本發(fā)明涉及一種污泥資源化處理系統(tǒng)，特別是適用于污水處理廠的一種節(jié)能型連續(xù)的污泥資源化處理系統(tǒng)，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著城鎮(zhèn)污水處理率的增加和處理程度的深化，城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥產(chǎn)量也在逐步增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)年濕污泥量（含水率80%）約為3000萬(wàn)噸，且還在以每年8%-10%的速率遞增。目前污泥的處理方法主要有脫水后直接填埋、污泥發(fā)酵堆肥、污泥焚燒和綜合利用等，相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)城鎮(zhèn)污水廠待處理的濕污泥超過(guò)1000萬(wàn)噸/年。

污泥是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體，污泥含水率高，具有惡臭同時(shí)含有多種病原微生物、致病菌和重金屬離子等，既能造成生物污染也能造成化學(xué)污染。

對(duì)于污泥的資源化處理，已有很多學(xué)者及企業(yè)致力于該方面的研究，甚至有的已經(jīng)開(kāi)始小范圍的推廣使用了，如中國(guó)專(zhuān)利第200910245146.1號(hào)中提出一種污泥水解提取微生物蛋白質(zhì)系統(tǒng)及提取方法，該裝置包括：污泥儲(chǔ)存裝置、污泥輸送裝置、水解反應(yīng)裝置、閃蒸裝置、固液分離裝置、殘?jiān)占斔脱b置、濾液收集裝置、預(yù)熱裝置、蒸發(fā)濃縮裝置、干燥裝置、廢氣收集裝置、廢氣處理裝置、廢氣排放裝置、工藝水回收裝置。提取方法為：將活性污泥水解完全后，閃蒸降溫，再進(jìn)行固液分離，將濾液進(jìn)行濃縮，得到質(zhì)量百分比濃度為5%-40%的微生物蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)品或干燥為微生物蛋白質(zhì)干粉產(chǎn)品。據(jù)稱(chēng)：一種污泥水解提取微生物蛋白質(zhì)系統(tǒng)及提取方法能耗低、生產(chǎn)效率高，微生物蛋白質(zhì)提取率高，微生物蛋白產(chǎn)品性能優(yōu)良，其發(fā)泡性能優(yōu)于市售發(fā)泡劑。

中國(guó)專(zhuān)利第201010208864.4號(hào)提出一種連續(xù)化污泥蛋白泡沫混凝土制備設(shè)備，該裝置主要由污泥儲(chǔ)料罐、動(dòng)力泵、水解反應(yīng)器、換熱器、臥式離心機(jī)、蒸發(fā)器、物料混合器、模具、泡沫反應(yīng)器和管線(xiàn)組成，據(jù)稱(chēng)：該裝置具有連續(xù)化、節(jié)能化的特點(diǎn)，不需要額外用水，可實(shí)現(xiàn)能量及污泥中多余水分的循環(huán)利用，可完全實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用。

以上兩個(gè)專(zhuān)利均采用污泥水解的方式，但二者都存在一定的不足，中國(guó)專(zhuān)利第200910245146.1號(hào)不適用于污泥的連續(xù)化處理，僅適用于污泥的間歇批次處理，因此所需設(shè)備的功率、體積較大，設(shè)備投資較高；中國(guó)專(zhuān)利第201010208864.4號(hào)雖然實(shí)現(xiàn)了污泥連續(xù)化處理，但整套裝置的余壓余熱沒(méi)有很好的利用，直接生產(chǎn)泡沫混凝土面臨諸多局限造成了外加能源的浪費(fèi)，與節(jié)能環(huán)保的要求還有一定的差距。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有方法及裝置的以上缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種節(jié)能型連續(xù)的污泥資源化處理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)含水污泥調(diào)節(jié)PH值、混合預(yù)熱、高溫水解、固液分離、蛋白液分離等一系列措施，最終獲得污泥殘?jiān)⒌鞍滓?，?shí)現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化的連續(xù)性；通過(guò)對(duì)處理過(guò)程中產(chǎn)生的高溫凝水和高溫污泥溶液進(jìn)行真空閃蒸，產(chǎn)生的蒸汽用于污泥預(yù)熱；系統(tǒng)最終產(chǎn)生的的凝水進(jìn)入儲(chǔ)水罐，作為調(diào)節(jié)污泥濃度稀釋用水、加藥用水或其他工藝用水，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能化、連續(xù)化。該系統(tǒng)具有生產(chǎn)效率高、工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、性能可靠、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種節(jié)能型連續(xù)的污泥資源化處理系統(tǒng)由污泥輸送裝置、污泥儲(chǔ)罐、加藥裝置、預(yù)熱攪拌器、平推流反應(yīng)器、冷凝液閃裝置、物料閃蒸裝置、污泥脫水裝置、蛋白液分離裝置、儲(chǔ)水罐、水輸送裝置組成。

