CN107285603A - 一种用于污泥处理的浓缩干燥系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于污泥处理的浓缩干燥系统及其方法，浓缩干燥系统包括进水管、絮凝剂溶解槽、污泥池、混合箱、脱水机、干燥机和收料桶，进水管连接絮凝剂溶解槽，絮凝剂溶解槽与混合箱之间设有计量泵，污泥池与混合箱之间设有污泥泵，混合箱与脱水机之间设有滤管；浓缩干燥方法包括如下步骤：(a)预制药剂；(b)混合反应；(c)浓缩脱水；(d)干燥预热；(e)干燥脱水。本发明干燥系统工作效率高，省时省力，可连续干燥大量污泥，干燥效果好，干燥方法操作简单，合理有效，干燥质量易于控制，干燥后的污泥可用作有机肥料，提高污泥的利用率，变废为宝。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理领域，尤其涉及一种用于污泥处理的浓缩干燥系统及其方法。
背景技术
污泥是污水处理后的主要副产品之一，约占污水处理量的0.3％-0.5％(体积)或1％-2％(质量)，随着工农业生产的发展和各地污水处理厂的不断兴建，我国的工业和生活污水处理量正在迅速增加，势必将产生更多的污泥。污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物、寄生虫卵和重金属等成分。如果不加处理而任意排放会对环境造成二次污染，而且这种污染的再治理难度是相当大的。
现有技术中处理污泥的方法主要为：1、土地填埋；2、污泥好氧发酵+农用；3、污泥自然干化；4、焚烧；5、露天堆放和外运；6、沉降池沉淀。事实上，土地填埋、露天堆放和外运的污泥绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过20％。污泥焚烧算较好的处理方法，但是焚烧的过程所产生的三废仍然再继续产生二次污染，不但没有处理好，反而还需要补充外来燃料，焚烧过程中产生的粉尘、二恶英等新的污染源，对空气和环境将造成新的污染。采用沉降池进行污泥沉淀，这种方法投资少，技术可行性高，但由于污泥池占地面积大，成本高，且必须露天敞开，污泥中的臭味会严重污染空气。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种用于污泥处理的浓缩干燥系统及其方法，干燥系统工作效率高，省时省力，可连续干燥大量污泥，干燥效果好，干燥方法操作简单，合理有效，干燥质量易于控制，干燥后的污泥可用作有机肥料，提高污泥的利用率，变废为宝。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：包括进水管、絮凝剂溶解槽、污泥池、混合箱、脱水机、干燥机和收料桶，进水管连接絮凝剂溶解槽，絮凝剂溶解槽与混合箱之间设有计量泵，污泥池与混合箱之间设有污泥泵，混合箱与脱水机之间设有滤管，干燥机包括机体、进泥斗、第一传送带、第二传送带、风机、加热器和碾压机，机体内分别设有第一加热室和第二加热室，碾压机设于第一加热室与第二加热室之间，进泥斗连通第一加热室，第一传送带和风机均设于第一加热室内，第二传送带和加热器均设于第二加热室内，第二传送带的出口端位于机体外，收料桶位于第二传送带出口端的下方；该系统工作效率高，省时省力，可连续干燥大量污泥，干燥后的污泥可用作有机肥料，提高污泥的利用率，变废为宝。
进一步，碾压机包括壳体、进料斗、碾压辊和出料斗，进料斗和出料斗分别设于壳体的上下两端，碾压辊设于壳体内，相邻碾压辊相向转动，进料斗位于第一加热室内，出料斗位于第二加热室内，干燥后的污泥从第一传送带下落，经进料斗进入壳体中，由相向转动的碾压辊对污泥进行碾压作用，使污泥中掺杂的水蒸汽被压出，降低了污泥的含水率，达到脱水的目的，碾压后的污泥从出料斗下落，方便有效。
