CN106517730A - 基于微细粉末的污泥脱水处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于微细粉末的污泥脱水处理方法及设备，其方法是将待处理污泥和微细粉末进行混合，将得到的混合物进行脱水，然后进行破碎，再进行堆干、风干或烘干，将得到的破碎污泥进行筛分，得到的小粒径污泥粉末作为微细粉末循环使用。其设备包括沿污泥输送方向依次连接的混合调质装置、深度脱水装置、破碎装置、干燥装置和振动筛，振动筛上设有小粒径污泥出口和大粒径污泥出口，小粒径污泥出口与混合调质装置连接。本发明利用微细粉末对污泥进行调理，可避免使用调理剂或使用少量调理剂即可，可大幅度降低调理剂的使用，由试验证明，调理剂的使用量可降低50％以上，同时，本发明达到以污治污的目的，有效减少环境污染，减少环境负担。
Description
技术领域
本发明涉及污泥脱水技术领域，特别涉及一种基于微细粉末的污泥脱水处理方法及设备。
背景技术
随着污水处理厂的大批建成和投产，污水处理率逐步提高，但同时也产生了大量的污泥。污水处理厂产生的污泥含水率较高，一般在80％以上，需要进一步处理使其干度提高，减量化后使其更有利于污泥的资源化利用。
工业生产也会产生大量的污泥，如陶瓷工业产生的抛光污泥，玻璃行业产生的磷酸钙污泥等，这些污泥具有颗粒粒径小、比表面积大等特征，若能进行合理利用，其资源化利用将具有广阔的应用前景且成本较低。
在有机物含量较高的污泥(特别是活性污泥)深度脱水处理中，单纯的机械脱水并不能达到理想的脱水效果，通常要加入调理剂来改善脱水效率。而目前使用的一些调理剂(如石灰等)调理后的污泥呈强碱性，导致脱水后的污泥应用价值减小，同时这些调理剂成本较高，不能回收利用，增加了污泥脱水的成本。
由于污泥种类较多，很多情况下，若能加以适当处理，多种污泥之间因为性质的不同，一种污泥可以调理另一种污泥，从而可以降低使用其它药剂成本，达到以污治污的目的，减轻对环境的影响，对污泥脱水和资源化利用也具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理成本低、脱水效率高的基于微细粉末的污泥脱水处理方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于实现上述方法的基于微细粉末的污泥脱水处理设备。
本发明的技术方案为：一种基于微细粉末的污泥脱水处理方法，包括以下步骤：
(1)将含水率为85％以下的待处理污泥和含水率为10-40％的微细粉末进行混合，得到含水率为80％以下的混合物；
(2)将混合物送入深度脱水装置进行脱水，得到含水率为20-60％的低含水量污泥；
(3)将低含水量污泥进行破碎，再进行堆干、风干或烘干，得到含水率为5-20％的破碎污泥；
(4)将破碎污泥进行筛分，得到小粒径污泥粉末和大粒径污泥颗粒，小粒径污泥粉末作为微细粉末循环使用。
所述步骤(1)中，将待处理污泥和微细粉末进行混合时，还可依据污泥的不同性质适当加入调理剂，以增加絮凝作用，改善污泥脱水性能。
所述调理剂为絮凝类调理剂，一般采用PAC或PAM等。
所述待处理污泥为含有有机物的污泥，待处理污泥的固含量中，有机物占20％以上，一般为市政污泥、印染污泥或其他含有机物的工业污泥。
所述微细粉末为无机的工业废弃物或工业污泥，微细粉末的颗粒大小为400目以上，一般为抛光污泥、磷酸钙污泥、废陶瓷破碎粉末或微细砂粒等。
所述步骤(4)中，采用振动筛对破碎污泥进行筛分，振动筛的筛孔目数大于150目。
上述基于微细粉末的污泥脱水处理方法的机理为：微细粉末侵入待处理污泥的颗粒中，破坏颗粒内部的水分与颗粒之间的结合力，同时水分被微细粉末颗粒夺取，将待处理污泥颗粒中的胞间水变成自由水，从而实现改变污泥脱水性能的目的，使污泥易于脱水。