污泥輸送裝置的出口與污泥儲(chǔ)罐物料進(jìn)口相連，加藥裝置的出口與污泥儲(chǔ)罐的加藥進(jìn)口相連，污泥儲(chǔ)罐的出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與預(yù)熱攪拌器物料進(jìn)口相連，預(yù)熱攪拌器物料出口連接污泥輸送裝置，污泥輸送裝置的出口與平推流反應(yīng)器的物料進(jìn)口相連，平推流反應(yīng)器的物料出口與物料閃蒸裝置的高溫入口相連，物料閃蒸裝置的低溫出口經(jīng)污泥輸送裝置與污泥脫水裝置物料進(jìn)口相連，物料閃蒸裝置的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器的蒸汽入口相連，污泥脫水裝置的水出口與蛋白液分離裝置的料液進(jìn)口相連，蛋白液分離裝置的水出口與儲(chǔ)水罐進(jìn)口相連。冷凝液閃蒸裝置的入口與平推流反應(yīng)器的冷凝液出口相連，冷凝液閃蒸裝置的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器的蒸汽入口相連，冷凝液閃蒸裝置的水出口通過(guò)水輸送裝置與儲(chǔ)水罐進(jìn)口相連，儲(chǔ)水罐出口通過(guò)水輸送裝置與預(yù)熱攪拌器物料出口相連。

污泥輸送裝置由螺旋輸送器、管線(xiàn)、閥門(mén)或污泥泵、管線(xiàn)、閥門(mén)組成；水輸送裝置由管道泵、管路、閥門(mén)或真空水泵、管路、閥門(mén)組成。

污泥儲(chǔ)罐設(shè)有物料進(jìn)口、物料出口、加藥口，底部外側(cè)設(shè)有蒸汽預(yù)熱盤(pán)管。

加藥裝置為加堿、加酸、加絮凝劑中的一種。

預(yù)熱攪拌器外形為圓柱形，由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)層設(shè)有物料入口、物料出口、攪拌裝置，外層設(shè)有蒸汽入口、冷凝水出口；預(yù)熱攪拌器冷凝水出口處裝有真空罐，真空罐配有真空泵。

平推流反應(yīng)器由內(nèi)層和外層兩部分組成，外層又分為上下兩個(gè)部分；平推流反應(yīng)器內(nèi)層設(shè)有物料入口、物料出口、攪拌裝置；外層設(shè)有蒸汽入口、冷凝水出口。

平推流反應(yīng)器內(nèi)層高度與內(nèi)層直徑比為4.5-5.5；攪拌裝置為攪拌槳，攪拌槳葉分為5-8層，攪拌槳葉直徑與內(nèi)層直徑比為0.55至0.65；第一層距頂部1.8米至2米，第二層距第一層為1.2米至1.4米，其余每層間距1.4米至1.6米，第一層為下壓式槳葉，第二層為上翻式葉槳，槳葉傾斜角度為30°-60°，其余槳葉為錨式攪拌槳葉；

污泥脫水裝置為污泥疊螺機(jī)或板框式壓濾機(jī)。

蛋白液分離裝置為MVR裝置，包括加熱室、蒸發(fā)室、壓縮機(jī)、原料泵、蛋白液儲(chǔ)罐。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明，可以對(duì)污泥進(jìn)行連續(xù)化處理，降低了單臺(tái)設(shè)備的功率，提高了設(shè)備使用效率，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排；污泥脫水裝置產(chǎn)生的干污泥可以作為綠化土或肥料使用；蛋白液分離裝置分離出的濃縮液即為蛋白液可以作為泡沫混凝土、泡沫滅火劑及盾構(gòu)發(fā)泡劑等原料，產(chǎn)生的冷凝水，可以作為整套系統(tǒng)的補(bǔ)水及其他工藝用水，從而實(shí)現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化、無(wú)害化、減量化、資源化；物料閃蒸裝置和冷凝水閃蒸裝置利用高溫物料和高溫冷凝水負(fù)壓閃蒸產(chǎn)生蒸汽預(yù)熱混合污泥，能夠有效提高系統(tǒng)效率，降低系統(tǒng)能耗，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明專(zhuān)利在污水處理廠內(nèi)應(yīng)用示意圖。

