CN101691273B - 一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其包括以下步骤：(1)有机药剂调质；(2)将经有机药剂调质后的剩余污泥进行重力浓缩；(3)无机药剂调质；(4)机械脱水；(5)破碎分散；(6)好氧风干。本发明的有益效果是：(1)提高了剩余污泥的沉降性能，以提高污泥浓缩效率，缩短浓缩时间，减少浓缩池容积；(2)相应地减少了脱水污泥量，减轻了后续热处理的负担；(3)干燥能耗较低；(4)污泥颗粒在干燥的过程中，运动状态缓和，没有粉尘产生，生产稳定、安全；(6)干燥尾气经过水洗后能达环保标准排放；(7)出料污泥颗粒松散，便于后续的资源化利用。

Description

一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法
技术领域
本发明属于污水污泥处理方法的领域，具体为处理剩余污泥的一种浓缩脱水好氧风干一体化的方法。 
背景技术
目前，城镇污水处理厂多采用活性污泥法来处理污水。在处理过程中，污水中的有机物质、病毒细菌、金属污染物等会转移至活性污泥中，含水率99％以上、有机质含量较高的剩余污泥成为污水处理厂中的主要废弃物。污水污泥的处理处置也成为污水处理厂的一大难题，制约着城镇的建设发展。 
当前国内常用的污水污泥处理方法，先将含水率99％以上的剩余污泥注入重力浓缩池，12～24小时后排出上清液，剩余污泥可浓缩至含水率约97％；再采用阳离子聚丙烯酰胺对浓缩后的污泥进行化学调质，调质后的污泥注入离心脱水机、带式脱水机或板框压滤机中，排出滤液后污泥可脱水至含水率80～75％；脱水后的污泥先被预分散成为颗粒状或面条状，再进入干燥装置中进行热干燥，干燥后的污泥含水率约为40～30％；干燥后的污泥可直接填埋处置，也可进行焚烧，也可制水泥、制砖、生产园林肥料、生产低热值燃料等进行资源化利用。当前常用的污泥处理方法存在以下问题：(1)污泥浓缩效率低，重力浓缩时间长达12小时以上，导致污泥浓缩池容积大，而且污泥在浓缩过程中容易腐败发臭；(2)污泥脱水效率低，脱水后污泥含水率较高，污泥量庞大，后续热处理 过程中需要蒸发的污泥中的水分较多，导致热处理的设备投资和运行成本极高；(3)含水率80～75％的脱水污泥是粘性较大的半固体，在干燥过程中难以分散，而且在污泥的粘胶相阶段(含水率60～40％)中污泥的传热传质效率较低，污泥干燥能耗高，污泥颗粒容易出现外干内湿的“糖心现象”。 
发明内容
本发明的目的在于解决上述存在的问题，提供一种污水污泥浓缩脱水效率高、干燥能耗低、尾气污染少、设备投资与运行成本低、安全性能高的污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，适用于处理污水处理厂中产生的剩余污泥。 
本发明的技术方案是这样实现的：一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，包括以下步骤： 
(1)有机药剂调质：向含水率为98％～99.8％的剩余污泥中投加有机调质剂，并充分搅拌10～180秒，以改善剩余污泥的沉降性能； 
(2)将经有机药剂调质后的剩余污泥进行重力浓缩，将所分离出来的上清液，引入污水处理设施进行后续处理； 
(3)无机药剂调质：先向浓缩后的剩余污泥中投加含Fe3+可溶性化合物，搅拌10～180秒进行混合反应，再向污泥中投加石灰颗粒并搅拌30～300秒，以改善污泥的可压缩性和疏水性，并释放出污泥中的部分细胞水； 
(4)机械脱水：将无机药剂调质后的剩余污泥加压输送至板框压滤脱水机中，排出滤液，得到脱水后的污泥滤饼，所排出的排出滤液引入污水处理设施进行后续处理。 
(5)破碎分散：将污泥滤饼破碎分散成污泥颗粒，以增大干燥时污泥的比表面积，提高干燥效率； 
(6)好氧风干：向静止、移动或翻动着的污泥颗粒间输入90℃以下的干燥空气，让污泥产生好氧放热反应，在外热与内热的共同作用下，污泥颗粒中的水分被蒸发出来，使污泥含水率在38％以下； 
所述的(5)步骤和(6)步骤是通过污泥滤饼好氧风干装置来实现； 