本发明用于实现上述方法的基于微细粉末的污泥脱水处理设备，包括沿污泥输送方向依次连接的混合调质装置、深度脱水装置、破碎装置、干燥装置和振动筛，振动筛上设有小粒径污泥出口和大粒径污泥出口。其中，混合调质装置用于对待处理污泥及微细粉末、调理剂进行混合均匀，使其形成混合物；深度脱水装置用于对混合物进行深度脱水处理，使其形成含水率为20-60％的低含水量污泥；破碎装置用于将低含水量污泥进行破碎处理，使其形成破碎污泥；干燥装置用于对破碎污泥进行堆干、风干或烘干处理，一般可采用翻转式风干机或带式风干机、或者烘干机等，也可采用堆干装置将其自然堆干，使破碎污泥的含水率进一步降低；振动筛用于对破碎污泥进行筛分处理，从而获得可重复利用作为微细粉末的小颗粒污泥粉末。任意相邻两台装置之间，通过皮带输送装置进行连接和物料传送。
所述混合调质装置包括混合室、转轴、电机和支撑架，电机和混合室固定于支撑架上，混合室内设有转盘，电机的输出端设有转轴，转轴末端伸入混合室后与转盘连接，转盘的上表面分布有若干凸齿，转盘的下表面分布有若干拨料筋，混合室的上部设有固体物料入口和溶液入口，混合室的一侧设有混合物料出口。该装置使用时，待处理污泥和微细粉末从固体物料入口进入混合室，若需要加入调理剂，则将调理剂制成溶液后从溶液入口加入至混合室中，电机带动转盘不断旋转，在混合室内，随着转盘的转动，待处理污泥、微细粉末和调理剂由转盘中心逐渐流向转盘的外周边沿，并在该流动过程中通过凸齿的作用实现混合均匀，形成的混合物随着转盘的转动会沿转盘外周与混合室之间的空间流向转盘下方，由转盘底部的拨料筋推向混合物料出口。
所述混合调质装置中，固体物料入口呈漏斗状结构，固体物料入口设于混合室的中心上部；溶液入口呈环绕于固体物料入口外周的环形管状结构，环形管状结构底部分布有多个溶液分口；混合物料出口成方管状结构，混合物料出口与混合室形成“q”型结构。
所述深度脱水装置包括布料器、上履带、下履带、上滤网和下滤网，上滤网内侧设有上履带，下滤网内侧设有下履带，下滤网水平设置，上滤网倾斜设于下滤网上方，沿污泥的输送方向，上滤网与下滤网之间的距离逐渐变小，上滤网与下滤网之间形成楔形脱水区域；上滤网的长度小于下滤网，布料器和上滤网分别位于下滤网的两端。其中，布料器可采用与现有压滤机相同结构的布料器，为了适应不同种类污泥的使用，还可以通过在上滤网和下滤网之间设置角度调节机构，从而调节上滤网和下滤网之间的夹角以适应不同种类污泥的工艺需求，上滤网和下滤网之间的夹角一般为2～15°。该装置使用时，其工作原理为：混合物随着下履带及下滤网的移动进入楔形脱水区域，此时混合物所受压力逐渐增大，混合物的体积不断减小；而上滤网与下滤网之间的夹角大小取决于混合物的脱水速度需求，脱水速度越快，则角度越大，该角度一般可在2～15°之间设定(通过角度调节机构进行调整设定即可)，楔形脱水区的长度依据污泥物料的种类及污泥物料的脱水时间来设计，长度可在2～6米之间选择设计。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本基于微细粉末的污泥脱水处理方法与传统脱水处理方法相比较，利用微细粉末对污泥进行调理，可避免使用调理剂或使用少量调理剂即可，可大幅度降低调理剂的使用，由试验证明，调理剂的使用量可降低50％以上。
本基于微细粉末的污泥脱水处理方法及设备使用时，先将微细粉末与待处理污泥进行混合，再对其进行深度脱水，与传统脱水处理方法相比，其污泥干度增加10-30％，污泥脱水效率也得到较大程度的提高，由试验证明，其最终产量可提高一倍以上。
本基于微细粉末的污泥脱水处理方法及设备，利用微细粉末对污泥进行调理，达到以污治污的目的，有效减少环境污染，减少环境负担。
附图说明
图1为本基于微细粉末的污泥脱水处理方法的原理示意图。
图2为本基于微细粉末的污泥脱水处理设备中混合调质装置的结构示意图。
图3为本基于微细粉末的污泥脱水处理设备中深度脱水装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种基于微细粉末的污泥脱水处理方法，待处理污泥采用含水率为75-80％的市政污泥，微细粉末采用含水率为15-20％的陶瓷抛光污泥，调理剂采用PAC。其中，PAC的加入量为市政污泥重量的0.5-2％，市政污泥与陶瓷抛光污泥的重量比例为10:1。