圖2是本發(fā)明專(zhuān)利在污泥處理廠內(nèi)應(yīng)用示意圖。

圖3是污泥儲(chǔ)罐示意圖。

圖4是預(yù)熱攪拌器示意圖。

圖5是平推流反應(yīng)器示意圖。

圖6是蛋白液分離裝置示意圖。

圖1中1、污泥輸送裝置，2、污泥儲(chǔ)罐，3、加藥裝置，4、預(yù)熱攪拌器，5、平推流反應(yīng)器，6、冷凝液閃蒸裝置，7、物料閃蒸裝置，8、污泥脫水裝置，9、蛋白液分離裝置，10、儲(chǔ)水罐，11、水輸送裝置。

圖3中2-01、污泥儲(chǔ)罐物料進(jìn)口，2-02、加藥口，2-03、預(yù)熱盤(pán)管，2-04、污泥儲(chǔ)罐物料出口。

圖4中4-01、預(yù)熱物料進(jìn)口，4-02、攪拌器，4-03、蒸汽入口，4-04、預(yù)熱物料出口，4-05、冷凝水出口，4-06、真空泵，4-07、真空罐。

圖5中5-01、反應(yīng)器物料進(jìn)口，5-02、攪拌器旋轉(zhuǎn)軸，5-03、上層蒸汽入口，5-04、上層冷凝水出口，5-05、下層蒸汽入口，5-06、下層冷凝水出口，5-07、反應(yīng)器物料出口，5-08、下壓式槳葉，5-09、上翻式槳葉， 5-10、錨式槳葉。

圖6中9-01、原料泵，9-02、蛋白液儲(chǔ)罐，9-03、蒸發(fā)室，9-04、加熱室，9-05、壓縮機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：污水處理廠污泥就地處理

一種節(jié)能型連續(xù)的污泥資源化處理系統(tǒng)由污泥輸送裝置1、污泥儲(chǔ)罐2、加藥裝置3、預(yù)熱攪拌器4、平推流反應(yīng)器5、冷凝液閃裝置6、物料閃蒸裝置7、污泥脫水裝置8、蛋白液分離裝置9、儲(chǔ)水罐10、水輸送裝置11組成。

污泥輸送裝置1的出口與污泥儲(chǔ)罐2物料進(jìn)口相連，加藥裝置3的出口與污泥儲(chǔ)罐2的加藥口2-02相連，污泥儲(chǔ)罐2的出口設(shè)有污泥輸送裝置1，污泥輸送裝置1的出口與預(yù)熱攪拌器4物料進(jìn)口相連，預(yù)熱攪拌器4物料出口設(shè)有污泥輸送裝置1，污泥輸送裝置1的出口與平推流反應(yīng)器5的物料進(jìn)口相連，平推流反應(yīng)器5的物料出口與物料閃蒸裝置7的高溫入口相連，物料閃蒸裝置7的低溫出口與加藥裝置3的出口并聯(lián)后經(jīng)污泥輸送裝置1出口與污泥脫水裝置8物料進(jìn)口相連，物料閃蒸裝置7的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器4的蒸汽入口相連，污泥脫水裝置8的水出口與蛋白液分離裝置9的料液進(jìn)口相連，蛋白液分離裝置9的冷凝水出口與儲(chǔ)水罐10進(jìn)口相連。冷凝液閃蒸裝置6的入口與平推流反應(yīng)器5的冷凝液出口相連，冷凝液閃蒸裝置6的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器4的蒸汽入口相連，冷凝液閃蒸裝置6的水出口通過(guò)水輸送裝置11與儲(chǔ)水罐10進(jìn)口相連，儲(chǔ)水罐10出口通過(guò)水輸送裝置11與預(yù)熱攪拌器4物料出口相連。