所述污泥滤饼好氧风干装置，包括污泥滤饼破碎分散机构和污泥好氧风干机构，污泥滤饼破碎分散机构设置在污泥好氧风干机构的上部，所述污泥滤饼破碎分散机构上部设置有污泥滤饼进料口，污泥滤饼在污泥滤饼破碎分散机构内被破碎成为污泥颗粒后通过出料口下落至污泥好氧风干机构内的首层输送带上；所述污泥好氧风干机构包括输送带、传动机构、污泥厚度调节器和紫外线灯；输送带的两端与传动机构连接，传动机构通过轴轮和调速电机驱动输送带运转，输送带的网带设置在链条上，链条通过连接长销连接；输送带自上而下分层设置，下层的输送带与上层的输送带的输送的运转方向相反，在一侧端部，下层的输送带比上层的输送带长；在首层输送带的上部设置有污泥厚度调节器；紫外线灯设置在每层输送带末端所对应的挂壁上。 
所述的(6)步骤中，对污泥颗粒进行物理或化学杀菌处理；所述的物理或化学杀菌处理可根据污泥资源化利用的要求而增加，物理杀菌处理可以是紫外线杀菌，化学杀菌处理可以是臭氧杀菌、高氯或者高氧物质杀菌；杀菌的方式还可以是其它杀菌方式。 
所述的(6)步骤中，好氧风干产生的尾气经水洗后排放。所述水洗水可以是中性的纯水洗、碱洗以去除由于好氧发酵产生的腐败酸性气体，酸洗以去除可能产生的氨气，水洗水的来源可以优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分可以外加水源。 
所述的(6)步骤后，对干燥后的污泥颗粒进一步粉碎至资源化利用的要求。 
所述对污泥颗粒进一步粉碎是利用螺旋机令物料相互挤压、磨擦 进行破碎；所述的螺旋机可以是单独一条螺旋，也可以是两条以上的螺旋组制成。 
所述(1)步骤中的剩余污泥为污水处理厂在生产过程中产生的，其为98％～99.8％；投加的有机调质剂可以是分子量为800～1500的阳离子聚丙烯酰胺，投加时配置成浓度为0.05～0.5％聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的干粉投加量为污泥干基质量的0.05～0.5％；聚丙烯酰胺具有静电中和吸附架桥功能，有利于提高污泥的沉降性能，达到快速浓缩、提高浓缩效率的效果。聚丙烯酰胺的干粉投加的优选浓度为0.15％。 
所述(2)步骤中的重力浓缩为污泥自然沉淀，重力浓缩的时间为30～150分钟；重力浓缩可同时去除污泥中的间隙水和表面吸附水，重力浓缩后的污泥含水率为86～95％。 
所述(3)步骤中含Fe3+可溶性化合物优选三氯化铁溶液，三氯化铁溶液的浓度大于等于35％，三氯化铁溶液的投加量为污泥干基质量的0.3～10％；三氯化铁溶液优选投加量为5％；所述石灰颗粒中有效氧化钙含量不低于60％，石灰颗粒的投加量为污泥干基质量的3～150％；三氯化铁溶液和石灰颗粒具有静电中和、网捕卷扫、提供骨架、改善污泥可压缩性和疏水性、释放部分细胞水等作用，有利于提高污泥的脱水效率，获得含水率较低的脱水污泥。所述的石灰颗粒的颗粒度应大于等于60目。 
所述(4)步骤中污泥加压输送的压力为0.5～2.5MPa，板框压滤脱水可同时去除污泥中的毛细结合水和部分的细胞水，脱水后的污泥滤饼含水率为41～69％。 
所述(5)步骤中的污泥滤饼破碎可以是在污泥滤饼破碎装置中实现的，所述的污泥滤饼破碎装置，包括主轴、笼体、主轴电机和外壳，主轴电机通过连 接器与主轴连接，主轴上设置有若干破碎刀片，主轴的外侧包覆有笼体；笼体的外侧设置有外壳，笼体为多孔状；污泥滤饼在污泥滤饼破碎装置的多孔状的笼体内翻动，使污泥滤饼间产生相互碰撞和磨擦而被破碎，小于笼体孔的大小的污泥颗粒被排出笼体外，从而实现了污泥滤饼的破碎分散。 
所述的笼体孔的大小在3mm～30mm，此颗粒自然堆放时，堆密度较小，有利于气体进出。污泥滤饼在笼体内的翻动可以是笼体静止由笼内主轴和设置在主轴的叶片带动的，也可以是由笼体本身的转动来带动的。 
污泥滤饼在笼体内的翻动速度可以根据污泥滤饼含水率的高低和产量的需要按如下规律来而调整：①污泥滤饼的含水率越高，翻动速度越小；污泥滤饼的含水率越低，翻动速度越大。力求减小剪切力对污泥滤饼内部本已形成的毛细通道的破坏，使污泥颗粒保持相对松散状态，比表面积更大，以利后续好氧风干工序的进行。②翻动速度越大，污泥破碎分散装置的出料量越大；翻动速度越小，污泥滤饼破碎分散装置的出料量越小。优选的污泥滤饼破碎分散翻动速度为径向最外点的线速度在5mm/s～100mm/s之间。主轴电机的功率范围：0～20KW。 
