CN103241918A

CN103241918A - 一种污泥深度脱水智能调理系统

Info

Publication number: CN103241918A
Application number: CN2013101830787A
Authority: CN
Inventors: 隋恒睿; 姚维新
Original assignee: JIANGSU GREENWAY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Jiangsu lvwei Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: TW201407529A; TW201406669A; TWM502031U; CN103241921A; TW201406670A; CN103241921B; CN103408214A; CN102815851A; CN103241918B; TWM507932U; TWM514466U

Abstract

本发明公开一种污泥深度脱水智能调理系统，包括一加药模块，所述加药模块包括一自动配药系统、加药系统及各药剂储存投加系统组成。本发明通过智能化诊断系统对污泥处理装置的反应过程中的各个部分进行诊测，并将该诊测结果传输至一控制单元，该控制单元对诊测结果进行分析并根据控制结果控制加药系统加药，且通过本发明处理过的污泥含水量由原污含水率80～98%之间降低至污泥含水率为35-60%之间，终泥产出质量同时降低至少50%，同时降低污泥含水率后仍可保有污泥原有机热值70%以上，约600～3000大卡/千克，供进一步焚烧干化处理。

Description

一种污泥深度脱水智能调理系统

技术领域

本发明涉及一种污泥调理系统，更确切地说是具有一种智能化诊测，并通过该智能化诊测模块的结果及时调整加药的时间、加药的种类和加药的顺序的污泥深度脱水智能调理系统。

背景技术

现有技术的污泥处理流程为将含水率为80%的外来原泥加入到调理池，然后加水混合搅拌10-15分钟，然后加入1#药剂，并将加过药的污泥加入到第二调理池并且混合搅拌10-15分钟；然后加入2#药剂，并将加过药的污泥加入到第二调理池并且混合搅拌10-15分钟；然后加入5#药剂，并将加过药的污泥加入到第二调理池并且混合搅拌10-15分钟；处理完成后的污泥加入到压滤机内保压30分钟，经过该处理完成后得到含水率55%的干泥，然后送入到干泥棚。

现有技术的药剂加入的方法是不管污泥的成份如何，仅加入相同的试剂，因此会造成污泥处理不完全，也不能根据污泥的组分和用途进行个性化的处理。

现有技术的污泥处理流程的工艺简单，结构多样化，但是不可连续作业工作，且污泥来源难分类调理，且搅拌不充分，混合时间长，臭味重，调理时间长，药剂使用人为因素大。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥深度脱水智能调理系统，其可以解决现有技术中的搅拌不充分，且臭味重，且不能混合均匀以致处理不完全的缺点。

本发明采用以下技术方案：一种污泥深度脱水智能调理系统，包括一智能诊断模块，其包括：

污泥参数诊测传感单元，其对污泥的各项参数进行诊测；

计算机控制单元，其接收所述污泥参数诊测传感单元诊测的参数数据，并对该参数数据进行处理后输出一加药控制信号；

加药装置，其接收所述加药控制信号并根据所述加药控制信号进行加药。

污泥深度脱水智能调理系统还包括一用于储存未处理污泥的污泥存储罐，所述污泥参数诊测单元还包括一与所述污泥存储罐相连且检测污泥存储罐内的污泥参数并将所述检测到的污泥参数数据传输至所述计算机控制单元的污泥检测装置。

污泥深度脱水智能调理系统还包括一用于检测经所述调理装置处理后的污泥进行脱水的脱水装置，所述污泥参数诊测单元还包括一与所述脱水装置相连且检测经脱水装置脱水后的污泥参数的污泥检测装置；所述计算机控制单元接收所述脱水后的污泥参数数据并根据脱水后的污泥参数数据控制脱水装置。

污泥深度脱水智能调理系统还包括一用于检测加药装置药剂参数的药剂检测装置，所述药剂检测装置与所述加药装置连接，且所述药剂检测装置将检测到的药剂参数数据传输到所述计算机控制单元；所述计算机控制单元接收所述药剂参数数据并根据药剂参数数据控制加药装置。

