CN105358317A - 含盐残余物的泥浆的高度脱水方法和设备 - Google Patents

含盐残余物的泥浆的高度脱水方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种对来自饮用水生产或者城市或工业废水处理的含盐残余物的通过挤压的高度脱水方法，在该方法中，使含盐残余物进入到活塞式压力机(12)的筒体(12a)中，所述活塞式压力机具有由挠性护套形成的挠性排水管(12e)，所述挠性护套由可透过液体但不透固体的材料制成，每个排水管(12e)具有内部通路，所述内部通路通到相联的开口(12g)中，压力机分批工作，并且，在挤压时，活塞进行往复运动并且对泥浆施加交替并且变化的压力，同时挠性排水管发生变形，从物料挤出的液体穿过排水管的壁并且作为滤液排放，而脱水泥浆留在排水管的外部并且通过打开压力机而排放。

Description

含盐残余物的泥浆的高度脱水方法和设备
技术领域
本发明涉及一种对来自饮用水生产或者城市或工业废水处理的含盐残余物的泥浆的通过挤压的高度脱水方法。
本发明的领域是，对在饮用水生产情况下或者在城市或工业废水处理情况下处理含盐废污水所产生的泥浆的脱水。本发明尤其可以应用于采用海水脱盐方法的饮用水生产设备。
背景技术
在环境问题备受关注并且试图节约化石能源的时代，泥浆的高度脱水应当受到重视。高度脱水允许获得至少30％的高干燥度，并且降低与向卫生填埋场(Centred’EnfouissementTechnique，用首字母缩写CET表示)输送脱水泥浆相关的成本。
在泥浆的脱水方法中，使用聚合电解质调节泥浆和进行挤压是获得脱水方法的最佳效率的重要步骤。
发明内容
本发明尤其旨在提供一种允许确保高度脱水并且获得至少30％的高干燥度的方法，即使泥浆来自含盐残余物也如此。在压力机的入口处，待脱水的泥浆的干燥度约为百分之几，一般为2％至10％。此外，希望限制用于确保脱水的耗能量。
根据本发明，对来自饮用水生产或者城市或工业废水处理的含盐残余物的通过挤压的高度脱水方法的特征在于，使含盐残余物进入到活塞式压力机的筒体中，所述活塞式压力机具有由挠性护套(gaine)形成的挠性排水管，所述挠性护套由可透过液体但不透固体的材料制成，每个排水管具有内部通路，所述内部通路通到相联的开口中，压力机分批(即批量地)工作，并且，在挤压时，活塞进行往复运动并且对泥浆施加交替并且变化的压力，同时挠性排水管发生变形，从物料挤出的液体穿过排水管的壁并且作为滤液排放，而脱水泥浆留在排水管的外部并且通过打开压力机而排放。在压力机内进行泥浆与排水管的过滤壁之间的界面的更新。离开压力机的脱水泥浆的干燥度高于30％，优选地，高于35％。
尽管泥浆存在盐，但本发明允许在耗能量较低的情况下获得具有高干燥度的含盐残余物的泥浆，该干燥度比使用离心装置获得的约22％的干燥度更高。
应当注意到，在对环境的影响最小化的同时找到用于高浓度含盐脱水泥浆的排放地是困难的。本发明也旨在降低脱水泥浆的盐浓度。为此，在活塞式压力机的工作周期中，通过引入一定量的添加或不添加有强碱性试剂(特别是pH值大于11的强碱性试剂)的饮用水来改变泥浆的质量，以便获得对环境造成较少污染的脱水泥浆和/或获得由脱水产生的滤液混合物，可以考虑将其排放到自然环境中。
有利地，根据本发明方法的特征在于，在脱水周期过程中或在用泥浆填充活塞式压力机的阶段中，根据足够高的剂量进行饮用水的注入，以便在保持高干燥度的同时降低脱水泥浆的盐浓度。
可以根据一定体积进行饮用水的注入，所述一定体积为经受脱水周期的泥浆体积的50％至150％之间。通常分次注入该体积的水量，分次注入的总体积对应于所希望的体积。
优选地，在用泥浆填充活塞式压力机的阶段中，根据确定剂量进行饮用水的注入，以便利用聚合物电解质、通过聚合物对悬浮在该泥浆中的颗粒的直接作用而使泥浆的初始絮凝最优化。通过压力机的活塞的作用进行聚合物的这种作用。
可以根据一定剂量进行饮用水的注入，所述一定剂量为经受压力机脱水周期的泥浆体积的50％至150％之间。
在脱水过程中，可以根据足够高的剂量进行添加有强碱性试剂的饮用水的注入，以便使脱水泥浆中的金属沉淀并且将脱水泥浆的最终干燥度提高到高于35％的值。
本发明也涉及一种用于实施如上文限定的方法的设备，其特征在于，所述设备具有：用于使含盐残余物进入到具有挠性排水管的活塞式压力机的筒体中的部件，用于使活塞进行往复运动并且用于对泥浆施加交替并且变化的压力、同时挠性排水管发生变形的部件，用于排放被挤出的、穿过排水管的壁的液体的部件，以及用于打开压力机以便排放脱水泥浆的部件。
附图说明
除上述布置以外，本发明还包括若干其它布置，在后文，将根据参照附图描述的非限制性实施例对其进行更为清楚的说明。附图中：