进一步，混合箱与污泥池之间设有回流管，未形成絮凝体的部分直接回流到污泥池中，再由污泥泵重新打入混合箱中，和新的絮凝剂混合反应，提高废料利用率，减少浪费。
进一步，混合箱的底部设有排污管，排污管的一端连接有污物槽，污泥中残留的杂质、污物等无法与絮凝剂发生反应，残留在混合箱的底部，通过排污管直接排入到污物槽中收集起来，方便处理，防止污染环境，减小混合箱后期清洗难度。
进一步，脱水机连接有滤液槽，滤液槽用于收集过滤后的泥渣液，统一处理，防止工作环境被污染。
进一步，絮凝剂溶解槽和混合箱中均设有机械搅拌器，机械搅拌器将混合液进行搅动，可促进化学反应速度，提高生产效率。
一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)预制药剂：打开进水管的阀门，接着开启絮凝剂溶解槽的机械搅拌器，清水在搅拌作用下循环流动，然后向絮凝剂溶解槽中投入絮凝剂，继续搅拌，直至液面高度达到最大容量，将絮凝剂投入搅拌作用下的水中，可减少形成一些无法溶解絮凝剂团的概率，提高絮凝剂的利用率，减少原料成本；
(b)混合反应：同时开启污泥泵和计量泵，将污泥和絮凝剂溶液同时打入到混合箱中，并开启混合箱的机械搅拌器，使得污泥和絮凝剂溶液充分混合均匀，污泥中的有机物分子在絮凝剂的作用下发生快速胶凝反应，形成絮凝体，弥散程度降低，降低污泥的持水性，促进泥水分离，从而提高强度，对污泥中重金属起到稳定束缚作用，可有效控制使用后的二次污染，有机物不易流失，从而提高后期污泥作为肥料的有机质含量，做到对污泥的无害化、减量化、利用化处理；
(c)浓缩脱水：将反应后的溶液进行过滤，污泥絮凝体通过滤管排入脱水机中，滤液则通过回流管排入污泥池中，通过污泥泵打入到混合箱中继续反应，污泥絮凝体在脱水机的浓缩脱水作用下，形成泥饼，收集脱水后的泥饼，脱水后的滤液从脱水机底部排出，通过滤液槽收集，污泥絮凝体经过脱水机的浓缩作用后，达到固液分离的目的，分类收集，无污水外泄，无二次污染，在全自动运行的条件下，连续完成污泥浓缩工作，自动高效，节省人工成本；
(d)干燥预热：开启风机和加热器，控制第一加热室的温度为70～80℃，第二加热室内的温度为60～70℃，第一加热室作为第一加热干燥空间，进入的污泥含水率还较高，需保持较高的空气温度，起到强制干燥作用，第一加热室作为第二加热干燥空间，此时的污泥含水率已降低，空气温度相对较低，起到再次干燥作用，可降低能源消耗，减少成本；
(e)干燥脱水：将泥饼从进泥斗倒入，盖合进泥斗，开启干燥机电源，泥饼先经第一传送带向前输送，在输送过程中，泥饼被第一加热室内的热空气干燥，在末端下落，干燥后的泥饼经进料斗进入碾压机内，相向转动的碾压辊对进入其间的泥饼进行碾压破碎作用，碎污泥经出料斗落到第二传送带上，由第二传送带向外输送，在输送过程中，碎污泥被第二加热室内的热空气二次干燥，在出口端下落，由收料桶收集。
进一步，在步骤(e)开始之前先将脱水后的泥饼在气动压力机上进行压制，压制时间为10～20min，通过物理方法，将泥饼强行挤压，减小污泥存在的空隙，将毛细水挤压出来，从而降低含水率，自动挤压，直接有效。
进一步，步骤(a)中机械搅拌器的转速为80～100r/min，机械搅拌器的转速可自由控制，从而改变反应速率，减少反应时间，提高生产效率。
进一步，步骤(b)中计量泵的排出压力为10MPa，流量为20L/h，通过计量泵投加絮凝剂，代替人工投加方式，节省人力，定量准确，减少原料浪费，最大力度避免形成无法溶解的絮凝剂团。