所述污泥参数诊测单元包括一与所述调理装置相连且检测调理装置调理后的污泥参数的调理检测装置，所述计算机控制单元接收所述调理后的污泥参数数据并根据调理后的污泥参数数据控制调理装置的调理。

所述调理装置包括管道混合器和搅拌混合器，所述管道混合器包括一外壳，外壳内部设有若干依次连接的搅拌翼片，外壳的污泥进口处设有一药剂加入管。

所述搅拌翼片由矩形的翼片主体螺旋180度或270度形成，且相邻搅拌翼片的螺旋方向相反。

所述污泥参数诊测传感单元包括污泥含水率分析仪、污泥pH检测仪、泥污温度传感器、污泥zeta电位电泳仪、电动污泥隔膜泵、超声波液位计或PLC模块。

所述加药装置包括一用于控制药剂配制的自动配药系统、用于投放药剂的加药系统及用于暂时储存各已配制好药剂的储存投加系统组成。

所述药剂包括pH值调整剂、絮凝剂、表面活性剂、混凝剂、复合骨料。

所述pH值调整剂包括CaO、Ca(OH)₂、MgO，Mg(OH)₂、Na₂C0₃、NaHC0₃、CaC0₃、硅酸钠、氯化钾、醋酸、硝酸或硫酸，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为-10～60℃,压力为1～10公斤；所述絮凝剂为二甲基二烯丙基氯化铵、吡啶季铵盐型聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、壳聚糖、脱乙酰壳聚糖、木质素、木素季铵盐、二氧化硅、活化硅酸、骨胶或海藻酸钠，且其添加量为绝干量0.001%～100%，且添加条件为温度-10～60℃,压力为1～10公斤；所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、羟甲基纤维素钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、乙氧基改性聚三硅氧烷、溴化-1,2-双(十二烷基二甲基)乙二铵，且其添加量为0.001%～50%，且添加条件为温度-10～60℃，压力为1～10公斤；所述氧化还原剂为氯气、NaClO、漂白粉、高锰酸钾、氯化钾、氧化镁、一氯甲烷、臭氧、过氧化氢、三氧化氯，且其添加量为绝干量0.1%～100%，添加条件为温度-10～200℃，压力为1～100公斤；所述混凝剂为三氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、碳酸铁、氧化镁、氯化镁、硫酸亚铁、硫酸镁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁、硫酸铁，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为温度-10～300℃，压力：1～150公斤。

本发明的优点是：本发明通过智能化诊断系统对污泥处理装置的反应过程中的各个部分进行诊测，并将该诊测结果传输至一控制单元，该控制单元对诊测结果进行分析并根据控制结果控制加药系统加药，且通过本发明处理过的污泥含水量由原污含水率80～98%之间降低至污泥含水率为35-60%之间，终泥产出质量同时降低至少50%，同时降低污泥含水率后仍可保有污泥原有机热值70%以上，约600～3000大卡/千克，供进一步焚烧干化处理。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种污泥深度脱水智能调理系统，包括智能诊断模块、加药装置及调理装置，通过智能诊断模块可以对要处理的污泥先进行检测，以确定要加药的时间和加药的量，且加药装置的加药过程中智能诊断模块会对该过程中进行时时的检测反馈，以便及时调整加药的种类、用量和时间，通过本发明的三个模块，可以将现有技术中的污泥脱水工艺的效率大幅提升，使传统处理过的污泥含水量由70-99%降低至60%以下，终泥产出重量降低50%以上，同时仍可保有原有机热值70%以上，即约600-3000千卡/千克，供进一步焚烧干化处理。

本发明的智能诊断模块包括：污泥参数诊测传感单元，其对污泥的各项参数进行诊测；

储存未处理污泥的污泥存储于存储容器内，所述污泥参数诊测单元还包括一与所述污泥存储容器相连且检测污泥存储容器内的污泥参数并将所述检测到的污泥参数数据传输至所述计算机控制单元的污泥检测装置。