所述步骤(6)步骤中的干燥空气是这样产生的：制冷剂在压缩机的作用下，在冷交换器中吸收热量，在热交换器中放出热量；常温空气由风机抽入，首先在冷交换器中被降温至冷凝水析出，冷凝温度控制在0℃～15℃之间，然后在热交换器中温度被提高到0℃～90℃之间，形成不饱和干燥空气。 
本发明的有益效果是：(1)通过对剩余污泥进行有机调质，提高了剩余污泥的沉降性能，以提高污泥浓缩效率，缩短浓缩时间，减少浓缩池容积；(2)通过对浓缩后的污泥进行无机调质，改善污泥的可压缩性和疏水性，并释放出污泥中的部分细胞水，在高压板框压滤脱水的作用下可提高污泥的脱水效率， 获得含水率较低的污泥滤饼，相应地减少了脱水污泥量，减轻了后续热处理的负担；(3)在干燥前先对污泥滤饼进行破碎分散，颗粒状的污泥具有较大的比表面积，干燥时传热传质效率较高，干燥能耗较低；(4)破碎后的污泥颗粒在好氧放热的作用下进一步降低了干燥能耗，加快了干燥速率，还起到了使污泥除臭的作用；(5)污泥颗粒在干燥的过程中，运动状态缓和，没有粉尘产生，生产稳定、安全；(6)污泥的低温干燥没有使污泥发生有机物热裂解反应，使得干燥尾气经过水洗后能达环保标准排放；(7)出料粉碎机构附带破碎功能，出料污泥颗粒松散，便于后续的资源化利用。 
附图说明
图1为本发明一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法的工艺流程图。 
图2是本发明的污泥滤饼好氧风干装置的结构示意图； 
图3是本发明的污泥滤饼好氧风干装置的A-A截面结构示意图； 
图4是本发明的污泥滤饼好氧风干装置的B-B截面结构示意图； 
图5是本发明的污泥滤饼好氧风干装置的C部局部放大图。 
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。 
一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，如图1所示，包括以下步骤： 
(1))有机药剂调质：向含水率为98％～99.8％的剩余污泥中投加有机调质剂，并充分搅拌10～180秒，以改善剩余污泥的沉降性能；剩余污泥为污水处理厂在生产过程中产生的，其为98％～99.8％。投加的有机调质剂可以是分子量为800～1500的阳离子聚丙烯酰胺(PAM)，投加时配置成浓度为0.05～0.5％聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的干粉投加量为污泥干基质量的0.05～0.5％。聚 丙烯酰胺溶液优选的浓度为0.1～0.2％，聚丙烯酰胺的干粉投加的优选浓度为0.15％。聚丙烯酰胺具有静电中和吸附架桥功能，有利于提高污泥的沉降性能，达到快速浓缩、提高浓缩效率的效果。 
(2)将经有机药剂调质后的剩余污泥进行重力浓缩，将所分离出来的上清液，引入污水处理设施进行后续处理，后续处理的过程为普通污水处理的过程。重力浓缩为污泥自然沉淀，重力浓缩的时间为30～150分钟；重力浓缩可同时去除污泥中的间隙水和表面吸附水，重力浓缩后的污泥含水率为86～95％。 
(3)无机药剂调质：先向浓缩后的剩余污泥中投加含Fe3+可溶性化合物溶液，搅拌10～180秒进行混合反应，再向污泥中投加石灰颗粒并搅拌30～300秒，以改善污泥的可压缩性和疏水性，并释放出污泥中的部分细胞水。含Fe3+可溶性化合物溶液优选三氯化铁溶液，三氯化铁溶液的浓度大于等于35％，三氯化铁溶液的投加量为污泥干基质量的0.3～10％。三氯化铁溶液优选投加量为5％。石灰颗粒中有效氧化钙含量不低于60％，石灰颗粒的投加量为污泥干基质量的3～150％；三氯化铁溶液和石灰颗粒具有静电中和、网捕卷扫、提供骨架、改善污泥可压缩性和疏水性、释放部分细胞水等作用，有利于提高污泥的脱水效率，获得含水率较低的脱水污泥。所述的石灰颗粒的颗粒度应大于等于60目。 
(4)机械脱水：将无机药剂调质后的剩余污泥加压输送至板框压滤脱水机中，排出滤液，得到脱水后的污泥滤饼，所排出的排出滤液引入污水处理设施进行后续处理。污泥加压输送的压力为0.5～2.5MPa，板框压滤脱水可同时去除污泥中的毛细结合水和部分的细胞水，脱水后的污泥滤饼含水率为41～69％。 
(5)破碎分散：将污泥滤饼破碎分散成污泥颗粒，以增大干燥时污泥的比表面积，提高干燥效率。 