图1是根据本发明的通过活塞式压力机进行高度脱水的高度脱水设备的示意图。
图2至图4示出活塞式压力机的脱水周期的三个阶段。
图5是将添加或不添加有强碱性试剂的水注入到活塞泵中的系统的示意图，以及
图6是通过反渗透法对海水进行脱盐的设备的示意图。
具体实施方式
通过本发明的方法处理的泥浆的含盐量可以在5克/升(对应于半咸水)至50克/升之间。如图1所示，含盐残余物的泥浆(优选地，其浓缩到2％至10％的干燥度)通过导管10到达，所述导管具有用于可选地注入聚合物的支管11a、用于可选地注入附加的试剂的支管11b、以及用于注入洗涤水的支管11c。导管10在这些支管的下游连接于活塞12d式压力机12的入口通道12c。
压力机12具有筒体12a，筒体的根据图1至图4位于左侧的端部被板12b密封地闭合，如图4所示，所述端部与所述板可以沿轴向方向分隔开。
待挤压的物料通过设置在板12b中心的入口通道12c进入到筒体12a中。在距板12b一定距离处，被施以液压或气动压力的活塞12d可以在筒体12中密封地滑动，以对进入到筒体12中的物料进行挤压。由挠性护套(所述挠性护套由可透液体而不透固体的材料制成)形成的排水部件或排水管12e固定到相对板12f上，所述相对板与板12b分隔开但与板12b相连。每个排水管12e具有内部通路，所述内部通路通到设置在相对板12f中的相联的开口12g中。开口12g与在相对板12f和板12b之间的室12h连通。室12h接收基本上是水的液体，所述液体构成向外排放的滤液。
在相对板12f的对侧，排水管12e连接于活塞12d。当活塞最大限度地远离板12b时，排水管12e基本平行于筒体12a的几何轴线延伸。
当进行挤压时，活塞12d沿筒体12a的轴线方向进行往复运动，而板12b保持抵靠筒体12a的端部。挠性排水管12e发生变形；从物料挤出的液体穿过排水管12e的壁并且从室12h排放。当进行挤压操作时，筒体12a、活塞12d和板12b、12f还被驱动围绕筒体12a的几何轴线转动。
如图4所示，当挤压结束时，进行被挤压过的泥浆Bd的排放。移动板12b以允许打开室；使活塞12d到达筒体12a的朝向板12b的端部。被挤压过的物料Bd在重力作用下排出到如此释出的空间中，同时排水管12e呈V形构造。
根据以下三个阶段，分批、即“批量地”进行所述方法：
－如图2所示，向压力机供给泥浆，
－如图3所示，挤压并分块，
－以及如图4所示，排空脱水过的泥浆Bd。
通常，在排空阶段之前，进行多个供给和挤压阶段。
图5的示意图示出用于注入洗涤活塞式压力机12的洗涤溶液的注入回路，图5表示的活塞式压力机处于相对于图1至图4的左/右颠倒的位置。基于饮用水的洗涤溶液容纳在箱体13中。泵15安装于其上的导管14连接于压力机12的供给导管10。泵15的启动允许将水注入到压力机12中。导管16向箱体13供给饮用水，而导管17允许将从箱体18泵取的碱性试剂注入到箱体13中。
在填充泥浆阶段期间向运动的压力机12中注入饮用水允许借助聚合物、通过使聚合物电解质对悬浮在泥浆中的颗粒的电化学作用最优化，使泥浆的絮凝过程臻于完善，从而改善液体/固体的分离并且提高由脱水产生的泥浆的干燥度。
注入饮用水允许降低脱水之后泥浆的盐浓度。盐进入到滤液中。在符合现行环境法规的情况下，可以考虑向自然环境中、尤其向海里排放滤液。
已经进行了对比试验：
－脱水而不洗涤；
－在填充阶段结束时，脱水并且用饮用水洗涤；
－在填充阶段结束时，脱水并且用添加有强碱性试剂(pH值大于或等于11)的饮用水洗涤。
用KgMS(千克干料)表示活塞式压力机中接纳的泥浆量。可以由泥浆中的干料含量推导出泥浆体积，泥浆中的干料含量约为35克/升，即对于12.2KgMS的干料来说，泥浆体积约为350升。
得到的结果如下：
使用同样的泥浆供给获得这些结果，所述泥浆供给由海水脱盐处理的残余物构成，其盐度为36.5克/升。
当然通过促进聚合物作用和絮凝，洗涤允许改善干燥度，并且允许降低脱水泥浆的盐度，正如由上表右栏中导电率下降所表现的。
本发明可以应用于使用海水脱盐方法的饮用水生产设备，特别是用于图6所示的反渗透法海水脱盐设备。对海水的预处理产生泥浆，通过导管19、20将所述泥浆引向具有活塞式压力机12的泥浆处理设备。在翻斗21中回收脱水泥浆，以便将其排放。
根据本发明的方法，可以在添加或不添加聚合物、添加或不添加石灰或碱性试剂的情况下进行脱水。
工业应用
当禁止或管制高浓度含盐残余物向海里的排放时以及当由含盐污水处理产生的泥浆的排放设施是CET(卫生填埋场)(其等级取决于被接纳物料的含盐量)时，可以应用根据本发明的高度脱水方法及其洗涤装置。
高干燥度会显著减少GES(温室效应气体)的产生，所述温室效应气体由CET远离产生高浓度含盐残余物的处理厂时泥浆向CET的公路运输产生。

