CN108164121A - 一种污泥干燥系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污泥干燥系统，包括依次连通的除湿塔、冷干风风机、回热器、再热器、干燥机、湿热风风机，冷干风风机、湿热风风机均设有进风口和出风口，冷干风风机的进风口与除湿塔的上部连通，湿热风风机的进风口与干燥机的上部连通，回热器的上部分别与冷干风风机的出风口、湿热风风机的出风口连通，回热器的下部与再热器的上部连通，再热器的下部分别与干燥机的下部、除湿塔的下部连通，除湿塔内设有除湿栅格。采用本发明的污泥干燥系统处理湿污泥，具有能效比高、干燥过程无污染、除湿效率高的优点。

Description

一种污泥干燥系统
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其是一种污泥干燥系统。
背景技术
随着我国城市污水及工业污水处理量及处理要求的不断提升，伴随产生了大量的污泥。在污水处理过程中，30-50％的COD转入到了污泥中，同时污泥含有大量的微生物及病原菌，因此，从污水处理的全流程看，污水设施只完成了一半或者2/3的工作，传统的填埋为主的处理方式已经完全不能满足巨大的需求，同时也不适合污泥处置的稳定化、减量化、无害化、资源化要求。为达到污泥的处理处置的稳定化、减量化、无害化、资源化要求，首要任务是将污泥干化，现有的干化干燥设备大部分采用加热蒸发干燥的方式处理，具有能效低、加热中容易产生臭味等二次污染，同时存在爆炸风险，因此急需引入新的干燥技术，促进污泥处理、污水处理的升级发展。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种能效比高、干燥过程无污染、除湿效率高的污泥干燥系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种污泥干燥系统，包括依次连通的除湿塔、冷干风风机、回热器、再热器、干燥机、湿热风风机，所述冷干风风机、湿热风风机均设有进风口和出风口，所述冷干风风机的进风口与所述除湿塔的上部连通，所述湿热风风机的进风口与所述干燥机的上部连通，所述回热器的上部分别与所述冷干风风机的出风口、湿热风风机的出风口连通，所述回热器的下部与所述再热器的上部连通，所述再热器的下部分别与所述干燥机的下部、所述除湿塔的下部连通，所述除湿塔内设有除湿栅格。
应当说明的是，干燥机可以是固定式的序批式间断干燥机，也可以是连续式带式干燥机；回热器又称气液热交换器，用于能量回收；再热器优选热泵再热器；热泵再热器是一套热泵系统，根据系统的要求，经过回热器后，干冷空气还需要进一步的加温再热而命名为再热器，其具体工作过程为：经过回热器后的干冷空气经过热泵系统的冷凝器而再热，而从干燥机出来的湿热空气经过回热器降温后，再由湿热风风机抽出，完成一个封闭循环。
优选地，所述除湿栅格上设有多条表面包覆有疏水膜的管。其中，疏水膜除湿是基于溶解-扩散机理，把高分子中空纤维膜作为接触器，两侧分别流过湿空气和液体吸湿剂，利用吸湿剂表面水蒸气与湿空气水蒸气的分压差，来实现对湿空气的持续干燥；液体吸湿剂再生温度低，常用的有氯化锂(LiCl)溶液、溴化锂(LiBr)溶液及乙二醇((CH2OH)2)等，在疏水膜的隔离下，吸湿剂成分不会进入处理的空气中，避免了空气的污染；本发明将疏水膜除湿技术应用于污泥干燥，具有能效比高、过程连续、系统安全无污染、除湿效率高、设备简单易维护等诸多优势。更优选地，所述表面为外表面或/和内表面。优选地，包覆有疏水膜的多条管采用并排设置。根据实际需要，可以调整疏水膜管的直径、排列形式和排列间隙，以及管内溶液的流动情况，以达到良好的除湿效果。
优选地，还包括浓、稀溶液热交换箱和再生塔，所述再生塔的下部与所述除湿塔的上部连通，所述除湿塔的下部与所述浓、稀溶液热交换箱的进液口连通，所述浓、稀溶液热交换箱的出液口与所述再生塔的上部连通。应当说明的是，再生塔下部填充有液体吸湿剂，采用的液体吸湿剂包括但不限于本发明中提到氯化锂(LiCl)溶液、溴化锂(LiBr)溶液及乙二醇((CH2OH)2)等各种适用于液体除湿的物质。
优选地，还包括第一循环泵，所述第一循环泵的进液口与所述再生塔的下部连通，所述第一循环泵的出液口与所述除湿塔的上部连通。其中，第一循环泵主要用于向除湿塔供给除湿后的液体。
优选地，还包括第二循环泵和加热器，所述第二循环泵的进液口与所述浓、稀溶液热交换箱的出液口连通，所述第二循环泵的出液口与所述加热器的进液口连通，所述加热器的出液口与所述再生塔的上部连通。其中，第二循环泵主要用于再生塔内液体的循环。
优选地，还包括大气风机，所述大气风机的进气口与大气连通，所述大气风机的出气口与所述再生塔的下部连通。
作为本发明的另一个方面，本发明提供了上述污泥干燥系统在有机质干燥或物料干燥中的应用。
综上所述，本发明的有益效果为：
本发明的污泥干燥系统将疏水膜除湿技术应用于污泥干燥，相对于现有除湿设备，具有能效比高、过程连续、系统安全无污染、传质速率快、除湿效率高、设备简单易维护等诸多优势，为污泥的稳定化、减量化、无害化、资源化创造有利条件。
附图说明
图1为本发明的实施例一的结构示意图；