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明将污泥先进行絮凝沉淀，降低污泥的持水性，促进泥水分离，从而提高强度，再通过脱水机浓缩脱水作用，形成泥饼，达到充分脱水的目的，接着将泥饼从进泥斗倒入，由第一传送带向前输送，在输送过程中，第一加热室内的热空气循环流动，不断与泥饼接触，从而干燥了泥饼，干燥后的泥饼从第一传送带的末端下落到碾压机中，相向转动的碾压辊对进入其间的泥饼进行碾压破碎作用，使污泥中掺杂的水蒸汽被压出，降低了污泥的含水率，碾压后的碎污泥经出料斗落到第二传送带上，由第二传送带向外输送，在输送过程中，碎污泥不断与第二加热室内的热空气接触，再次被加热干燥，干燥后的碎污泥最终在第二传送带的出口端下落，由收料桶统一收集，收集到的污泥含水率为8％～10％，可用作有机肥料，提高了污泥的利用率，变废为宝。本发明可连续干燥大量污泥，工作效率高，干燥效果好，操作简单，合理有效，干燥质量易于控制，人工成本低，经济效益显著。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明中一种用于污泥处理的浓缩干燥系统的结构示意图；
图2为本发明中干燥机的结构示意图。
图中：1-进水管；2-絮凝剂溶解槽；3-污泥池；4-混合箱；5-脱水机；6-干燥机；7-收料桶；8-机械搅拌器；9-计量泵；10-污泥泵；11-滤管；12-回流管；13-排污管；14-污物槽；15-滤液槽；16-机体；17-进泥斗；18-第一传送带；19-第二传送带；20-风机；21-加热器；23-第一加热室；24-第二加热室；25-壳体；26-进料斗；27-碾压辊；28-出料斗。
具体实施方式
如图1和图2所示，为本发明一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，包括进水管1、絮凝剂溶解槽2、污泥池3、混合箱4、脱水机5、干燥机6和收料桶7，絮凝剂溶解槽2和混合箱4中均设有机械搅拌器8，机械搅拌器8将混合液进行搅动，可促进化学反应速度，提高生产效率。进水管1的一端外接自来水管，另一端连接絮凝剂溶解槽2，絮凝剂溶解槽2与混合箱4之间设有计量泵9，污泥池3与混合箱4之间设有污泥泵10，混合箱4与脱水机5之间设有滤管11，混合箱4与污泥池3之间设有回流管12，未形成絮凝体的部分直接回流到污泥池3中，再由污泥泵10重新打入混合箱4中，和新的絮凝剂混合反应，提高废料利用率，减少浪费。混合箱4的底部设有排污管13，排污管13的一端连接有污物槽14，污泥中残留的杂质、污物等无法与絮凝剂发生反应，残留在混合箱4的底部，通过排污管13直接排入到污物槽14中收集起来，方便处理，防止污染环境，减小混合箱4后期清洗难度。脱水机5连接有滤液槽15，滤液槽15用于收集过滤后的泥渣液，统一处理，防止工作环境被污染。
干燥机6包括机体16、进泥斗17、第一传送带18、第二传送带19、风机20、加热器21和碾压机，机体16内分别设有第一加热室23和第二加热室24，碾压机设于第一加热室23与第二加热室24之间，碾压机包括壳体25、进料斗26、碾压辊27和出料斗28，进料斗26和出料斗28分别设于壳体25的上下两端，碾压辊27设于壳体25内，相邻碾压辊27相向转动，进料斗26位于第一加热室23内，出料斗28位于第二加热室24内，干燥后的污泥从第一传送带18下落，经进料斗26进入壳体25中，由相向转动的碾压辊27对污泥进行碾压作用，使污泥中掺杂的水蒸汽被压出，降低了污泥的含水率，达到脱水的目的，碾压后的污泥从出料斗28下落。进泥斗17连通第一加热室23，第一传送带18和风机20均设于第一加热室23内，第二传送带19和加热器21均设于第二加热室24内，第二传送带19的出口端位于机体16外，收料桶7位于第二传送带19出口端的下方。
一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，包括如下步骤：
(a)预制药剂：打开进水管1的阀门，接着开启絮凝剂溶解槽2的机械搅拌器8，机械搅拌器8的转速为80～100r/min，机械搅拌器8的转速可自由控制，通过改变反应速率，减少反应时间，从而提高生产效率。清水在搅拌作用下循环流动，然后向絮凝剂溶解槽2中投入絮凝剂，继续搅拌，直至液面高度达到最大容量，将絮凝剂投入搅拌作用下的水中，可减少形成一些无法溶解絮凝剂团的概率，提高絮凝剂的利用率，减少原料成本。