污泥滤饼破碎可以是在污泥滤饼破碎装置中实现的，所述的污泥滤饼破碎装置， 包括主轴、笼体、主轴电机和外壳，主轴电机通过连接器与主轴连接，主轴上设置有若干破碎刀片，主轴的外侧包覆有笼体；笼体的外侧设置有外壳，笼体为多孔状；污泥滤饼在污泥滤饼破碎装置的多孔状的笼体内翻动，使污泥滤饼间产生相互碰撞和磨擦而被破碎，小于笼体孔的大小的污泥颗粒被排出笼体外，从而实现了污泥滤饼的破碎分散。污泥滤饼在笼体内翻动速度为笼体径向最外点的线速度在5mm/s～100mm/s之间，主轴电机的功率范围：0～20KW。 
所述的笼体孔的大小在3mm～30mm，此颗粒自然堆放时，堆密度较小，有利于气体进出。污泥滤饼在笼体内的翻动可以是笼体静止由笼内主轴和设置在主轴的叶片带动的，也可以是由笼体本身的转动来带动的。 
污泥滤饼在笼体内的翻动速度可以根据污泥滤饼含水率的高低和产量的需要按如下规律来而调整：①污泥滤饼的含水率越高，翻动速度越小；污泥滤饼的含水率越低，翻动速度越大。力求减小剪切力对污泥滤饼内部本已形成的毛细通道的破坏，使污泥颗粒保持相对松散状态，比表面积更大，以利后续好氧风干工序的进行。②翻动速度越大，污泥破碎分散装置的出料量越大；翻动速度越小，污泥滤饼破碎分散装置的出料量越小。 
(6)好氧风干：向静止、移动或翻动着的污泥颗粒间输入干燥空气，让污泥产生好氧放热反应，在外热与内热的共同作用下，污泥颗粒中的水分被蒸发出来。所述干燥空气是这样产生的：制冷剂在压缩机的作用下，在冷交换器中吸收热量，在热交换器中放出热量；常温空气由风机抽入，首先在冷交换器中被降温至冷凝水析出，冷凝温度控制在0℃～15℃之间，然后在热交换器中温度被提高到0℃～90℃之间，形成不饱和干燥空气。所述的污泥颗粒平移速度：0～0.2米/秒，或翻动角速度：0～1转/秒，功率范围：0～10KW。干燥空气的流量范围： 0～20000m3/h，功率范围：0～50KW。 
所述的(6)步骤中，对污泥颗粒进行物理或化学杀菌处理；所述的物理或化学杀菌处理可根据污泥资源化利用的要求而增加，物理杀菌处理可以是紫外线杀菌，化学杀菌处理可以是臭氧杀菌、高氯或者高氧物质杀菌；杀菌的方式还可以是其它杀菌方式。 
所述的(6)步骤中，好氧风干产生的尾气经水洗后排放。所述水洗可以是中性的纯水洗，碱洗以去除由于好氧发酵产生的腐败酸性气体，酸洗以去除可能产生的氨气。水洗水的来源可以优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分可以外加水源。 
所述的(6)步骤后，对干燥后的污泥颗粒进一步粉碎至资源化利用的要求。所述的资源化利用可以是制肥、制砖、燃料利用、填充料等。所述对污泥颗粒进一步粉碎是利用螺旋机令物料相互挤压、磨擦进行破碎；所述的螺旋机可以是单独一条螺旋，也可以是两条以上的螺旋组制成。螺旋机输送速度范围：0～10公斤/秒，功率范围：0～10KW。 
所述的(5)步骤和(6)步骤是通过污泥滤饼好氧风干装置来实现。 
污泥滤饼好氧风干装置，如图2、图3和图4所示，包括污泥滤饼破碎分散机构2、污泥好氧风干机构、出料粉碎机构、干燥风发生机构、尾气收集及水洗机构。污泥滤饼破碎分散机构2设置在污泥好氧风干机构的上部。污泥滤饼破碎机构2上部设置有污泥滤饼进料口1，污泥滤饼在污泥滤饼破碎分散机构2内被破碎成为污泥颗粒后通过出料口下落至污泥风干机构内的首层输送带12上。在污泥滤饼破碎分散机构2的出料口下方，首层输送带12的起始端部设置有挡泥板14，使出料口出来的污泥颗粒全部落入首层输送带12上。污泥滤饼破碎分散机构2 的结构可以是：其包括主轴、笼体、主轴电机和外壳，主轴电机通过连接器与主轴连接，主轴上设置有若干破碎刀片，主轴的外侧包覆有笼体；笼体的外侧设置有外壳，笼体为多孔状；污泥滤饼在污泥滤饼破碎装置的多孔状的笼体内翻动，使污泥滤饼间产生相互碰撞和磨擦而被破碎，小于笼体孔的大小的污泥颗粒被排出笼体外，从而实现了污泥滤饼的破碎分散。 