所述污泥参数诊测传感单元包括通过一PLC模块控制污泥含水率分析仪、污泥pH检测仪、泥污温度传感器、污泥zeta电位电泳仪、污泥输送泵浦；污泥含水率分析仪用于量测污泥含水率，其量程为80～99%，误差±0.02；污泥pH检测仪用于量取污泥的酸碱度，量程为-2～14，设备精度±0.01；泥污温度传感器用于量测污泥的温度，其量程为-10～60，设备精度±0.01、污泥zeta电位电泳仪的误差为±200mv。所述污泥参数侦测传感单元可诊测污泥的颗粒料粒度、污泥的重金属含量、污泥的相对密度、污泥的含水率、污泥的pH值、污泥的有机物含量、污泥的沉降比、污泥的热值、污泥的体积指数，且经过处理后的污泥的重金属含量，主要为Cr、Pb、Zn，且其含量<1000mg/kg；污泥的相对密度为1.2～2.8kg/L；污泥的含水率低于60%以下；污泥的pH值为6～9之间；污泥的有机物含量为5～60%；污泥的热值为600～3000大卡/千克；污泥的体积指数为30～150ml/L。

本发明中的智能诊断模块包括一污泥诊断柜，该污泥诊断柜设有一PLC控制器，且污泥诊断柜内部设有各种传感元件，污泥输送泵浦在PLC控制器的控制下抽取适量污泥，然后经过管道上的背压阀将污泥在管道中的流量和压量调成所需要的稳定值，然后污泥通过污泥诊断柜中的各传感器单元对污泥性质分析，并把所分析的结果发送到计算机控制单元，计算机控制单元会自动根据系统给定的数据，计算出调理池污泥的性质结构，并把所需要的污泥加药量及加水量自动计算出来，通过网络发送出给中央控制中心。本发明的智能诊断模块可以对污泥脱水前和调理后污泥的各种性能进行检测控制，污泥检测装置检测的脱水前污泥数据包括污泥的颗粒料粒度、污泥的重金属含量、污泥的相对密度、污泥的含水率、污泥的pH值、污泥的有机物含量、污泥的沉降比、污泥的热值、污泥的体积指数；调理检测装置检测的调理污泥数据包括调理污泥的PH值、调理污泥的相对密度、调理污泥的温度、调理污泥的含水含固率、调理污泥的浊度、调理污泥的悬浮物。

本发明的调理装置用于调理污泥的调理装置，所述污泥参数诊测单元包括一与所述调理装置相连且检测调理装置调理后的污泥参数的调理检测装置，所述计算机控制单元接收所述调理后的污泥参数数据并根据调理后的污泥参数数据控制调理装置的调理。本发明的调理装置包括管道混合器和搅拌反应器，通过管道混合器及搅拌反应器对污泥与药剂进行充分的混合搅拌，以使其充分的混合反应。管道混合器包括一外壳，且所述外壳内部若干依次连接的搅拌翼片，且所述道混合器的污泥进口处设有一药剂加入管，所述药剂加入管的开口处设有一喷嘴，所述搅拌翼片为矩形的翼片主体螺旋一定的角度形成，且相邻所述翼片的螺旋方向相反，因此不容易堵塞，适用于较脏的物料。本发明中的喷嘴为可清洗喷嘴，方便阻塞时拆卸下来进行清洗。本发明中的所述搅拌反应器内部设有一搅拌器，对加入到搅拌反应器内部的污泥进行搅拌混合，以便药剂与污泥混合的更均匀，本发明中还包括一储泥槽，对污泥进行暂时的储备，方便后期的处理。