(b)混合反应：同时开启污泥泵10和计量泵9，计量泵9的排出压力为10MPa，流量为20L/h，通过计量泵9投加絮凝剂，代替人工投加方式，节省人力，定量准确，减少原料浪费，最大力度避免形成无法溶解的絮凝剂团。将污泥和絮凝剂溶液同时打入到混合箱4中，并开启混合箱4的机械搅拌器8，使得污泥和絮凝剂溶液充分混合均匀，污泥中的有机物分子在絮凝剂的作用下发生快速胶凝反应，形成絮凝体，弥散程度降低，降低污泥的持水性，促进泥水分离，从而提高强度，对污泥中重金属起到稳定束缚作用，可有效控制使用后的二次污染，有机物不易流失，从而提高后期污泥作为肥料的有机质含量，做到对污泥的无害化、减量化、利用化处理。
(c)浓缩脱水：将反应后的溶液进行过滤，污泥絮凝体通过滤管11排入脱水机5中，滤液则通过回流管12排入污泥池3中，通过污泥泵10打入到混合箱4中继续反应，污泥絮凝体在脱水机5的浓缩脱水作用下，形成泥饼，收集脱水后的泥饼，脱水后的滤液从脱水机5底部排出，通过滤液槽15收集，污泥絮凝体经过脱水机5的浓缩作用后，达到固液分离的目的，分类收集，无污水外泄，无二次污染，在全自动运行的条件下，连续完成污泥浓缩工作，自动高效，节省人工成本。
(d)干燥预热：开启风机20和加热器21，在风机20和加热器21的加热作用下，使得第一加热室23和第二加热室24内的空气温度急剧上升，第一加热室23的温度为70～80℃，第二加热室24内的温度为60～70℃，第一加热室23作为第一加热干燥空间，进入的污泥含水率还较高，需保持较高的空气温度，起到强制干燥作用，第一加热室23作为第二加热干燥空间，此时的污泥含水率已降低，空气温度相对较低，起到再次干燥作用，可降低能源消耗，减少成本。
(e)干燥脱水：先将脱水后的泥饼在气动压力机上进行压制，压制时间为10～20min，通过物理方法，将泥饼强行挤压，减小污泥存在的空隙，将毛细水挤压出来，从而降低含水率，自动挤压，直接有效。再将压制后的泥饼从进泥斗17倒入，盖合进泥斗17，开启干燥机6电源，泥饼先经第一传送带18向前输送，在输送过程中，泥饼被第一加热室23内的热空气干燥，在末端下落，干燥后的泥饼经进料斗26进入碾压机内，相向转动的碾压辊27对进入其间的泥饼进行碾压破碎作用，碎污泥经出料斗28落到第二传送带19上，由第二传送带19向外输送，在输送过程中，碎污泥被第二加热室24内的热空气二次干燥，在出口端下落，由收料桶7收集。
本发明将污泥先进行絮凝沉淀，降低污泥的持水性，促进泥水分离，从而提高强度，再通过脱水机5浓缩脱水作用，形成泥饼，达到充分脱水的目的，接着将泥饼从进泥斗17倒入，由第一传送带18向前输送，在输送过程中，第一加热室23内的热空气循环流动，不断与泥饼接触，从而干燥了泥饼，干燥后的泥饼从第一传送带18的末端下落到碾压机中，相向转动的碾压辊27对进入其间的泥饼进行碾压破碎作用，使污泥中掺杂的水蒸汽被压出，降低了污泥的含水率，碾压后的碎污泥经出料斗28落到第二传送带19上，由第二传送带19向外输送，在输送过程中，碎污泥不断与第二加热室24内的热空气接触，再次被加热干燥，干燥后的碎污泥最终在第二传送带19的出口端下落，由收料桶7统一收集，收集到的污泥含水率为8％～10％，可用作有机肥料，提高了污泥的利用率，变废为宝。本发明可连续干燥大量污泥，工作效率高，干燥效果好，操作简单，合理有效，干燥质量易于控制，人工成本低，经济效益显著。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：包括进水管、絮凝剂溶解槽、污泥池、混合箱、脱水机、干燥机和收料桶，所述进水管连接所述絮凝剂溶解槽，所述絮凝剂溶解槽与所述混合箱之间设有计量泵，所述污泥池与所述混合箱之间设有污泥泵，所述混合箱与所述脱水机之间设有滤管，所述干燥机包括机体、进泥斗、第一传送带、第二传送带、风机、加热器和碾压机，所述机体内分别设有第一加热室和第二加热室，所述碾压机设于所述第一加热室与所述第二加热室之间，所述进泥斗连通所述第一加热室，所述第一传送带和所述风机均设于所述第一加热室内，所述第二传送带和所述加热器均设于所述第二加热室内，所述第二传送带的出口端位于所述机体外，所述收料桶位于所述第二传送带出口端的下方。