污泥好氧风干机构包括输送带12、传动机构15、污泥厚度调节器13和紫外线灯19。输送带12的两端与传动机构15连接，传动机构15通过轴轮和调速电机驱动输送带12运转。输送带12的网带20设置在链条上，链条通过连接长销连接。在首层输送带12的上部设置有污泥厚度调节器13，以控制污泥颗粒在输送带12的厚度，提高干燥效率，优选的污泥颗粒的厚度控制在10mm～500mm。输送带12自上而下分层设置，可以为四层或者四层以上，下层的输送带12与上层的输送带12的输送的运转方向相反。输送带12可以是以钢网、滤布、塑料网等既能承物又能通风的物料制成。在一侧端部，下层的输送带12比上层的输送带12长，以使污泥被输送至输送带12的末端时，上层的输送带12的污泥自动翻落在下层反方向运动的钢网输送带12上。在污泥翻落过程中，污泥被紫外线灯19照射杀菌。紫外线灯19设置在每层输送带末端所对应的挂壁上。在污泥风干机构的底部设置有出料粉碎机构16，出料粉碎机构16的末端设置有出料口17，最底层输送带12上的干燥污泥反转掉下来落在出料粉碎机构16上，边输送边破碎，最后从出料口17中排出。出料粉碎机构16可以为对滚螺旋输送机，其包括最少一条螺旋粉碎输送杆。优选的出料粉碎机构16内设置有2条螺旋粉碎输送杆。 
干燥空气发生机构设置在污泥好氧风干机构的上部。干燥空气发生机构包 括冷交换器、压缩机、风机和热交换器。风机7设置在冷交换器8与热交换器6之间。冷交换器8与空气入口9连接，在冷交换器8中凝结的冷凝水通过冷凝水分离器分离并收集，然后被冷凝水泵10输送至尾气水洗装置5内。干燥空气通过风道18导入至输送带12内的干燥空气出口11，对输送带12上的污泥颗粒进行干燥。干燥风出口11可以向下和向上鼓风。 
在污泥好氧风干机构的上部设置有尾气收集及水洗机构，包括引风机3和尾气水洗装置5；在污泥滤饼破碎分散机构2通过风道与引风机3的进风口连接，引风机3的出口通过风道和尾气水洗装置5连接。干燥尾气借道污泥滤饼破碎分散机构2被输送至排尾气水洗装置5中。水洗后的尾气在尾气水洗装置5上部的排风管排出，水洗后的污水从尾气水洗装置5中部的溢流口4排出。 
含水率在70％～50％的污泥滤饼从进料口1进入污泥滤饼破碎分散装置2，破碎后的污泥颗粒下落至钢网输送带12上，输送带的线速度为1mm/s～10mm/s之间可调。钢网输送带上的污泥经过污泥厚度调节器13，可将污泥厚度控制在10mm～500mm之间。当污泥被输送至输送带12的末端时，污泥自动翻落在下一层反方向运动的钢网输送带上，污泥翻动过程中同时被紫外线灯19进行照射杀菌，如此往复。污泥下落在置于装置下部的出料粉碎机构16上，边输送边破碎，最后从出料粉碎机构16末端的出料口17中被排出。通过调节输送带速，污泥在装置内的停留时间从5h～50h可调，出料含水率在50％～5％之间可调。常温空气从空气入口9进入干燥空气发生机构的冷交换器8，空气中的水分被冷凝析出后，经风机7鼓入热交换器6进行加热提温，形成不饱和的干燥空气，干燥空气的温度可以0至90℃可调。冷凝水从冷交换器8中的冷凝水分离器排出，然后经过冷凝水泵10输送至尾气水洗装置5中，作为水洗原水利用。干燥 空气通过风道18分别输送至各输送带12上下钢网之间的干燥风出口11中，向上下层钢网上的污泥颗粒提供干燥和好氧气源。每条输送带12上有若干个干燥空气进口11。干燥空气与污泥颗粒中水分进行传热传质，使污泥颗粒得到了脱水干燥。干燥尾气由引风机3通过污泥滤饼破碎分散装置2收集，鼓入尾气水洗装置5中，以鼓泡方式进行尾气水洗后排放，水洗后污水从溢流口4排进污水管道。 
实施例1 
将含水率99.8％的剩余污泥输送至有机调质搅拌槽中，向污泥中投加浓度为0.1％的阳离子1200万分子量聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺干粉的投加量为污泥干基质量的0.2％，将有机调质后的污泥输送至重力浓缩池中。重力浓缩120分钟后排出所分离出来的上清液，浓缩后的污泥含水率为95％，将浓缩污泥输送至脱水工序中。 
将浓缩后的污泥输送至无机调质搅拌槽中，先向污泥中投加浓度为38％的三氯化铁溶液并充分搅拌10秒，三氯化铁的投加量为污泥干基质量的2.3％；再向污泥中投加石灰颗粒并充分搅拌60秒，其中有效氧化钙含量为70％，氧化钙的投加量为污泥干基质量的12％；然后将调质后的污泥通过螺杆泵输送至板框压滤机中，螺杆泵的注入压力为1MPa；排出滤液后，滤饼含水率为61％。 
