CN105776811A - 污泥脱水方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保技术领域，具体提供了一种污泥脱水方法：将外部空气升温至50～80℃，并通入干燥室内对放置于所述干燥室内的待脱水污泥进行干燥。同时抽出干燥室内的潮湿空气，以及在外部空气升温至50～80℃前，将来自干燥室的潮湿空气与外部空气进行换热。实现该方法的装置，其包括干燥室、换热装置、第一风机、第二风机、蒸发器。第一风机的出气口与换热装置连通，换热装置与蒸发器连通，蒸发器与干燥室连通，干燥室与第二风机的进气口连通，第二风机的出气口与换热装置连通。该污泥脱水的方法及装置简化了脱水过程、减小了设备的占地面积、提高了污泥脱水效率以及降低了污泥脱水的成本。

Description

污泥脱水方法及装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种污泥脱水方法及装置。

背景技术

现在进行污泥脱水的方法主要有两种，一种方法是自然干化：有污泥干化床和污泥塘两种类型，它们都是利用自然力量而将污泥脱水的，适用于气候比较干燥、用地不紧张以及环境卫生条件允许的地区。干化场的特点是简单易行，污泥含水率低，缺点是占地面积大，卫生条件差，铲运干污泥的劳动强度大。另一种方法是过滤法：过滤法是目前应用最广泛的污泥机械脱水方法，主要有真空过滤法和压滤法。真空过滤法主要用于初沉池污泥和消化污泥的脱水，其特点是连续运行、操作平稳、处理量大、能实现过程操作自动化。缺点是脱水前必须经过预处理，附属设备多、工序复杂、运行费用高、再生与清洗不充分，易堵塞。压滤法与真空过滤法的基本理论相同，只是压滤法推动力为正压，而真空过滤法为负压，常用的压滤机械有板框压滤机和带式压滤机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥脱水方法，其通过低温空气的循环不断吸收污泥中的水分，其工艺简单、脱水率高，以达到低成本高效率地进行污泥脱水的目的。

本发明的目的的另一目的在于提供一种污泥脱水装置，以简化脱水过程、减小设备的占地面积、提高污泥脱水效率以及降低污泥脱水的成本。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种污泥脱水方法，包括：将外部空气升温至50～80℃，并通入干燥室内对放置于所述干燥室内的待脱水污泥进行干燥，同时抽出干燥室内的潮湿空气，以及在外部空气升温至50～80℃前，将来自干燥室的潮湿空气与外部空气进行换热。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，将上述来自干燥室的潮湿空气与外部空气在换热器中进行间壁式换热。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，将上述升温后的外部空气通入干燥室内之前对空气进行压缩，空气压缩后的压力为0.15～0.3MPa。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述外部空气与来自干燥室的潮湿空气进行换热后通过蒸发器升温至50～80℃。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述对待脱水污泥进行干燥的时间为22～26小时。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述通入干燥室的外部空气的流量等于抽出干燥室的潮湿空气的流量。

一种污泥脱水装置，其包括干燥室、换热装置、第一风机、第二风机、蒸发器。第一风机的出气口与换热装置连通，换热装置与蒸发器连通，蒸发器与干燥室连通，干燥室与第二风机的进气口连通，第二风机的出气口与换热装置连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述蒸发器与干燥室之间还设置有空气压缩机，空气压缩机的进气口与蒸发器连通，空气压缩机的出气口与干燥室连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述干燥室内设置有用于摊放污泥的多个支架。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述换热装置包括冷凝器，冷凝器包括壳程和管程，第一风机的出气口与壳程连通，第二风机的出气口与管程连通。