2.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：所述碾压机包括壳体、进料斗、碾压辊和出料斗，所述进料斗和所述出料斗分别设于所述壳体的上下两端，所述碾压辊设于所述壳体内，相邻所述碾压辊相向转动，所述进料斗位于所述第一加热室内，所述出料斗位于所述第二加热室内。
3.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：所述混合箱与所述污泥池之间设有回流管。
4.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：所述混合箱的底部设有排污管，所述排污管的一端连接有污物槽。
5.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：所述脱水机连接有滤液槽。
6.根据权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥系统，其特征在于：所述絮凝剂溶解槽和所述混合箱中均设有机械搅拌器。
7.使用如权利要求1所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)预制药剂：打开进水管的阀门，接着开启絮凝剂溶解槽的机械搅拌器，清水在搅拌作用下循环流动，然后向絮凝剂溶解槽中投入絮凝剂，继续搅拌，直至液面高度达到最大容量；
(b)混合反应：同时开启污泥泵和计量泵，将污泥和絮凝剂溶液同时打入到混合箱中，并开启混合箱的机械搅拌器，使得污泥和絮凝剂溶液充分混合均匀；
(c)浓缩脱水：将反应后的溶液进行过滤，污泥絮凝体通过滤管排入脱水机中，滤液则通过回流管排入污泥池中，通过污泥泵打入到混合箱中继续反应，污泥絮凝体在脱水机的浓缩脱水作用下，形成泥饼，收集脱水后的泥饼，脱水后的滤液从脱水机底部排出，通过滤液槽收集；
(d)干燥预热：开启风机和加热器，控制第一加热室的温度为70～80℃，第二加热室内的温度为60～70℃；
(e)干燥脱水：将泥饼从进泥斗倒入，盖合进泥斗，开启干燥机电源，泥饼先经第一传送带向前输送，在输送过程中，泥饼被第一加热室内的热空气干燥，在末端下落，干燥后的泥饼经进料斗进入碾压机内，相向转动的碾压辊对进入其间的泥饼进行碾压破碎作用，碎污泥经出料斗落到第二传送带上，由第二传送带向外输送，在输送过程中，碎污泥被第二加热室内的热空气二次干燥，在出口端下落，由收料桶收集。
8.根据权利要求7所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，其特征在于：在步骤(e)开始之前先将脱水后的泥饼在气动压力机上进行压制，压制时间为10～20min。
9.根据权利要求7所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，其特征在于：步骤(a)中机械搅拌器的转速为80～100r/min。
10.根据权利要求7所述的一种用于污泥处理的浓缩干燥方法，其特征在于：步骤(b)中计量泵的排出压力为10MPa，流量为20L/h。
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