本发明的加药装置包括一用于控制药剂配制的自动配药系统、用于投放药剂的加药系统及用于暂时储存各已配制好药剂的储存投加系统组成。本发明加入的药剂包括pH值调整剂、絮凝剂、表面活性剂、混凝剂、复合骨料。pH值调整剂包括CaO、Ca(OH)₂、MgO，Mg(OH)₂、Na₂C0₃、NaHC0₃、CaC0₃、硅酸钠、氯化钾、醋酸、硝酸、硫酸，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为-10～60℃,压力为1～10公斤。所述絮凝剂为二甲基二烯丙基氯化铵、吡啶季铵盐型聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、壳聚糖、脱乙酰壳聚糖、木质素、木素季铵盐、二氧化硅、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠，且其添加量为绝干量0.001%～100%，且添加条件为温度-10～60℃,压力：1～10公斤。所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、羟甲基纤维素钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、乙氧基改性聚三硅氧烷、溴化-1,2-双(十二烷基二甲基)乙二铵，且其添加量为0.001%～50%，且添加条件为温度-10～60℃，压力：1～10公斤。所述氧化还原剂为氯气、NaClO、漂白粉、高锰酸钾、氯化钾、氧化镁、一氯甲烷、臭氧、过氧化氢、三氧化氯，且其添加量为绝干量0.1%～100%；且添加条件为温度-10～200℃，压力：1～100公斤。所述混凝剂为三氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、碳酸铁、氧化镁、氯化镁、硫酸亚铁、硫酸镁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁、硫酸铁，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为温度-10～300℃;压力：1～150公斤。所述复合骨料为粉煤灰、炉灰、有热值煤矸石粉中的一种，且其添加量为0.1%～1000%，添加条件为10～300℃，压力：1～150公斤。

本发明的加药装置中还包括一用于检测加药装置药剂参数的药剂检测装置，所述药剂检测装置与所述加药装置连接，且所述药剂检测装置将检测到的药剂参数数据传输到所述计算机控制单元；所述计算机控制单元接收所述药剂参数数据并根据药剂参数数据控制加药装置。通过该药剂检测装置对药剂的各项性质进行检测，药剂检测装置检测的药剂指标包括药剂的酸碱浓度、药剂的相对密度、药剂的折光指数、药剂的灰份及铅含量、药剂的溶解度、药剂的分子量、药剂的金属离子浓度、药剂的色度，通过该药剂检测装置对药剂的各项性质进行检测控制，通过该自动配药系统可以自动完成配药过程，然后再通过通过药剂检测装置对自动配药系统的配成的药剂进行检测，然后通过加药系统完成加药。

本发明包括一用于储存未处理污泥的污泥存储罐，污泥存储罐连接一检测所述污泥存储罐内部污泥参数的污泥检测装置，污泥存储罐中储存有脱水前的污泥，所述污泥参数诊测单元还包括一与所述污泥存储罐相连且检测污泥存储罐内的污泥参数并将所述检测到的污泥参数数据传输至所述计算机控制单元的污泥检测装置，储存于污泥存储罐内的污泥通过污泥输送泵浦抽取并送入到智能诊断模块对其进行检测。

本发明还包括一用于检测经所述调理装置处理后的污泥进行脱水的脱水装置，所述脱水装置还连接一用于检测经所述脱水装置脱水后污泥参数的脱水检测装置，所述脱水检测装置将检测到的污泥参数传输至所述计算机控制单元。通过本发明的加药装置，加入的pH值调节剂及活性分散剂与污泥原液中的阴阳离子充分混合发生反应，形成类似纳米分散条件，由于静电位吸引而形成类似自组装的行为，处理后颗粒更细，形成絮状物，更容易脱水，在进一步的污泥干化后得到的固体结构是含孔隙度好的层状结构。