本发明实施例的污泥脱水方法及装置的有益效果是：通过将第一风机将外部空气温度升温至50～80℃通入干燥室内，对干燥室内放置的污泥进行干燥，并通过第二风机不断将干燥室内的潮湿空气抽出，将潮湿空气与将通入干燥室内的外部空气进行换热，升高外部空气的温度，冷凝潮湿空气中的水分，再将换热后的外部空气通过蒸发器升温至50～80℃后通入干燥室，从而形成一个持续干燥的过程，其中对干燥污泥后形成的潮湿空气中的潜热进行了循环利用，使得整个干燥过程更加节能，成本更低。同时，干燥过程是在50～80℃的较低的空气温度下进行的，从而使得对污泥进行持续干燥过程的能耗大大降低，进一步节约了成本，该污泥脱水的方法利用低温空气的循环不断吸收污泥中的水分，其工艺简单、脱水率高，能够达到低成本高效率地进行污泥脱水的目的，并且进行污泥脱水的装置结构简单，其减小了设备的占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的污泥脱水装置的结构示意图。

附图标记汇总：污泥脱水装置100；干燥室110；换热装置120；壳程121；管程122；第一风机130；第二风机140；蒸发器150；空气压缩机160。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的污泥脱水装置进行具体说明。

参见附图1，本发明实施例中的一种污泥脱水装置100，其包括干燥室110、换热装置120、第一风机130、第二风机140、蒸发器150。

干燥室110是一个具有密闭干燥空间的房间或者容器，其具有开闭门，需要进行干燥时，可以打开开闭门放入待脱水污泥，关闭后内部的空间密闭，干燥过程完成后再取出污泥。其中干燥室110放置有多个用于放置污泥的支架(图未示)，待脱水污泥可以摊放在支架上，多个支架均水平放置，一层一层放置，相邻两层支架具有间隔，以便于空气流动。

第一风机130的出气口与换热装置120的进口连通，换热装置120为换热器，主要起到是空气热交换的作用，第一风机130将来自大气中的外部空气抽入换热装置120中进行换热，从而使得外部空气的温度进行升高，起到对外部空气进行预热的作用。

换热装置120的出口与蒸发器150的气体进口连通，从而可以将进行换热后的外部空气传输至蒸发器150进行继续升温至50～80℃，除去外部空气中的水分，蒸发器150的气体出口与干燥室110连通，从而使得将50～80℃的干燥的外部空气通入干燥室110内，对干燥室110内的待脱水污泥进行干燥。

通过蒸发器150对外部空气进行加热，可以对外部空气进行快速升温，并且除去外部空气中的水分，其升温效果和除水效果都比较好。

优选地，蒸发器150与干燥室110之间还可设置空气压缩机160，即空气压缩机160的进气口与蒸发器150的气体出口连通，空气压缩机160的出气口与干燥室110的进气口连通。从而从蒸发器150出来的气体经过空气压缩机160进行加压，使得进入干燥室110内的外部空气具有一定的压力，一定压力的气体在干燥室110内更有利于与污泥进行充分地作用，从而更有利于对污泥进行脱水，进而提高脱水的效率。

干燥室110与第二风机140的进气口连通，其中干燥室110的进气口和出气口优选相对设置，即气体从干燥室110的一侧进入，穿过整个干燥室110后，从其相对的另一侧吸出，使得干燥脱水的效果更好。第二风机140的出气口与换热装置120连通。从而可以通过第二风机140将干燥室内进行干燥后的潮湿空气抽出，再通过换热装置120与需要通入干燥室110内进行干燥的外部空气进行换热，实现对潮湿空气中潜热的循环利用。来自干燥室110内的潮湿空气进行冷凝后形成的冷凝水和低温气体直接通过换热装置120排到外部环境中。

进一步地，换热装置120包括冷凝器，冷凝器包括壳程121和管程122，第一风机130的出气口与壳程121的一端连通，壳程121的另一端与蒸发器150的进气口连通，第二风机140的出气口与管程122连通。从而外部空气可以和来自干燥室110内的潮湿空气完成间壁式换热。