将污泥滤饼破碎成污泥颗粒后下落至输送带上，分散成污泥颗粒层，污泥滤饼破碎可以通过相应的污泥滤饼破碎装置来实现。向缓慢运动输送带上的污泥颗粒层内正压输入温度为85℃的干燥空气；所述干燥空气是常温空气在冷交换器内进行水分冷凝分离、在热交换器内升温后而成。干燥空气通过风道输送至各层输送带的上下钢网之间的干燥空气进口中，在穿越底层和表层污泥颗粒时， 为污泥的好氧反应提供氧气，同时吸收了污泥颗粒中的水分，使污泥颗粒得到脱水干燥。输送带分层以上设置，首层输送带上设泥颗粒层厚度调节器。污泥颗粒在输送带上的厚度调节为200mm；输送带运动的线速度为2mm/s。污泥颗粒在输送带中的全程停留时间为20h。上层输送带上的污泥颗粒被输送至末端时，自动翻落至下层输送带上，作反方向运动，对输送带上的污泥颗粒层进行物理或者化学杀菌。在污泥颗粒层外负压抽出携带了污泥水分的尾气，经水洗后排放，水洗水的来源优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分外加水源。最底层输送带上的污泥颗粒被输送到末端时，下落至设置在最底层输送带下部的螺旋机中进一步破碎，成品污泥颗粒的含水率为36％。 
实施例2 
将含水率99.5％的剩余污泥输送至有机调质搅拌槽中，向污泥中投加浓度为0.1％的阳离子1500万分子量聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的投加量为污泥干基质量的0.15％，再将有机调质后的污泥输送至重力浓缩池中。重力浓缩2小时后排出所分离出来的上清液，浓缩后的污泥含水率为93％，将浓缩污泥输送至脱水工序中。 
将浓缩后的污泥输送至无机调质搅拌槽中，先向污泥中投加浓度为38％的三氯化铁溶液并充分搅拌2分钟，三氯化铁的投加量为污泥干基质量的5.5％；再向污泥中投加石灰颗粒并充分搅拌12分钟，其中氧化钙含量为72％，氧化钙的投加量为污泥干基质量的12％；然后将调质后的污泥通过螺杆泵输送至板框压滤机中，螺杆泵的注入压力为1MPa；排出滤液后，滤饼含水率为58％。 
将污泥滤饼破碎成污泥颗粒后下落至输送带上，分散成污泥颗粒层，污泥滤饼破碎可以通过相应的污泥滤饼破碎装置来实现。向缓慢运动输送带上的污 泥颗粒层内正压输入温度为60℃的干燥空气；所述干燥空气是常温空气在冷交换器内进行水分冷凝分离、在热交换器内升温后而成。干燥空气通过风道输送至各层输送带的上下钢网之间的干燥空气进口中，在穿越底层和表层污泥颗粒时，为污泥的好氧反应提供氧气，同时吸收了污泥颗粒中的水分，使污泥颗粒得到脱水干燥。输送带分层以上设置，首层输送带上设泥颗粒层厚度调节器。污泥颗粒在输送带上的厚度调节为200mm；输送带运动的线速度为2.5mm/s。污泥颗粒在输送带中的全程停留时间为18h。上层输送带上的污泥颗粒被输送至末端时，自动翻落至下层输送带上，作反方向运动。对输送带上的污泥颗粒层进行物理或者化学杀菌。在污泥颗粒层外负压抽出携带了污泥水分的尾气，经水洗后排放，水洗水的来源优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分外加水源。最底层输送带上的污泥颗粒被输送到末端时，下落至设置在最底层输送带下部的螺旋机中进一步破碎，成品污泥颗粒的含水率为34％。 
实施例3 
将含水率99.3％的剩余污泥输送至有机调质搅拌槽中，向污泥中投加浓度为0.1％的阳离子1200万分子量聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的投加量为污泥干基质量的0.1％，再将有机调质后的污泥输送至重力浓缩池中。重力浓缩1小时后排出所分离出来的上清液，浓缩后的污泥含水率为93％，将浓缩污泥输送至脱水工序中。 
将浓缩后的污泥输送至无机调质搅拌槽中，先向污泥中投加浓度为38％的三氯化铁溶液并充分搅拌1分钟，三氯化铁的投加量为污泥干基质量的4.5％；再向污泥中投加石灰颗粒并充分搅拌15分钟，其中有效氧化钙含量为75％，氧化钙的投加量为污泥干基质量的15.5％；然后将调质后的污泥通过螺杆泵输送至板 框压滤机中，螺杆泵的注入压力为1MPa；排出滤液后，滤饼含水率为53％。将污泥滤饼破碎成污泥颗粒后下落至输送带上，分散成污泥颗粒层，污泥滤饼破碎可以通过相应的污泥滤饼破碎装置来实现。向缓慢运动输送带上的污泥颗粒层内正压输入温度为48℃的干燥空气；所述干燥空气是常温空气在冷交换器内进行水分冷凝分离、在热交换器内升温后而成。干燥空气通过风道输送至各层输送带的上下钢网之间的干燥空气进口中，在穿越底层和表层污泥颗粒时，为污泥的好氧反应提供氧气，同时吸收了污泥颗粒中的水分，使污泥颗粒得到脱水干燥。输送带分层以上设置，首层输送带上设泥颗粒层厚度调节器。