污泥輸送裝置1把來(lái)自于污水處理廠二沉池的污泥與加藥裝置3中的絮凝劑混合后輸送至污泥脫水裝置8中，此處的污泥脫水裝置8為污泥疊螺機(jī)，污泥濃度提升后通過(guò)污泥輸送裝置1送至污泥儲(chǔ)罐2的污泥儲(chǔ)罐物料進(jìn)口2-01，加藥裝置3內(nèi)的堿液通過(guò)加藥口2-02進(jìn)入污泥儲(chǔ)罐2內(nèi)，調(diào)節(jié)污泥PH值為12-13，污泥儲(chǔ)罐2內(nèi)的污泥在底部預(yù)熱盤(pán)管2-03加熱和內(nèi)部攪拌器攪拌作用下，污泥與堿液混合后從污泥儲(chǔ)罐物料出口2-04流出，污泥在污泥輸送裝置1的作用下通過(guò)預(yù)熱物料進(jìn)口4-01進(jìn)入預(yù)熱攪拌器4內(nèi)層，在攪拌器4-02攪拌作用下，在預(yù)熱攪拌器4內(nèi)停留一段時(shí)間，同時(shí)來(lái)自于冷凝液閃蒸裝置6和物料閃蒸裝置7的閃蒸蒸汽通過(guò)預(yù)熱攪拌器4外層的蒸汽入口4-03進(jìn)入，放熱后的蒸汽從冷凝水出口4-05流出進(jìn)入真空罐4-06內(nèi)，經(jīng)由水輸送裝置12進(jìn)入儲(chǔ)水罐11內(nèi)。污泥通過(guò)反應(yīng)器物料進(jìn)口5-01進(jìn)入平推流反應(yīng)器5內(nèi)，平推流反應(yīng)器5內(nèi)的攪拌器旋轉(zhuǎn)軸5-02上依次安裝有下壓式槳葉5-08、上翻式槳葉5-09和錨式槳葉5-10,平推流反應(yīng)器5外層的上層蒸汽入口5-03和下層蒸汽入口5-05同時(shí)通入高溫蒸汽，放熱后從過(guò)上層冷凝水出口5-04和下層冷凝水出口5-06流出進(jìn)入冷凝液閃蒸裝置6中，閃蒸后的冷凝水通過(guò)水輸送裝置12進(jìn)入儲(chǔ)水罐11內(nèi)，污泥在下壓式槳葉5-08和上翻式槳葉5-09的作用下，污泥進(jìn)一步粉碎，然后再錨式槳葉5-10的作用下，在高溫作用下水解，水解完成后通過(guò)反應(yīng)器物料出口5-07經(jīng)污泥輸送裝置1與加藥裝置3中的酸液混合后，調(diào)節(jié)污泥PH值為中性后，進(jìn)入污泥脫水裝置8，此處的污泥脫水裝置8為板框式壓濾機(jī)，脫水后的干污泥直接排出系統(tǒng)，進(jìn)一步風(fēng)干處理后可以作為綠化土或綠化肥等用途使用，污泥脫水后剩余的污水進(jìn)入蛋白液分離裝置9，污水經(jīng)原料泵9-01，進(jìn)入加熱室9-04，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)室9-03，蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)9-05壓縮后進(jìn)入加熱室9-04，蒸發(fā)室9-03產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入蛋白液儲(chǔ)罐9-02中，加熱室9-04產(chǎn)生的冷凝水直接進(jìn)入儲(chǔ)水罐10中，儲(chǔ)水罐10中的水可以作為加藥裝置用水、污泥稀釋用水和其他工藝用水。

實(shí)施例2：外運(yùn)污泥處理

一種節(jié)能型連續(xù)的污泥資源化處理系統(tǒng)由污泥輸送裝置1、污泥儲(chǔ)罐2、加藥裝置3、預(yù)熱攪拌器4、平推流反應(yīng)器5、冷凝液閃裝置6、物料閃蒸裝置7、污泥脫水裝置8、蛋白液分離裝置9、儲(chǔ)水罐10、水輸送裝置11組成。