其中，1、干燥机，2、湿热风风机，3、回热器，4、热泵再热器，5、冷干风风机，6、除湿塔，7、第一循环泵，8、除湿栅格，9、浓、稀溶液热交换箱，10、再生塔，11、第二循环泵，12、加热器，13、大气风机，箭头指示气体或液体的流动方向。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种污泥干燥系统，包括依次连通的除湿塔6、冷干风风机5、回热器3、热泵再热器4、干燥机1、湿热风风机2，冷干风风机5、湿热风风机2均设有进风口和出风口，冷干风风机5的进风口与除湿塔6的上部连通，湿热风风机2的进风口与干燥机1的上部连通，回热器3的上部分别与冷干风风机5的出风口、湿热风风机2的出风口连通，回热器3的下部与热泵再热器4的上部连通，热泵再热器4的下部分别与干燥机1的下部、除湿塔6的下部连通，除湿塔6内设有除湿栅格8，除湿栅格8上并排设有多条表面包覆有疏水膜的管(图中未示出)，表面为外表面或/和内表面；
本实施例的污泥干燥系统还包括浓、稀溶液热交换箱9、第一循环泵7、第二循环泵11、加热器12、大气风机13和再生塔10；
其中，再生塔10的下部与除湿塔6的上部连通，除湿塔6的下部与浓、稀溶液热交换箱9的进液口连通，浓、稀溶液热交换箱9的出液口与再生塔6的上部连通；第一循环泵7的进液口与再生塔10的下部连通，第一循环泵7的出液口与除湿塔6的上部连通；第二循环泵11的进液口与浓、稀溶液热交换箱9的出液口连通，第二循环泵11的出液口与加热器12的进液口连通，加热器12的出液口与再生塔10的上部连通；大气风机13的进气口与大气连通，大气风机13的出气口与再生塔10的下部连通。
本实施例的污泥干燥系统的工作过程为：
将待干燥的污泥送入干燥机1，除湿后的冷干空气通过冷干风风机5从除湿塔6抽出，经过回热器3进行能量回收，进入热泵再热器4进行再热后变成高温干燥的热空气进入干燥机1，在干燥机1内，干燥热空气在干燥机内完成对污泥的加热除湿，变成湿热空气，由湿热风风机2抽出，经过回热器3进行热量回收，经过热泵再热器4蒸发器降温后，进入除湿塔6除湿后，再由冷干风机5抽出，完成一个封闭循环，同时系统设有新风补充口(即大气风机13)，通过检测系统的风压自动补充空气；第一循环泵7用于向除湿塔供给除湿液体，液体吸湿后的稀溶液通过浓、稀溶液热交换箱9与浓溶液进行热交换(预热)，再经过第二循环泵11增压和加热器12加热，随后进入再生塔10，在再生塔10内，稀溶液中的水进入气体中，完成再生，图1为大气式再生，室外大气通过大气风机13进入再生塔。
本申请中传热单元(即回热器3和浓、稀溶液热交换箱9)和传质单元(即除湿栅格8)中的气体或液体的流动方式可以是顺流、逆流、错流及其他对流方式，管路的分布方式可以是三角形、四边形及其他排列；本申请可以利用太阳能、地热、低温余热热源等加热进入再生塔前的稀溶液；溶液的再生除了本实施例采用空气式溶液再生外，也可以是沸腾式溶液再生的方式。当采用沸腾式再生方式时，可以组合太阳能、地热、低温余热热源，也可以采用热泵技术。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种污泥干燥系统，其特征在于，包括依次连通的除湿塔、冷干风风机、回热器、再热器、干燥机、湿热风风机，所述冷干风风机、湿热风风机均设有进风口和出风口，所述冷干风风机的进风口与所述除湿塔的上部连通，所述湿热风风机的进风口与所述干燥机的上部连通，所述回热器的上部分别与所述冷干风风机的出风口、湿热风风机的出风口连通，所述回热器的下部与所述再热器的上部连通，所述再热器的下部分别与所述干燥机的下部、所述除湿塔的下部连通，所述除湿塔内设有除湿栅格。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述除湿栅格上设有多条表面包覆有疏水膜的管。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述表面为外表面或/和内表面。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括浓、稀溶液热交换箱和再生塔，所述再生塔的下部与所述除湿塔的上部连通，所述除湿塔的下部与所述浓、稀溶液热交换箱的进液口连通，所述浓、稀溶液热交换箱的出液口与所述再生塔的上部连通。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括第一循环泵，所述第一循环泵的进液口与所述再生塔的下部连通，所述第一循环泵的出液口与所述除湿塔的上部连通。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括第二循环泵和加热器，所述第二循环泵的进液口与所述浓、稀溶液热交换箱的出液口连通，所述第二循环泵的出液口与所述加热器的进液口连通，所述加热器的出液口与所述再生塔的上部连通。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括大气风机，所述大气风机的进气口与大气连通，所述大气风机的出气口与所述再生塔的下部连通。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的污泥干燥系统在有机质干燥或物料干燥中的应用。
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