本发明的工作原理是：计算机控制单元对脱水前污泥数据进行分析，将分析结果传送至加药装置；加药装置根据脱水前污泥检测数据与脱水后污泥检测数据的对比结果，综合药剂检测装置检测的药剂指标优化调整药剂的供给量、补给时间和供给顺序；计算机控制单元根据脱水前污泥的检测数据控制调理装置对污泥进行调理，调理检测装置检测调理污泥数据发送给计算机控制单元处理，从而控制调理装置对污泥的调理速度和污泥反应时间优化调整。本发明还包括一用于检测经所述调理装置处理后的污泥进行脱水的脱水装置，所述污泥参数诊测单元还包括一与所述脱水装置相连且检测经脱水装置脱水后的污泥参数的污泥检测装置；所述计算机控制单元接收所述脱水后的污泥参数数据并根据脱水后的污泥参数数据控制脱水装置，经过调理装置调理后的污泥送入到脱水装置，污泥检测装置检测深度脱水后的污泥数据传送给计算机控制单元与脱水前污泥检测数据对比为下一步的处理。

如图1所示，其为本发明的一实施例的示意图，污泥先送入到二沉池41，在该二沉池内污泥先进行沉淀，除去一部分的水份，经过该二沉池处理后的污泥流径一带式浓缩机42，经过该带式浓缩机后污泥进行进一步的浓缩，然后污泥再送入到管道混合调理模块内部设有一第一药剂混合器31，经过第一药剂混合器处理后送入到一反应槽34，在第一反应槽处理后送入到一第二药剂混合器32，第二药剂混合器的出口连接一第一调理槽43的入口，且第一调理槽的出口连接一第五药剂混合器33，第五药剂混合器的出口连接一第二调理池44，第二调理池的出口连接一板框压滤机45，且板框压滤机的出口连接一干泥棚46；还包括多个药剂加入罐，且药剂加入罐的出口连接一第五药剂混合器。智能诊断模块1的污泥参数诊测传感单元对污泥的各项参数进行诊测，并将诊测得到的参数传输至一计算机控制单元，该计算机控制单元对该参数进行分析，且该计算机控制单元该参数控制加药装置2，调整加药装置的加药时间、加药种类和加药顺序，然后加药装置将药加入到第一药剂混合器，在第一药剂混合器加药混合，智能诊断模块的污泥参数诊断传感单元再对从第一药剂混合器出来的污泥进行检测，并将诊测得到的参数传输至计算机控制单元，该计算机控制单元对该参数进行分析，且该计算机控制单元该参数控制加药装置3，调整加药装置的加药时间、加药种类和加药顺序，如此循环；然后相同的处理方法再对进入到第二药剂混合器内污泥进行处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，包括一加药模块，所述加药模块包括一自动配药系统、加药系统及各药剂储存投加系统组成。

2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述污泥调理助剂包括pH值调整剂、絮凝剂、表面活性剂、混凝剂、复合骨料。

3.根据权利要求2所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述pH值调整剂包括CaO、Ca(OH)₂、MgO，Mg(OH)₂、Na₂C0₃、NaHC0₃、CaC0₃、硅酸钠、氯化钾、醋酸、硝酸、硫酸，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为-10～60℃,压力为1～10公斤。

4.根据权利要求2所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述絮凝剂为二甲基二烯丙基氯化铵、吡啶季铵盐型聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、壳聚糖、脱乙酰壳聚糖、木质素、木素季铵盐、二氧化硅、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠，且其添加量为绝干量0.001%～100%，且添加条件为温度-10～60℃,压力：1～10公斤。

5.根据权利要求2所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、羟甲基纤维素钠、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、乙氧基改性聚三硅氧烷、溴化-1,2-双(十二烷基二甲基)乙二铵，且其添加量为0.001%～50%，且添加条件为温度-10～60℃，压力：1～10公斤。

6.根据权利要求2所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述氧化还原剂为氯气、NaClO、漂白粉、高锰酸钾、氯化钾、氧化镁、一氯甲烷、臭氧、过氧化氢、三氧化氯，且其添加量为绝干量0.1%～100%；且添加条件为温度-10～200℃；压力：1～100公斤。

7.根据权利要求2所述的污泥深度脱水智能调理系统，其特征在于，所述混凝剂为三氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、碳酸铁、氧化镁、氯化镁、硫酸亚铁、硫酸镁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁、硫酸铁，且其添加量为绝干量0.1%～1000%，且添加条件为温度-10～300℃;压力：1～150公斤。