CN106865946B - 一种污泥低温连续闪蒸干化塔 - Google Patents

Abstract

一种污泥低温连续闪蒸干化塔，包括立式塔体、污泥进口、冷凝器、料钟收集器、填料层、抽真空口以及设置于立式塔体底端的出泥口，排真空口连接真空管道，真空管道上设置有真空泵，污泥进口连接污泥分布器，污泥进口连接污泥管道，污泥管道连接输送泵，污泥管道上包覆有加热装置，出泥口连接与之同轴同向设置的竖直螺旋输送装置的顶端进泥口，竖直螺旋输送装置驱动末端侧壳体上开设有一号小型出泥口，与竖直螺旋输送装置连通有水平螺旋输送装置，水平螺旋输送装置内设置有两段正反螺旋，正反两段螺旋位于竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置连通处的两侧，驱动末端侧壳体上开设有二号小型出泥口。出泥含水率可降至10%~50%，适宜产业化应用。

Description

一种污泥低温连续闪蒸干化塔

技术领域

本发明涉及污泥干化领域，尤其涉及对处理国内各个污水处理厂产生的底泥进行干化处理，食品印染行业污泥的干化处置设备。

背景技术

2013 年全国废水排量为695.4亿t，比2012年增加1.5%，其中工业废水排放量为209.8亿t，城镇生活污水排放量485.1亿t，集中式污染治理设施废水(不含城镇污水处理厂)排放量0.5亿t。据统计， 截止至2013年底，我国重点流域及沿海地区共建成污水厂4408座，污水处理厂日处理能力达到14820万t，全年处理污水量达407.7亿t，假设污泥产率按1.5t干泥(含水率10%)每万t 污水计，则污泥年产量达到550万t。随着我国城市污水处理率逐年提高，污泥作为污水处理过程中的副产物，其产量也急剧增加，污泥处理成为亟待解决的问题。

目前，国内主要采用带式压滤机、板框压滤机、厢式压滤机；离心机进行污泥脱水处理。这几款污泥处理设备仅能将污泥脱水到含水率80%，甚至更高，泥饼不仅多、有黏性、难存放，增加运输量，还增加污泥处置资源化利用的难度。如污泥焚烧制建材，含水率80%的污泥水分较多，焚烧过程产生大量有害气体，且产生的煤燃料大量增加。

中国专利授权公开号CN 204369745 U 公开了一种污泥闪蒸罐，包括罐体，罐体中部设置有进料口，顶部设置有的蒸汽出口，底部设置有出料口，还设置有进料管，进料管由进料口延伸至罐体内部，进料管位于罐体内的部分设置有多个喷嘴 ；罐体内且位于进料管的上方设置有丝网，喷嘴的下方还交错设置有多个筛板，筛板上布置有微孔瓷球层，所述污泥闪蒸罐增加了喷入罐体内的泥水混合物物料与罐体内低温低压环境的接触面积，提高了闪蒸效率，有效脱除掉一部分污泥中的水分；丝网的设置可以阻挡污泥中的固相物质随蒸汽溢出，同时还能破碎物料中的泡沫，阻止液体随蒸汽溢出，筛板和微孔瓷球可以增加泥水混合物在所述罐体内的停留时间，进一步提高闪蒸效率，特别适用于污泥处理领域。其技术方案是通过蒸汽对污泥喷射物进行快速接触从而形成类似闪蒸的效果，但其本质还是气液进行热传导，并不是所谓真正的闪蒸，泥水混合物的干化效率低，能耗偏高，无法进行市场应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种实现真正的闪蒸，污泥从低温高压至低温负压,在极快的速度下实现水与泥的分离，有机物裂解,并实现连续作业，污泥干化效率高，出泥含水率可降至10%~50%，无需后续烘干，大大减少污泥干化步骤，适宜产业化应用的污泥低温连续闪蒸干化塔。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种污泥低温连续闪蒸干化塔，包括立式塔体、设置于立式塔体上部的污泥进口、设置于立式塔体顶端的冷凝器、设置于冷凝器下方的料钟收集器、料钟收集器下方的填料层、设置于立式塔体顶端的抽真空口以及设置于立式塔体底端的出泥口，其特征在于排真空口连接真空管道，真空管道上设置有真空泵，污泥进口连接污泥分布器，污泥进口连接污泥管道，污泥管道连接输送泵，污泥管道上包覆有加热装置，出泥口连接与之同轴同向设置的竖直螺旋输送装置的顶端进泥口，竖直螺旋输送装置驱动末端侧壳体上开设有一号小型出泥口，与竖直螺旋输送装置连通有水平螺旋输送装置，水平螺旋输送装置内设置有两段正反螺旋，正反两段螺旋位于竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置连通处的两侧，使竖直螺旋输送装置向下输送的污泥到达水平螺旋输送装置后，大部分向前输送至水平螺旋输送装置的出料口，另一小部分向后输送至水平螺旋输送装置驱动末端，驱动末端侧壳体上开设有二号小型出泥口，通过竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置内的污泥对立式塔体出泥口密封，实现污泥连续输送。