污泥颗粒在输送带上的厚度调节为200mm；输送带运动的线速度为1.5mm/s。污泥颗粒在输送带中的全程停留时间为25h。上层输送带上的污泥颗粒被输送至末端时，自动翻落至下层输送带上，作反方向运动，对输送带上的污泥颗粒层进行物理或者化学杀菌。在污泥颗粒层外负压抽出携带了污泥水分的尾气，经水洗后排放，水洗水的来源优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分外加水源。最底层输送带上的污泥颗粒被输送到末端时，下落至设置在最底层输送带下部的螺旋机中进一步破碎，成品污泥颗粒的含水率为33％。 
实施例4 
将含水率99％的剩余污泥输送至有机调质搅拌槽中，向污泥中投加浓度为0.1％的阳离子1000万分子量聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的投加量为污泥干基质量的0.08％，再将有机调质后的污泥输送至重力浓缩池中。重力浓缩1.5小时后排出所分离出来的上清液，浓缩后的污泥含水率为90％，将浓缩污泥输送至脱水工序中。 
将浓缩后的污泥输送至无机调质搅拌槽中，先向污泥中投加浓度为38.8％ 的三氯化铁溶液并充分搅拌30秒，三氯化铁的投加量为污泥于基质量的6.5％；再向污泥中投加石灰颗粒并充分搅拌10分钟，其中氧化钙含量为70％，氧化钙的投加量为污泥干基质量的8.4％；然后将调质后的污泥通过螺杆泵输送至板框压滤机中，螺杆泵的注入压力为1MPa；排出滤液后，滤饼含水率为51％。 
将污泥滤饼破碎成污泥颗粒后下落至输送带上，分散成污泥颗粒层，污泥滤饼破碎可以通过相应的污泥滤饼破碎装置来实现。向缓慢运动输送带上的污泥颗粒层内正压输入温度为25℃的干燥空气；所述干燥空气是常温空气在冷交换器内进行水分冷凝分离、在热交换器内升温后而成。干燥空气通过风道输送至各层输送带的上下钢网之间的干燥空气进口中，在穿越底层和表层污泥颗粒时，为污泥的好氧反应提供氧气，同时吸收了污泥颗粒中的水分，使污泥颗粒得到脱水干燥。输送带分层以上设置，首层输送带上设泥颗粒层厚度调节器。污泥颗粒在输送带上的厚度调节为200mm；输送带运动的线速度为0.2mm/s。污泥颗粒在输送带中的全程停留时间为45h。上层输送带上的污泥颗粒被输送至末端时，自动翻落至下层输送带上，作反方向运动，对输送带上的污泥颗粒层进行物理或者化学杀菌。在污泥颗粒层外负压抽出携带了污泥水分的尾气，经水洗后排放，水洗水的来源可优先使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分外加水源。最底层输送带上的污泥颗粒被输送到末端时，下落至设置在最底层输送带下部的螺旋机中进一步破碎，成品污泥颗粒的含水率为31％。 

Claims (14)

1.一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)有机调质剂调质：向含水率为98％～99.8％的剩余污泥中投加有机调质剂，并充分搅拌10～180秒；
(2)将经有机调质剂调质后的剩余污泥进行重力浓缩，将所分离出来的上清液引入污水处理设施进行后续处理；
(3)无机药剂调质：先向浓缩后的剩余污泥中投加含Fe3+可溶性化合物溶液，搅拌10～180秒进行混合反应，再向污泥中投加石灰颗粒，搅拌30～300秒；
(4)机械脱水：将无机药剂调质后的剩余污泥加压输送至板框压滤脱水机中，排出滤液，得到脱水后的污泥滤饼；
(5)破碎分散：将污泥滤饼破碎分散成污泥颗粒；
(6)好氧风干：向静止、移动或翻动着的污泥颗粒间输入干燥空气，让污泥产生好氧放热反应；
所述的(5)步骤和(6)步骤是通过污泥滤饼好氧风干装置来实现；
所述污泥滤饼好氧风干装置，包括污泥滤饼破碎分散机构和污泥好氧风干机构，污泥滤饼破碎分散机构设置在污泥好氧风干机构的上部，所述污泥滤饼破碎分散机构上部设置有污泥滤饼进料口，污泥滤饼在污泥滤饼破碎分散机构内被破碎成为污泥颗粒后通过出料口下落至污泥好氧风干机构内的首层输送带上；所述污泥好氧风干机构包括输送带、传动机构、污泥厚度调节器和紫外线灯；输送带的两端与传动机构连接，传动机构通过轴轮和调速电机驱动输送带运转，输送带的网带设置在链条上，链条通过连接长销连接；输送带自上而下 分层设置，下层的输送带与上层的输送带的输送的运转方向相反，在一侧端部，下层的输送带比上层的输送带长；在首层输送带的上部设置有污泥厚度调节器；紫外线灯设置在每层输送带末端所对应的挂壁上。