以下对利用污泥脱水装置100的污泥脱水方法作进一步的详细描述。

一种污泥脱水方法，其包括：

步骤S1、将外部空气升温至50～80℃，并通入干燥室110内对放置于干燥室110内的待脱水污泥进行干燥。

首先，将需要进行脱水的待脱水污泥一层一层摊放在干燥室110内，可以摊放在干燥室110内用于专门盛放污泥的支撑架上，将污泥进行摊放，可以使得气体能够更好地作用于污泥，吸收污泥中的水分，其中干燥室110是一个密闭的干燥空间，需要对污泥进行脱水时，打开干燥室110，将需要进行脱水的待脱水污泥1吨一层一层摊放在干燥室110内，再关闭干燥室110，使其密封。干燥室110的大小根据实际需要进行设置，进行一次脱水的污泥的量为1～10吨，具体地根据干燥室110的大小进行选择。

其次，刚开始进行干燥时，先将外部空气通过第一风机130抽入管道中，再通过管道进入蒸发器150中进行升温至50～80℃，即首先将外部空气通过第一风机130抽入管道中，外部空气从第一风机130的出风口通入换热装置120即冷凝器中，并且外部空气在冷凝器的壳程121中运动，这时外部空气在冷凝器中没有进行换热；再将通过冷凝器的壳程121的外部空气通过管道排入蒸发器150中进行升温，升温至50～80℃，蒸发器150将外部空气中的水分子吸附在铝翅片上，使得外部空气变为干热的空气；再将干热的空气通入在干燥室110内与待脱水污泥进行接触作用，会带走污泥中的水分，从而在干燥室110内形成潮湿空气。

优选地，将外部空气再通过蒸发器150升温至50～80℃后通入干燥室内之前通过空气压缩机160对外部空气进行压缩，并且使得外部空气压缩后的压力为0.15～0.3MPa。从而在外部空气进入干燥室110内具有一定的压力，气体的运动更加剧烈，从而能够更充分地与污泥进行接触以及作用，从而更有利于污泥中的水分溶入空气中，使得干燥的外部空气吸收更多的水分，进而提高干燥的效率。

步骤S2、抽出干燥室内的潮湿空气，并在外部空气升温至50～80℃前，将来自干燥室的潮湿空气与外部空气进行换热。

具体地，通过第二风机140抽出干燥室110内的潮湿空气，将潮湿空气通过管道通入换热装置120即冷凝器的管程122中与通过第一风机130吸入的外部空气进行换热。换热后冷凝的水分和潮湿气体直接排出，换热后的外部空气通入蒸发器150。

对污泥进行脱水是一个持续干燥的过程，即不断通过第一风机130吸入外部空气通入干燥室110内进行干燥，同时不断抽出干燥室110内的潮湿空气对外部空气进行预热。使得干燥室110中的水分总量不断减少。当然，刚开始进行干燥时可以等待一段时间，例如，几分钟后再抽出干燥室110内的潮湿空气。

并且将干燥室110内的潮湿空气抽出后与通过第一风机130从外部环境中抽取的待通入干燥室110的外部空气进行换热，使得潮湿空气中的水分进行冷凝后排出，冷凝后的气体也直接排入大气中，而对来自干燥室110的潮湿空气进行冷凝换热的过程中，外部空气经过换热后，其温度有一定程度的升高，即完成了对外部空气进行预热的过程，从而完成了对干燥后的潮湿空气中的潜热进行利用，实现了热量的循环利用。然后再将与来自干燥室110的潮湿空气换热后的外部空气继续通过蒸发器150进行升温至50～80℃后通入干燥室内对污泥进行干燥。

进一步地，上述来自干燥室110的潮湿空气与外部空气是在换热器即冷凝器中进行间壁式换热。这种换热方式使得可以回收利用自干燥室110的潮湿空气的热量的同时，也使得待进入干燥室110的外部空气不会吸收水分，从而有利于整个污泥脱水过程的进行。