作为优选，立式塔体上间隔设置有若干段加热装置。

作为优选，料钟收集器包括设置于填料层顶端的中心筒、设置于中心筒上方的瓦形分水板，中心筒与立式塔体塔壁构成溢水槽，塔壁上开设有溢水管，溢水管位于溢水槽近底端，通过溢水槽内的储水实现溢水管高度加以密封并排出液态水份。最为优选，溢水管竖直高度大于10m。

作为优选，污泥分布器包括中心主管、与中心主管垂直连接的十字形支管以及与十字形支管最外端连接的环形布泥管，环形布泥管下表面开设有布泥口。

作为优选，立式塔体塔壁上间隔设置有若干段加热装置。

作为优选，立式塔体内设置有导热中心筒，导热中心筒上下端通过连接支架与立式塔体内壁连接，导热中心筒同轴设置。

作为优选，真空管道上位于真空泵前侧设置有汽水分离装置，位于真空泵后侧设置有尾气处理设备。

作为优选，立式塔体表面设置电磁加热线圈保温层。

作为优选，立式塔体的高度为10m~18m,污泥进料高度10m-15m,保证污泥自由落体的时间大于等于1.5s。

作为优选，污泥进口的进泥温度为80℃~100℃。

作为优选，立式塔体内的温度为大于80℃。

作为优选，立式塔体的抽真空的真空度为85kpa~99kpa。

作为优选，电加热装置为电磁加热或电热圈加热或夹套导热。

本发明的技术关键在于：一、真正利用闪蒸技术，达到瞬时污泥闪蒸的目的，实现泥水分离；二、对闪蒸环境进行抽真空，使污泥的中水的气化温度降低，降低能耗；三、实现内部密封，出料时内部也实现密封，无需停机，实现连续出料。

本发明有益效果：通过闪蒸原理将含水量高的污泥迅速降低至10~50%左右，干化后的污泥可直接用作绿化或者自作植物棒，也可填埋,炭化或焚烧,实现污泥的资源化利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的料钟收集器局部放大图。

图3为竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置安装示意图。

图4为污泥分布器的俯视图。

图5为导热中心筒与立式塔体的安装示意图。

图6为实施例3的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：一种污泥低温连续闪蒸干化塔，包括立式塔体1、立式塔体1高度为10m~18m,污泥进料高度10m-15m,保证污泥自由落体的时间大于等于1.5s，设置于立式塔体1上部的污泥进口1.1、设置于立式塔体1顶端的冷凝器2、设置于冷凝器2下方的料钟收集器3、料钟收集器3下方的填料层4、设置于立式塔体1顶端的抽真空口1.2以及设置于立式塔体1底端的出泥口1.3，抽真空口1.2连接真空管道5，真空管道5上设置有真空泵6，污泥进口1.1连接污泥分布器7，污泥进口1.1连接污泥管道8，污泥管道8连接柱塞泵9，污泥管道8上包覆有电磁加热线圈10，出泥口1.3连接与之同轴同向设置的竖直螺旋输送装置11的顶端进泥口11.1，竖直螺旋输送装置11驱动末端11.2侧壳体上开设有一号小型出泥口11.3，与竖直螺旋输送装置11连通有水平螺旋输送装置12，水平螺旋输送装置12内设置有正反两段螺旋（12.1、12.2），正反两段螺旋（12.1、12.2）位于竖直螺旋输送装置11和水平螺旋输送装置12连通处15的两侧，使竖直螺旋输送装置11向下输送的污泥到达水平螺旋输送装置12后，大部分向前输送至水平螺旋输送装置12的出料口12.3，另一小部分向后输送至水平螺旋输送装置12驱动末端12.4，驱动末端12.4侧壳体上开设有二号小型出泥口12.5，通过竖直螺旋输送装置11和水平螺旋输送装置12内的污泥对立式塔体1出泥口1.3密封，实现污泥连续输送。真空管道5上位于真空泵6前侧设置有汽水分离装置13，位于真空泵6后侧设置有尾气处理设备14，立式塔体1上间隔设置有若干段电磁加热线圈10。

实施例2：参照实施例1，料钟收集器3包括设置于填料层4顶端的中心筒3.1、设置于中心筒3.1上方的瓦形分水板3.2，中心筒3.1与立式塔体1塔壁构成溢水槽3.3，塔壁上开设有溢水管3.4，溢水管3.4位于溢水槽3.3近底端，通过溢水槽3.3内的储水实现溢水管3.4高度加以密封并排出液态水份。溢水管3.4竖直高度大于10m。污泥分布器7包括中心主管7.1、与中心主管7.1垂直连接的十字形支管7.2以及与十字形支管7.2最外端连接的环形布泥管7.3，环形布泥管7.3下表面开设有布泥口7.3.1。立式塔体1内设置有导热中心筒15，导热中心筒15上下端通过连接支架16与立式塔体1内壁连接，导热中心筒15同轴设置，导热中心筒15优选设置于立式塔体1的加热段，通过导热中心筒15将加热段的热量快速传递至塔内，提高闪蒸效率，导热中心筒15与塔体1内壁的间隙正对环形布泥管7.3上布泥口7.3.1，使布泥口7.3.1内的泥条能垂直下落，立式塔体1表面设置电磁加热线圈保温层。

