的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，本實用新型還提供了一種利用上述系統(tǒng)對污泥進(jìn)行處理的工藝。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種污泥低溫干化處理系統(tǒng)，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設(shè)于絮凝池內(nèi)的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風(fēng)機以及對污泥低溫干化機內(nèi)的濕熱空氣進(jìn)行冷凝除濕并對其加熱以使其得到循環(huán)利用的熱泵系統(tǒng)，所述低溫干化機、風(fēng)機以及熱泵系統(tǒng)形成封閉循環(huán)系統(tǒng)；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元通過管道與封閉式出料斗相連。
[0006]優(yōu)選的是:所述絮凝池內(nèi)投加有絮凝劑。
[0007]優(yōu)選的是:所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁。
[0008]優(yōu)選的是:所述絮凝劑的加入量為所需處理污泥量的0.01%?0.05%。
[0009]優(yōu)選的是:所述污泥脫水機為疊螺式污泥脫水機。
[0010]優(yōu)選的是:所述剪切造粒機包括至少一對輥軸及設(shè)于輥軸后方的一對切刀。
[0011]優(yōu)選的是:所述污泥低溫干化機內(nèi)設(shè)有帶網(wǎng)眼的網(wǎng)狀傳送帶；所述污泥在污泥低溫干化機的網(wǎng)狀傳送帶上，利用循環(huán)熱空氣與污泥進(jìn)行錯流接觸干化；所述網(wǎng)狀傳送帶的網(wǎng)眼以剪切造粒單元中剪切造粒處理得到的污泥塊不泄露為限。
[0012]進(jìn)一步地，所述低溫干化單元中，利用熱泵系統(tǒng)對與污泥錯流接觸后的濕熱空氣依次進(jìn)行冷凝與加熱，經(jīng)冷凝將濕熱空氣中的水分析出，然后進(jìn)行加熱，使其成為熱的不飽和氣體，以重新進(jìn)入污泥低溫干化機內(nèi)繼續(xù)對污泥進(jìn)行干化，熱泵系統(tǒng)在完成上述過程的同時，可以回收濕熱空氣冷凝時釋放的熱量，用于隨后的加熱過程，從而降低整個低溫干化過程的能耗。
[0013]優(yōu)選的是:所述出料包裝單元包括與低溫干化單元相連的真空室以及與真空室的頂部相連的真空泵，所述真空室與真空泵之間設(shè)有除塵裝置，真空室下部設(shè)有氣動刀閥，氣動刀閥的下方設(shè)有包裝袋。
[0014]優(yōu)選的是:所述除塵裝置為一級除塵裝置或二級除塵裝置。
[0015]本實用新型的有益效果在于，相對于現(xiàn)有的污泥干化處理系統(tǒng)，本實用新型的污泥低溫干化處理系統(tǒng)的低溫干化處理單元為封閉式，無對外交換氣體，可有效杜絕氣味的發(fā)生；低溫干化處理單元中熱泵技術(shù)的應(yīng)用顯著降低了污泥干化的能耗，僅為常用污泥干化設(shè)備能耗的35%-50%，有效節(jié)約了成本；污泥干化徹底，最低含水率可達(dá)10%以下；此外，本實用新型的處理系統(tǒng)，設(shè)備化程度高、占地面積小，整個運行過程無塵、防爆。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了本實用新型所述污泥低溫干化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2示出了本實用新型所述低溫干化單元中熱泵的工作原理圖；
[0018]圖3示出了本實用新型中所述污泥低溫干化機的工作原理圖；
[0019]圖4示出了本實用新型中所述的出料包裝單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進(jìn)一步說明。
[0021]如附圖1所示，本實用新型所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池及設(shè)于絮凝池內(nèi)的攪拌裝置，本實用新型中，所述絮凝池的體積為8?IOm3,且絮凝池內(nèi)按污泥處理量的0.01%?0.05%的重量加入絮凝劑,所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁；加藥絮凝單元的出水通過管道與濃縮脫水單元的入水口相連，所述濃縮脫水單元包括污泥脫水機，本實用新型中采用疊螺式污泥脫水機，其結(jié)構(gòu)包括相互層疊設(shè)置的固定環(huán)和游動環(huán)，固定環(huán)和游動環(huán)之間的間隙為濾縫，一螺旋軸貫穿于所述固定環(huán)和游動環(huán)中，螺旋軸的前段為濃縮部，后段為脫水部，在螺旋軸的旋轉(zhuǎn)推動作用下，污泥有濃縮部向脫水部移動，通過螺距變化以及背壓的作用對污泥產(chǎn)生擠壓，從而達(dá)到脫水的目的，水經(jīng)游動環(huán)和固定環(huán)之間的濾縫過濾掉，而且，游動環(huán)的移動可實現(xiàn)對濾縫的自動清洗，污泥經(jīng)濃縮脫水單元處理后，其含水率降低至70%左右。