Claims (9)

1.一种对来自饮用水生产或者城市或工业废水处理的含盐残余物的通过挤压的高度脱水方法，其特征在于，使含盐残余物进入到活塞式压力机(12)的筒体(12a)中，所述活塞式压力机具有由挠性护套形成的挠性排水管(12e)，所述挠性护套由能透过液体但不透固体的材料制成，每个挠性排水管(12e)具有内部通路，所述内部通路通到相联的开口(12g)中，活塞式压力机分批工作，并且，在挤压时，活塞进行往复运动并且对泥浆施加交替并且变化的压力，同时挠性排水管发生变形，从物料挤出的液体穿过挠性排水管的壁并且作为滤液排放，而脱水泥浆留在挠性排水管的外部并且通过打开活塞式压力机而排放。
2.根据权利要求1所述的高度脱水方法，其特征在于，离开活塞活塞式压力机的所产生的泥浆的干燥度高于30％，优选地，高于35％。
3.根据权利要求1或2所述的高度脱水方法，其特征在于，在活塞式压力机脱水周期过程中或在用泥浆填充活塞式压力机的阶段中，根据足够高的剂量进行饮用水的注入，以便在保持高干燥度的同时降低脱水泥浆的盐浓度。
4.根据权利要求3所述的高度脱水方法，其特征在于，根据一定体积进行饮用水的注入，所述一定体积为经受脱水周期的泥浆体积的50％至150％之间。
5.根据权利要求1或2所述的高度脱水方法，其特征在于，在用泥浆填充活塞式压力机的阶段中，根据确定剂量进行饮用水的注入，以便使用聚合物电解质、通过聚合物对悬浮在泥浆中的颗粒的直接作用而使泥浆的初始絮凝最优化。
6.根据权利要求5所述的高度脱水方法，其特征在于，根据一定剂量进行饮用水的注入，所述一定剂量为经受活塞式压力机脱水周期的泥浆体积的50％至150％之间。
7.根据权利要求3或5所述的高度脱水方法，其特征在于，在脱水过程中，根据足够高的剂量进行添加有强碱性试剂的饮用水的注入，以便使脱水泥浆中的金属沉淀，从而提高脱水泥浆的最终干燥度。
8.用于实施根据前述权利要求中任一项所述的高度脱水方法的设备，其特征在于，所述设备具有：用于使含盐残余物进入到活塞式压力机的筒体(12a)中的部件，所述活塞式压力机具有由挠性护套形成的挠性排水管(12e)，所述挠性护套由能透过液体但不透固体的材料制成，每个挠性排水管(12e)具有内部通路，所述内部通路通到设置在相对板(12f)中的相联的开口(12g)中；用于使活塞进行往复运动并且用于对泥浆施加交替并且变化的压力、同时挠性排水管发生变形的部件；用于排放挤出的穿过挠性排水管的壁的液体的部件以及用于打开活塞式压力机以便排放脱水泥浆的部件，筒体(12a)的一端部由板(12b)密封地闭合，所述端部能与所述板沿轴向方向分隔开，相对板(12f)与板(12b)分隔开、但与之相连。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，挠性排水管(12e)固定于相对板(12f)，联接到挠性排水管的开口(12g)与在相对板(12f)和板(12b)之间的室(12h)连通，所述室接收构成向外排放的滤液的液体，当挤压结束时，进行被挤压过的泥浆(Bd)的排放，移动板(12b)以允许打开室(12b)，使活塞(12d)到达筒体(12a)的朝向板(12b)的端部，被挤压过的物料(Bd)在重力作用下排出到如此释放的空间中，而挠性排水管(12e)呈V形构造。
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