其中，通入干燥室110的外部空气的流量等于抽出干燥室110的潮湿空气的流量，从而使得其干燥室110内部的空气量能够一直处于平衡状态，气体在干燥室110的流动更加稳定，从而达到污泥脱水的比较好的效果。而对待脱水污泥进行干燥的整个过程需要持续22～26小时，才能完成一次污泥脱水操作。当然，其时间也可以根据具体的待脱水污泥的量以及干燥室110的大小进行调整。此外，上述通入干燥室110内的外部空气的流量均为30～80Nm³/h。当然，该空气流量可以根据具体的需要进行脱水的污泥的量进行调整。

通过本发明实施例中的污泥脱水方法对污泥进行脱水后，将干燥后的污泥取出，其脱水率为可以达到90％以上。

综上所述，通过将第一风机130将外部空气温度升温至50～80℃通入干燥室110内，对干燥室110内放置的污泥进行干燥，并通过第二风机140不断将干燥室110内的潮湿空气抽出，将潮湿空气与将通入干燥室110内的外部空气进行换热，对外部空气进行预热，同时冷凝潮湿空气中的水分，再将换热后的外部空气通过蒸发器150升温至50～80℃后通入干燥室110，从而形成一个持续干燥的过程，其中对干燥污泥后形成的潮湿空气中的潜热进行了循环利用，使得整个干燥过程更加节能，成本更低。同时，干燥过程是在50～80℃的较低的空气温度下进行的，从而使得对污泥进行持续干燥过程的能耗大大降低，进一步节约了成本，该污泥脱水的方法利用低温空气的循环不断吸收污泥中的水分，其工艺简单、脱水率高，能够达到低成本高效率地进行污泥脱水的目的，并且进行污泥脱水的装置结构简单，其减小了设备的占地面积。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和表示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种污泥脱水方法，其特征在于，包括：

将外部空气升温至50～80℃，并通入干燥室内对放置于所述干燥室内的待脱水污泥进行干燥；

抽出所述干燥室内的潮湿空气；以及

在所述外部空气升温至50～80℃前，将来自所述干燥室的所述潮湿空气与所述外部空气进行换热。

2.根据权利要求1所述的污泥脱水方法，其特征在于，将来自所述干燥室的所述潮湿空气与所述外部空气在换热器中进行间壁式换热。

3.根据权利要求2所述的污泥脱水方法，其特征在于，将升温后的所述外部空气通入所述干燥室内之前对所述外部空气进行压缩，所述外部空气压缩后的压力为0.15～0.3MPa。

4.根据权利要求1所述的污泥脱水方法，其特征在于，所述外部空气与来自所述干燥室的所述潮湿空气进行换热后通过蒸发器升温至50～80℃。

5.根据权利要求1所述的污泥脱水方法，其特征在于，对所述待脱水污泥进行干燥的时间为22～26小时。

6.根据权利要求1所述的污泥脱水方法，其特征在于，通入所述干燥室的所述外部空气的流量等于抽出所述干燥室的所述潮湿空气的流量。

7.一种污泥脱水装置，其特征在于，包括干燥室、换热装置、第一风机、第二风机、蒸发器，所述第一风机的出气口与所述换热装置连通，所述换热装置与所述蒸发器连通，所述蒸发器与所述干燥室连通，所述干燥室与所述第二风机的进气口连通，所述第二风机的出气口与所述换热装置连通。

8.根据权利要求7所述的污泥脱水装置，其特征在于，所述蒸发器与所述干燥室之间还设置有空气压缩机，所述空气压缩机的进气口与所述蒸发器连通，所述空气压缩机的出气口与所述干燥室连通。

9.根据权利要求7所述的污泥脱水装置，其特征在于，所述干燥室内设置有用于摊放污泥的多个支架。

10.根据权利要求7所述的污泥脱水装置，其特征在于，所述换热装置包括冷凝器，所述冷凝器包括壳程和管程，所述第一风机的出气口与所述壳程连通，所述第二风机的出气口与所述管程连通。