[0022]濃縮脫水單元產(chǎn)生的出水通過管道返回至污水處理廠，所產(chǎn)生的泥通過管道連接至剪切造粒單元；所述剪切造粒單元包括滾壓剪切造粒機，所述滾壓剪切造粒機包括切刀以及至少一對輥軸，污泥在輥軸的作用下擠壓成片，隨后由設(shè)置于輥軸后方的一對切刀對其進(jìn)行橫向和縱向剪切，將污泥處理成厚度為2-10mm，長度為5-lOcm的長條狀結(jié)構(gòu)；剪切造粒單元形成的污泥塊通過傳送帶輸送至低溫干化單元，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風(fēng)機以及對污泥低溫干化機內(nèi)的濕空氣進(jìn)行冷凝除濕并對冷凝放出的熱量進(jìn)行回收且回用于對冷凝后的空氣的加熱的熱泵系統(tǒng)，加熱后的空氣重新用于對污泥進(jìn)行干化，從而使得空氣得以循環(huán)利用；所述低溫干化機、風(fēng)機以及熱泵系統(tǒng)形成封閉循環(huán)系統(tǒng)；所述污泥低溫干化機內(nèi)設(shè)置有帶網(wǎng)眼的網(wǎng)狀傳送帶，所述網(wǎng)眼的大小以剪切造粒單元所造粒成型的污泥塊不泄露為限，所述熱泵系統(tǒng)包括壓縮機41、冷凝器42、節(jié)流閥43和蒸發(fā)器44，本單元利用熱泵原理，以空氣為載體，通過熱泵系統(tǒng)進(jìn)行能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，如圖2和圖3所示，低溫干化單元的工作過程如下:
[0023]水分傳遞:在污泥低溫干化機的干燥箱體中，熱干空氣與濕污泥接觸，濕污泥中的水分揮發(fā)擴散到熱干空氣中，熱干空氣變成濕熱空氣，濕熱空氣攜帶水分進(jìn)入除濕段(冷換熱器)，通過降溫冷凝作用，可將污泥的溫度最低降至5°C，脫除濕熱空氣中的水分，空氣本身變?yōu)榈蜏仫柡蜐窨諝?，隨后經(jīng)熱換熱器對其進(jìn)行加熱，使得濕冷空氣轉(zhuǎn)變成熱干空氣重新循環(huán)回到污泥低溫干化機中；
[0024]能量的傳遞:熱干空氣將能量傳導(dǎo)給污泥中的水分，水分吸熱揮發(fā)到空氣中，熱泵將濕空氣制冷導(dǎo)致水分凝結(jié)，隨后吸收冷凝過程釋放出的熱量通過熱介質(zhì)對低溫空氣進(jìn)行加熱，多余能量傳導(dǎo)給外界空氣。
[0025]低溫干化單元內(nèi)運行的工質(zhì)，在蒸發(fā)器44中吸取污泥低溫干化機內(nèi)排出濕熱空氣中的熱量，從低壓液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)成低溫低壓汽態(tài)工質(zhì)，經(jīng)壓縮機41增壓成為高溫高壓的汽態(tài)工質(zhì)；在冷凝器42中，高溫高壓的汽態(tài)工質(zhì)放出熱量加熱進(jìn)入污泥低溫干化機內(nèi)的干空氣，而工質(zhì)本身成高溫高壓液態(tài)工質(zhì)；通過節(jié)流閥43的作用，降低了壓力和溫度，成為低壓低溫液態(tài)工質(zhì)，再度進(jìn)入蒸發(fā)器44中吸收濕熱氣體的熱量，如此反復(fù)循環(huán)將低溫?zé)崃枯斔偷礁邷亟橘|(zhì)中去，形成循環(huán)熱泵系統(tǒng)。
[0026]低溫干化處理單元產(chǎn)生的出水通過管道返回至污水處理廠中，產(chǎn)生的干泥經(jīng)傳送帶傳送至污泥低溫干化機的封閉式出料斗中，并通過管道連接至出料包裝單元進(jìn)行出料包裝，如圖4所示，本實用新型所述的出料包裝單元包括通過管道與低溫干化單元的出料斗51相連的真空室52以及與真空室52的頂部相連的真空泵53，所述真空室52與真空泵53之間還設(shè)有除塵裝置54，所述除塵裝置54為一級除塵裝置或二級除塵裝置，真空室52下部設(shè)有氣動刀閥55，以控制真空室內(nèi)物料的排出，氣動刀閥55的下方還設(shè)有包裝袋56。所述出料包裝單元的工作原理為:在真空泵53的抽真空作用下，帶動低溫干化單元出料斗51中的污泥進(jìn)入真空室52中，根據(jù)真空室52內(nèi)污泥量的多少，控制氣動刀閥55的開閉，使得真空室52內(nèi)的污泥進(jìn)入真空室52下方的包裝袋56內(nèi)，完成整個出料包裝工序。由于整個出料包裝工序為封閉過程，因而有效地杜絕了揚塵的發(fā)生，同時還有利于后續(xù)的運輸。本實用新型所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)還包括用于輸送污泥的輸送管道及提升泵。
[0027]以上述污泥低溫干化處理系統(tǒng)，對污泥進(jìn)行處理，其處理過程包括以下處理步驟:
[0028]I)來自二沉池的污泥經(jīng)泵提升進(jìn)入加藥絮凝單元的絮凝池中，按污泥處理量的
0.01%?0.05%的量相絮凝池中加入絮凝劑；
[0029]2)經(jīng)絮凝除去有機污染物后的污泥進(jìn)入濃縮脫水單元，經(jīng)脫水機脫水，使得污泥中的含水率降至70%以下，脫水機的產(chǎn)水返回至污水處理廠中；
[0030]3)經(jīng)濃縮脫水單元脫水處理后的污泥進(jìn)入剪切造粒單元，對污泥進(jìn)行剪切造粒，使之形成厚度為2-10mm、長度為5_10cm的長條狀結(jié)構(gòu)；