其处理过程如图1所示，包括以下步骤：
(1)将市政污泥、陶瓷抛光污泥和调理剂进行混合，得到混合物；
(2)将混合物送入深度脱水装置，在2-6Mpa的高压下进行脱水，得到含水率为50-55％的低含水量污泥；
(3)将低含水量污泥进行破碎，再进行堆干、风干或烘干，得到含水率为8-12％的破碎污泥；
(4)采用250-350目的振动筛将破碎污泥进行筛分，得到小粒径污泥粉末和大粒径污泥颗粒，小粒径污泥粉末作为微细粉末循环使用。
上述基于微细粉末的污泥脱水处理方法的机理为：微细粉末侵入待处理污泥的颗粒中，破坏颗粒内部的水分与颗粒之间的结合力，同时水分被微细粉末颗粒夺取，将待处理污泥颗粒中的胞间水变成自由水，从而实现改变污泥脱水性能的目的，使污泥易于脱水。
本实施实现上述方法的基于微细粉末的污泥脱水处理设备，包括沿污泥输送方向依次连接的混合调质装置、深度脱水装置、破碎装置、干燥装置和振动筛，振动筛上设有小粒径污泥出口和大粒径污泥出口，小粒径污泥出口与混合调质装置连接。其中，混合调质装置用于对待处理污泥及微细粉末、调理剂进行混合均匀，使其形成混合物；深度脱水装置用于对混合物进行深度脱水处理，使其形成含水率为20-60％的低含水量污泥；破碎装置用于将低含水量污泥进行破碎处理，使其形成破碎污泥；干燥装置用于对破碎污泥进行堆干或风干处理，一般可采用翻转式风干机或带式风干机、或者烘干机等，也可采用堆干装置将其自然堆干，使破碎污泥的含水率进一步降低；振动筛用于对破碎污泥进行筛分处理，从而获得可重复利用作为微细粉末的小颗粒污泥粉末。任意相邻两台装置之间，通过皮带输送装置进行连接和物料传送。
其中，混合调质装置的结构如图2所示，包括混合室1、转轴3、电机4和支撑架5，电机和混合室固定于支撑架上，混合室内设有转盘2，电机的输出端设有转轴，转轴末端伸入混合室后与转盘连接，转盘的上表面分布有若干凸齿2-1，转盘的下表面分布有若干拨料筋2-2，混合室的上部设有固体物料入口6和溶液入口7，混合室的一侧设有混合物料出口8。该装置使用时，待处理污泥和微细粉末从固体物料入口进入混合室，若需要加入调理剂，则将调理剂制成溶液后从溶液入口加入至混合室中，电机带动转盘不断旋转，在混合室内，随着转盘的转动，待处理污泥、微细粉末和调理剂由转盘中心逐渐流向转盘的外周边沿，并在该流动过程中通过凸齿的作用实现混合均匀，形成的混合物随着转盘的转动会沿转盘外周与混合室之间的空间流向转盘下方，由转盘底部的拨料筋推向混合物料出口。其中，混合调质装置中，固体物料入口呈漏斗状结构，固体物料入口设于混合室的中心上部；溶液入口呈环绕于固体物料入口外周的环形管状结构，环形管状结构底部分布有多个溶液分口7-1；混合物料出口成方管状结构，混合物料出口与混合室形成“q”型结构。
深度脱水装置的结构如图3所示，包括布料器(图中未显示)、上履带9、下履带10、上滤网11和下滤网12，上滤网内侧设有上履带，下滤网内侧设有下履带，下滤网水平设置，上滤网倾斜设于下滤网上方，沿污泥的输送方向，上滤网与下滤网之间的距离逐渐变小，上滤网与下滤网之间形成楔形脱水区域；上滤网的长度小于下滤网，布料器和上滤网分别位于下滤网的两端。其中，布料器可采用与现有压滤机相同结构的布料器，为了适应不同种类污泥的使用，还可以通过在上滤网和下滤网之间设置角度调节机构，从而调节上滤网和下滤网之间的夹角以适应不同种类污泥的工艺需求，上滤网和下滤网之间的夹角一般为2～15°。该装置使用时，其工作原理为：混合物13随着下履带及下滤网的移动进入楔形脱水区域，此时混合物所受压力逐渐增大，混合物的体积不断减小；而上滤网与下滤网之间的夹角大小取决于混合物的脱水速度需求，脱水速度越快，则角度越大，该角度一般可在2～15°之间设定(通过角度调节机构进行调整设定即可)，楔形脱水区的长度依据污泥物料的种类及污泥物料的脱水时间来设计，长度可在2～6米之间选择设计。