污泥輸送裝置1的出口與污泥儲(chǔ)罐2物料進(jìn)口相連，加藥裝置3的出口與污泥儲(chǔ)罐2的加藥口2-02相連，污泥儲(chǔ)罐2的出口設(shè)有污泥輸送裝置1，污泥輸送裝置1的出口與預(yù)熱攪拌器4物料進(jìn)口相連，預(yù)熱攪拌器4物料出口設(shè)有污泥輸送裝置1，污泥輸送裝置1的出口與平推流反應(yīng)器5的物料進(jìn)口相連，平推流反應(yīng)器5的物料出口與物料閃蒸裝置7的高溫入口相連，物料閃蒸裝置7的低溫出口與加藥裝置3的出口并聯(lián)后經(jīng)污泥輸送裝置1出口與污泥脫水裝置8物料進(jìn)口相連，物料閃蒸裝置7的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器4的蒸汽入口相連，污泥脫水裝置8的水出口與蛋白液分離裝置9的料液進(jìn)口相連，蛋白液分離裝置9的冷凝水出口與儲(chǔ)水罐10進(jìn)口相連。冷凝液閃蒸裝置6的入口與平推流反應(yīng)器5的冷凝液出口相連，冷凝液閃蒸裝置6的蒸汽出口與預(yù)熱攪拌器4的蒸汽入口相連，冷凝液閃蒸裝置6的水出口通過(guò)水輸送裝置11與儲(chǔ)水罐10進(jìn)口相連，儲(chǔ)水罐10出口通過(guò)水輸送裝置11與預(yù)熱攪拌器4物料出口相連。

污泥輸送裝置1把外運(yùn)污泥送至污泥儲(chǔ)罐2的污泥儲(chǔ)罐物料進(jìn)口2-01，加藥裝置3內(nèi)的堿液通過(guò)加藥口2-02進(jìn)入污泥儲(chǔ)罐2內(nèi)，調(diào)節(jié)污泥PH值為12-13，污泥儲(chǔ)罐2內(nèi)的污泥在底部預(yù)熱盤(pán)管2-03加熱和內(nèi)部攪拌器攪拌作用下，污泥與堿液混合后從污泥儲(chǔ)罐物料出口2-04流出，污泥在污泥輸送裝置1的作用下通過(guò)預(yù)熱物料進(jìn)口4-01進(jìn)入預(yù)熱攪拌器4內(nèi)層，在攪拌器4-02攪拌作用下，在預(yù)熱攪拌器4內(nèi)停留一段時(shí)間，同時(shí)來(lái)自于冷凝液閃蒸裝置6和物料閃蒸裝置7的閃蒸蒸汽通過(guò)預(yù)熱攪拌器4外層的蒸汽入口4-03進(jìn)入，放熱后的蒸汽從冷凝水出口4-05流出進(jìn)入真空罐4-06內(nèi)，經(jīng)由水輸送裝置12進(jìn)入儲(chǔ)水罐11內(nèi)。污泥通過(guò)反應(yīng)器物料進(jìn)口5-01進(jìn)入平推流反應(yīng)器5內(nèi)，平推流反應(yīng)器5內(nèi)的攪拌器旋轉(zhuǎn)軸5-02上依次安裝有下壓式槳葉5-08、上翻式槳葉5-09和錨式槳葉5-10,平推流反應(yīng)器5外層的上層蒸汽入口5-03和下層蒸汽入口5-05同時(shí)通入高溫蒸汽，放熱后從過(guò)上層冷凝水出口5-04和下層冷凝水出口5-06流出進(jìn)入冷凝液閃蒸裝置6中，閃蒸后的冷凝水通過(guò)水輸送裝置12進(jìn)入儲(chǔ)水罐11內(nèi)，污泥在下壓式槳葉5-08和上翻式槳葉5-09的作用下，污泥進(jìn)一步粉碎，然后再錨式槳葉5-10的作用下，在高溫作用下水解，水解完成后通過(guò)反應(yīng)器物料出口5-07經(jīng)污泥輸送裝置1與加藥裝置3中的酸液混合后，調(diào)節(jié)污泥PH值為中性后，進(jìn)入污泥脫水裝置8，此處的污泥脫水裝置8為板框式壓濾機(jī)，脫水后的干污泥直接排出系統(tǒng)，進(jìn)一步風(fēng)干處理后可以作為綠化土或綠化肥等用途使用，污泥脫水后剩余的污水進(jìn)入蛋白液分離裝置9，污水經(jīng)原料泵9-01，進(jìn)入加熱室9-04，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)室9-03，蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)9-05壓縮后進(jìn)入加熱室9-04，蒸發(fā)室9-03產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入蛋白液儲(chǔ)罐9-02中，加熱室9-04產(chǎn)生的冷凝水直接進(jìn)入儲(chǔ)水罐10中，儲(chǔ)水罐10中的水可以作為加藥裝置用水、污泥稀釋用水和其他工藝用水。