[0031]4)造粒成型后的污泥進(jìn)入低溫干化單元，置于網(wǎng)狀傳送帶上于50-100°C下經(jīng)過污泥低溫干化機箱體，與進(jìn)入箱體的熱風(fēng)錯流接觸，污泥中的水分被蒸發(fā)，使得污泥中的含水量降至20%以下，低溫干化產(chǎn)生的水返回至污水處理廠中；
[0032]5)經(jīng)干化處理后的干泥進(jìn)入到出料包裝單元在密閉真空條件下低污泥進(jìn)行成袋包裝。
[0033]實施例1
[0034]以上述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)及工藝，對某污水廠在污水處理過程中產(chǎn)生的含水率為98%的污泥進(jìn)行處理，處理量:75噸/天，其中，絮凝池的體積為10m3，疊螺式污泥脫水機型號為MDQ-204，安裝尺寸為2800 X 2100 X 2050mm，功率為2.35kw，污泥低溫干化機主體為一干燥箱體，與熱泵、風(fēng)機封閉式連接，箱體外形尺寸為1200X2400X1800mm，內(nèi)部網(wǎng)帶寬1.2m,長6m，絕干污泥最大處理量為100kg/h，總功率為50kw，抽真空出料包裝機總功率為2.lkw。
[0035]污泥低溫干化處理過程為:I)含水率為98%的污泥經(jīng)泵提升進(jìn)入加藥絮凝單元的絮凝池中，按所需處理的污泥量向絮凝池內(nèi)投入0.03%的絮凝劑PAM，在攪拌槳的作用下，污泥液發(fā)生絮凝；2)絮凝后的污泥液經(jīng)泵提升進(jìn)入濃縮脫水單元中的疊螺式污泥脫水機中進(jìn)行脫水，使得污泥中的含水量小于70%，其產(chǎn)水返回至污水處理廠的入口，3)經(jīng)脫水處理后的污泥進(jìn)入剪切造粒單元的滾壓剪切造粒機中進(jìn)行剪切造粒處理，將污泥處理成厚度為2-10mm，長度為5-lOcm的長條狀結(jié)構(gòu)；4)經(jīng)剪切造粒后的污泥塊進(jìn)入到低溫干化單元的污泥低溫干化機中進(jìn)行低溫干化處理，利用熱泵對污泥低溫干化機內(nèi)空氣進(jìn)行加熱，對濕熱空氣進(jìn)行冷凝，且回收冷凝放出的熱量并用于加熱污泥低溫干化機內(nèi)的循環(huán)空氣，使得污泥中的含水量降至20%以下，低溫干化溫度50°C，污泥低溫干化機風(fēng)速1.0m/s,網(wǎng)帶的傳輸速度10m/h，低溫干化產(chǎn)生的出水返回至污水處理廠的入口 ；5)經(jīng)低溫干化后的污泥塊進(jìn)入出料包裝單元進(jìn)行真空包裝。處理過程中，污泥含水量的變化如表1所示: [0036]表1污泥含水量的變化
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設(shè)于絮凝池內(nèi)的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風(fēng)機以及對污泥低溫干化機內(nèi)的濕熱空氣進(jìn)行冷凝除濕并對其加熱以使其得到循環(huán)利用的熱泵系統(tǒng)；所述低溫干化機、風(fēng)機以及熱泵系統(tǒng)形成封閉循環(huán)系統(tǒng)；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元通過管道與封閉式出料斗相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述絮凝池內(nèi)投加有絮凝劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述絮凝劑的加入量為所需處理污泥量的0.01%?0.05%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥脫水機為疊螺式污泥脫水機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述剪切造粒機包括至少一對棍軸及設(shè)于棍軸后方的一對切刀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污泥低溫干化機內(nèi)設(shè)有帶網(wǎng)眼的網(wǎng)狀傳送帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述出料包裝單元包括與低溫干化單元相連的真空室以及與真空室的頂部相連的真空泵，所述真空室與真空泵之間設(shè)有除塵裝置，真空室下部設(shè)有氣動刀閥，氣動刀閥的下方設(shè)有包裝袋。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污泥低溫干化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述除塵裝置為一級除塵裝置或二級除塵裝置。
【文檔編號】C02F11/14GK203613086SQ201320708110
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】李國文, 蘇貞峰, 李慶, 包長春, 馬書, 劉然 申請人:北京緯綸華業(yè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>