2.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的(6)步骤中，对污泥颗粒进行物理或化学杀菌处理；所述的物理杀菌处理是紫外线杀菌，化学杀菌处理是臭氧杀菌、高氯或者高氧物质杀菌。
3.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的(6)步骤中，好氧风干产生的尾气经水洗后排放。
4.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的(6)步骤后，对干燥后的污泥颗粒进一步粉碎至资源化利用的要求。
5.如权利要求4所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述对污泥颗粒进一步粉碎是利用螺旋机令物料相互挤压、磨擦进行破碎；所述的螺旋机是单独一条螺旋或两条以上的螺旋组制成。
6.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述(1)步骤中投加的有机调质剂是阳离子聚丙烯酰胺，投加时配置成浓度为0.05～0.5％聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰胺的干粉投加量为污泥干基质量的0.05～0.5％。
7.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述(2)步骤中的重力浓缩为污泥自然沉淀，重力浓缩的时间为30～150分钟，重力浓缩后的污泥含水率为86～95％。
8.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法， 其特征在于，所述(3)步骤中含Fe3+可溶性化合物溶液为三氯化铁溶液，三氯化铁溶液的浓度大于等于35％，三氯化铁溶液的投加量为污泥干基质量的0.3～10％；所述石灰颗粒中有效氧化钙含量不低于60％，石灰颗粒的投加量为污泥干基质量的3～150％。
9.如权利要求8所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的石灰颗粒的颗粒度大于等于60目。
10.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述(4)步骤中污泥加压输送的压力为0.5～2.5MPa，脱水后的污泥滤饼含水率为41～69％。
11.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述(5)步骤中的污泥滤饼破碎是在污泥滤饼破碎分散机构中实现的，所述的污泥滤饼破碎分散机构，包括主轴、笼体、主轴电机和外壳，主轴电机通过连接器与主轴连接，主轴上设置有若干破碎刀片，主轴的外侧包覆有笼体；笼体的外侧设置有外壳，笼体为多孔状；污泥滤饼在污泥滤饼破碎分散机构的多孔状的笼体内翻动，使污泥滤饼间产生相互碰撞和磨擦而被破碎，小于笼体孔的大小的污泥颗粒被排出笼体外实现了污泥滤饼的破碎分散。
12.如权利要求11所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的笼体孔的大小在3mm～30mm。
13.如权利要求1所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述步骤(6)步骤中的干燥空气是这样产生的：制冷剂在压缩机的作用下，在冷交换器中吸收热量，在热交换器中放出热量；常温空气由风机抽入，首先在冷交换器中被降温至冷凝水析出，冷凝温度控制在0℃～15℃之间， 然后在热交换器中温度被提高到0℃～90℃之间，形成不饱和干燥空气。
14.如权利要求3所述的一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法，其特征在于，所述的水洗是中性的纯水洗、碱洗或酸洗，水洗的水使用从冷交换器中排出的冷凝水，不足部分为外加水源。 
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