CN102976576B - 热水解污泥直接压滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水解污泥直接压滤工艺和设备，包括：进泥泵、污泥预热管、过热蒸汽源、污泥加热管、添加剂加入泵、不凝气出口控制阀、热水解反应器、搅拌轴、搅拌叶片、刮泥刀、滤液暂存器、固定叠片、活动叠片、出泥口、出泥锥、滤液泵、压缩机、换热盘管、滤液出口和绝热保温层；所述热水解污泥直接压滤装置，使用高温高压的过热蒸汽对污泥进行热水解，同时，利用热水解反应器的压力，通过固定叠片和活动叠片组成的过滤组件，直接进行固液分离；所分离出的过热滤液，在滤液暂存器中，一部分闪蒸为蒸汽，这部分蒸汽通过压缩机进行提压提温，返回污泥加热管，以补充污泥加热的热量，经过蒸发降温的其余滤液，通过滤液泵和换热盘管，与污泥预热管进行热交换以预热污泥。

Description

热水解污泥直接压滤装置

技术领域

本发明涉及一种污泥处理工艺和设备，尤其涉及一种将污水处理厂中的脱水污泥进行进一步深度脱水的处理工艺和设备。

背景技术

关于污水处理厂剩余污泥处理和处置的所有问题中，污泥的脱水，始终是其核心和关键。一般的机械脱水只能达到含水率80％左右，远不能满足进一步处置的要求。为此，技术人员相继开发了超声处理、电渗析处理、氧化处理、热处理等一系列深度脱水的工艺，其中，热处理是最有实用前景的方法之一。

以深度脱水为目的的污泥热处理工艺，反应温度一般在150～250℃之间，反应压力一般在0.8～1.6Mpa之间，反应时间一般在30～300分钟之间。在这样的反应条件下，污泥中的生物细胞会发生破壁、水解，释放出胞内水；胞外聚合物也会发生水解，使污泥的持水性变坏，从而为进一步深度脱水提供条件。这一工艺，也称之为热水解。

传统的热水解工艺，是将污泥置于高压反应器中反应，然后冷却、降压，再然后，通过压滤或离心的方式脱水。在这一过程中，反应器中的高温高压没有得到有效的利用。之后，有技术人员利用闪蒸的方式，将反应器的高温进行了利用，但反应器中的高压，一直没有得到有效的利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现的、能够同时有效利用热水解反应器的高温和高压的热水解污泥直接压滤装置，包括：进泥泵、污泥预热管、过热蒸汽源、污泥加热管、添加剂加入泵、不凝气出口控制阀、热水解反应器、搅拌轴、搅拌叶片、刮泥刀、滤液暂存器、固定叠片、活动叠片、固定螺杆、出泥口、出泥锥、滤液泵、压缩机、换热盘管、滤液出口控制阀和绝热保温层；其特征在于，

所述热水解污泥直接压滤装置的热水解反应器出口有固定叠片和活动叠片交替排列组成的过滤组件，热水解反应器出口与过滤组件直接连接，所述固定叠片和活动叠片交替排列组成的过滤组件密封于所述滤液暂存器中；

所述滤液暂存器上部有开口与所述压缩机进口相连接，所述滤液暂存器下部有开口与所述滤液泵进口相连接；所述压缩机出口与所述污泥加热管相连接，所述滤液泵出口与换热盘管相连拉；所述换热盘管缠绕于所述污泥换热器外壁；

所述出泥口与所述出泥锥之间的间隙可调。

所述搅拌器从所述出泥口进入所述热水解反应器。所述搅拌轴位于热水解反应器内部的位置，安装有搅拌叶片，所述搅拌轴位于过滤组件的位置，安装有刮泥刀。

与现有技术相比，本发明的热水解污泥直接压滤装置的有益效果是：

1、将固定叠片和活动叠片交替排列组成的过滤组件直接连接于热水解反应器出口，利用热水解反应器内的高压对污泥进行直接压滤，省去了污泥冷却后再进行压滤的能耗；同时，高温时的污泥，其脱水性能比冷却后要好，可以进一步降低污泥的含水率。

2、在滤液暂存器中对过滤出的高温高压滤液进行闪蒸，并通过压缩机对闪蒸的蒸汽进行提压提温，再用于污泥加热，热能利用率高；闪蒸后低于沸点的热滤液，通过滤液泵送至污泥预热管预热污泥，进一步提高了热能的利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例的热水解污泥直接压滤装置结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

实施例：

如图1所示的热水解污泥直接压滤装置，包括：进泥泵1、污泥预热管2、过热蒸汽源3、污泥加热管4、添加剂加入泵5、不凝气出口控制阀6、热水解反应器7、搅拌轴8、搅拌叶片9、刮泥刀10、滤液暂存器11、固定叠片12、活动叠片13、固定螺杆14、出泥口15、出泥锥16、滤液泵17、压缩机18、换热盘管19、滤液出口控制阀20和绝热保温层21。