工作流程：污泥在污泥管道内预热至80℃度，通过污泥进口进入污泥分布器，由污泥分布器进行布泥，立式筒体内的温度加热至80℃度，并且抽真空，真空度为-0.085MPa，污泥在下落过程中实现闪蒸，干化后的污泥落入立式塔体底端由出泥口进入竖直螺旋输送装置，然后由水平螺栓输送装置水平出料，竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置内由于填满污泥，通过挤压的污泥实现密封，实现连续出料，水平螺旋输送装置的正反螺旋将一部分污泥填满驱动端，实现两端密封；污泥中的水气化汽化上升通过填料层，进入冷凝器，冷凝后的蒸汽变成水落入料钟收集器，由料钟收集器的溢水管排出，并且通过水封，实现溢水管密封，从而保证整个立式塔体在运行中实现整体密封，废气从真空管道中排出，经过汽水分离装置和尾气处理设备后排放。

上述实施例1和2中：电加热装置为电磁加热或电热圈加热或者设置夹套，夹套内可通入流动介质，流动介质通过太阳能加热。

电加热装置为电磁加热系统：通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。

立式塔体：塔体材料选择耐腐蚀不锈钢，塔体通过多级分段组装而成；

冷凝器：冷凝管选用钢管或陶瓷管，将水蒸气冷凝集中处理；

料钟收集器：对水蒸气进行采集分离；

尾气处理系统：通过燃烧，喷淋，低温等离子废气处理，低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到净化尾气的目的。

实施例3：本发明的污泥低温连续闪蒸干化塔也可用于处理工业废水或渗滤液，为降低能耗，可将废液先经过顶端冷凝器换热，再将加热后的废水或渗滤液通入进液管道（即污泥管道）进一步加热，最后进入立式塔体。

上述实施例1、2或3中的进液管道（即污泥管道）上设置有过滤网，用于过滤大颗粒物。

Claims (14)

1.一种污泥低温连续闪蒸干化塔，包括立式塔体、设置于立式塔体上部的污泥进口、设置于立式塔体顶端的冷凝器、设置于冷凝器下方的料钟收集器、料钟收集器下方的填料层、设置于立式塔体顶端的抽真空口以及设置于立式塔体底端的出泥口，其特征在于排真空口连接真空管道，真空管道上设置有真空泵，污泥进口连接污泥分布器，污泥进口连接污泥管道，污泥管道连接输送泵，污泥管道上包覆有加热装置，出泥口连接与之同轴同向设置的竖直螺旋输送装置的顶端进泥口，竖直螺旋输送装置驱动末端侧壳体上开设有一号小型出泥口，与竖直螺旋输送装置连通有水平螺旋输送装置，水平螺旋输送装置内设置有两段正反螺旋，正反两段螺旋位于竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置连通处的两侧，使竖直螺旋输送装置向下输送的污泥到达水平螺旋输送装置后，大部分向前输送至水平螺旋输送装置的出料口，另一小部分向后输送至水平螺旋输送装置驱动末端，驱动末端侧壳体上开设有二号小型出泥口，通过竖直螺旋输送装置和水平螺旋输送装置内的污泥对立式塔体出泥口密封，实现污泥连续输送。

2.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体上间隔设置有若干段加热装置。

3.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于料钟收集器包括设置于填料层顶端的中心筒、设置于中心筒上方的瓦形分水板，中心筒与立式塔体塔壁构成溢水槽，塔壁上开设有溢水管，溢水管位于溢水槽近底端，通过溢水槽内的储水实现溢水管高度加以密封并排出液态水份。

4.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于污泥分布器包括中心主管、与中心主管垂直连接的十字形支管以及与十字形支管最外端连接的环形布泥管，环形布泥管下表面开设有布泥口。

5.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体塔壁上间隔设置有若干段加热装置。

6.根据权利要求5所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体内设置有导热中心筒，导入中心筒上下端通过连接支架与立式塔体内壁连接，导热中心筒同轴设置。

7.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于真空管道上位于真空泵前侧设置有汽水分离装置，位于真空泵后侧设置有尾气处理设备。

8.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体表面设置电磁加热线圈保温层。

9.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体的高度为10m~18m,污泥进料高度10m-15m,保证污泥自由落体的时间大于等于1.5s。

10.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于污泥进口的进泥温度为80℃~100℃。

11.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体内的温度为大于80℃。

12.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于立式塔体的抽真空的真空度为85kpa~99kpa。

13.根据权利要求1所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于电加热装置为电磁加热或电热圈加热或夹套导热。

14.根据权利要求3所述的一种污泥低温连续闪蒸干化塔，其特征在于溢水管竖直高度大于10m。