上述基于微细粉末的污泥脱水处理设备中，破碎装置、干燥装置和振动筛均可采用相应的传统装置即可。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (10)
1.基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含水率为85％以下的待处理污泥和含水率为10-40％的微细粉末进行混合，得到含水率为80％以下的混合物；
(2)将混合物送入深度脱水装置进行脱水，得到含水率为20-60％的低含水量污泥；
(3)将低含水量污泥进行破碎，再进行堆干、风干或烘干，得到含水率为5-20％的破碎污泥；
(4)将破碎污泥进行筛分，得到小粒径污泥粉末和大粒径污泥颗粒，小粒径污泥粉末作为微细粉末循环使用。
2.根据权利要求1所述基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将待处理污泥和微细粉末进行混合时，还加入调理剂。
3.根据权利要求2所述基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，所述调理剂为絮凝类调理剂。
4.根据权利要求1所述基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，所述待处理污泥为含有有机物的污泥，待处理污泥的固含量中，有机物占20％以上。
5.根据权利要求1所述基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，所述微细粉末为无机的工业废弃物或工业污泥，微细粉末的颗粒大小为400目以上。
6.根据权利要求1所述基于微细粉末的污泥脱水处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，采用振动筛对破碎污泥进行筛分，振动筛的筛孔目数大于150目。
7.用于权利要求1-6任一项所述方法的基于微细粉末的污泥脱水处理设备，其特征在于，包括沿污泥输送方向依次连接的混合调质装置、深度脱水装置、破碎装置、干燥装置和振动筛，振动筛上设有小粒径污泥出口和大粒径污泥出口，小粒径污泥出口与混合调质装置连接。
8.根据权利要求7所述基于微细粉末的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述混合调质装置包括混合室、转轴、电机和支撑架，电机和混合室固定于支撑架上，混合室内设有转盘，电机的输出端设有转轴，转轴末端伸入混合室后与转盘连接，转盘的上表面分布有若干凸齿，转盘的下表面分布有若干拨料筋，混合室的上部设有固体物料入口和溶液入口，混合室的一侧设有混合物料出口。
9.根据权利要求8所述基于微细粉末的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述混合调质装置中，固体物料入口呈漏斗状结构，固体物料入口设于混合室的中心上部；溶液入口呈环绕于固体物料入口外周的环形管状结构，环形管状结构底部分布有多个溶液分口；混合物料出口成方管状结构，混合物料出口与混合室形成“q”型结构。
10.根据权利要求7所述基于微细粉末的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述深度脱水装置包括布料器、上履带、下履带、上滤网和下滤网，上滤网内侧设有上履带，下滤网内侧设有下履带，下滤网水平设置，上滤网倾斜设于下滤网上方，沿污泥的输送方向，上滤网与下滤网之间的距离逐渐变小，上滤网与下滤网之间形成楔形脱水区域；上滤网的长度小于下滤网，布料器和上滤网分别位于下滤网的两端。
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