进泥泵1与污泥预热管2连接，污泥预热管2与污泥加热管4连接，污泥加热管上开有两个蒸汽进口，过热蒸汽源3和压缩机18中的蒸汽分别进入蒸汽加热管4中，与污泥混合并加热污泥，污泥加热管4上部开有添加剂入口，反应所需的添加剂由添加剂加入泵7加入；污泥加热管4与热水解反应器7连接，被加热的污泥在热水解反应器7中反应；热水解反应器7上开有不凝气出口，反应过程中产生的不凝气，经不凝气出口控制阀6受控外排；固定叠片12和活动叠片13交替排列，由固定螺杆14压紧固定，形成过滤组件，该过滤组件与热水解反应器7出口直接连接，并被密封于滤液暂存器11中；过滤组件下部是出泥口15，出泥口15下方有出泥锥16，通过调节出泥锥16和出泥口15之间的间隙，可以控制热水解反应器7内的压力和过滤压力。从出泥口15处向热水解反应器内安装有搅拌轴8，搅拌轴8位于热水解反应器7内部的位置，安装有搅拌叶片9，用于搅拌热水解反应器7中的污泥，使之反应均匀，搅拌轴8位于过滤组件的位置，安装有刮泥刀10，用于刮脱过滤组件壁上的污泥，以更新过滤面。滤液暂存器11上部有开口与压缩机18的进口连接，滤液暂存器11下部有开口与滤液泵17进口连接，以便于利用滤液中的热量。为了防止热量散失，整个装置表面，全覆盖有绝热保温层19。

下面对本实施例的工作原理简要介绍如下：

污水厂的剩余污泥经过普通脱水后，含水率约在80％左右，含水率80％左右的脱水污泥，由进泥泵1加入污泥预热管2，污泥预热管2外部有换热盘管19缠绕，污泥与换热盘管19中的热滤液进行热交换而被预热，预热后的污泥进入污泥加热管4；过热蒸汽源3和压缩机18中的过热蒸汽进入污泥加热管4中，将污泥加热至150～250℃左右，并进入热水解反应器7中，在高温高压下进行热水解反应；根据工艺需要，可使用添加剂，添加剂由添加剂加入泵5投加，反应过程产生的不凝气由不凝气出口控制阀6受控排出；排出的不凝气，由常规的气体净化系统处理净化。反应完成的污泥由热水解反应器7的出口进入由固定叠片12和活动叠片13交替排列组成过滤组件，借助于热水解反应器7内的压力，对污泥进行压滤脱水；之所以选择由固定叠片12和活动叠片13交替排列形成过滤组件，主要是考虑到叠片过滤组件可以承受较高的压力，且在发生堵塞后，可以通过转动活动叠片13，使过滤通道恢复。脱水后的污泥由出泥口15排出，通过调节出泥口15和出泥锥16之间的间隙，可以控制热水解反应器7内的压力和过滤压力。从出泥口15处向热水解反应器内安装有搅拌轴8，这种安装方式，可以省去在热水解反应器上开口和安装轴封；搅拌轴8位于热水解反应器7内部的位置，安装有搅拌叶片9，用于搅拌热水解反应器7中的污泥，使之反应均匀，搅拌轴8位于过滤组件的位置，安装有刮泥刀10，用于刮脱过滤组件壁上的污泥，以更新过滤面。压出的滤液进入密封的滤液暂存器11中，在滤液暂存器11的上部，有压缩机18的进口，滤液暂存器11的下部，有滤液泵17的进口，在压缩机18和滤液泵17的抽吸作用下，滤液暂存器11中的压力小于热水解反应器7内的压力，正是由于这个压力差，才使得污泥能够利用热水解反应器7中的压力进行压滤，同时，也使得过热滤液能够进行闪蒸。闪蒸出的蒸汽，通过压缩机18提压提温，进入污泥加热管4，回用于加热污泥，闪蒸后低于沸点的热滤液，进入盘管换热器19，与污泥预热管2中的污泥进行热交换，从而实现热量的高效利用；由于和低温污泥进行了热交换，滤液的温度将会降得更低(一般会低于100℃)，降温后的滤液从滤液出口控制阀20排出，排出的滤液，由常规污水处理系统进行净化。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种热水解污泥直接压滤装置，包括：进泥泵、污泥预热管、过热蒸汽源、污泥加热管、添加剂加入泵、不凝气出口控制阀、热水解反应器、搅拌轴、搅拌叶片、刮泥刀、滤液暂存器、固定叠片、活动叠片、固定螺杆、出泥口、出泥锥、滤液泵、压缩机、换热盘管、滤液出口控制阀和绝热保温层；其特征在于， 

所述热水解污泥直接压滤装置的热水解反应器出口有固定叠片和活动叠片交替排列组成的过滤组件，热水解反应器出口与过滤组件直接连接，所述固定叠片和活动叠片交替排列组成的过滤组件密封于所述滤液暂存器中。

2.根据权利要求1所述的热水解污泥直接压滤装置，其特征在于，所述滤液暂存器上部有开口与所述压缩机进口相连接，所述滤液暂存器下部有开口与所述滤液泵进口相连接；所述压缩机出口与所述污泥加热管相连接，所述滤液泵出口与换热盘管相连拉；所述换热盘管缠绕于所述污泥换热器外壁。 

3.根据权利要求1所述的热水解污泥直接压滤装置，其特征在于，所述出泥口与所述出泥锥之间的间隙可调。 

4.根据权利要求1所述的热水解污泥直接压滤装置，其特征在于，所述搅拌轴从所述出泥口进入所述污泥热水解反应器，所述搅拌轴位于热水解反应器内部的位置，安装有搅拌叶片，所述搅拌轴位于过滤组件的位置，安装有刮泥刀。 

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