CN110040937A - 一种热泵低温污泥干化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热泵低温污泥干化系统，属于污泥处理领域。该污泥干化系统包括污泥干化机、脱水机和加药机构，所述的加药机构与脱水机相连通，所述的脱水机分别与进料斗和污泥池相连通；所述的污泥干化机内设有热风循环机构以及除湿热泵机构，所述的热风循环机构与除湿热泵机构相连通。本发明实施例通过设置加药机构和脱水机，可以预先对污水进行高效的脱水操作，从而可以降低后续对污泥干化处理的温度。另外，本发明实施例还通过在污泥干化机内设置热风循环机构和除湿热泵机构，可以对污泥干化机内的循环热风进行除湿和加热操作，从而不仅可以起到降低能耗的作用，而且还可以降低干化温度以及可以提高干化处理效果。

Description

一种热泵低温污泥干化系统
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，具体是一种热泵低温污泥干化系统。
背景技术
污泥是城市污水处理、重工业以及有色金属冶炼等企业的衍生品，通常含有病源微生物、寄生卵、有害重金属以及大量难降解物质。如果处理不彻底，会对环境造成二次污染。因此业内有“治水不治泥、污染大转移”的说法。另外，由于污泥体积过大，含水量高，臭味强烈，易产生二次污染，且不利于污泥填埋和焚烧处置。其中，法规中有要求污泥处理后的含水率需要小于60％后方可填埋处置，以及污泥需要进行焚烧时的含水率一般需小于50％。
因此，污泥在处理时往往需要先进行干化处理，以降低污泥的含水量。然而，现有的污泥干化系统，有采用转筒式的热风干化系统、转盘式的蒸汽干化系统以及中温带式热风干燥系统等。但是，这些干燥系统一般未对污泥进行预先脱水处理，且所使用的热风或蒸汽的湿度较大，其干化温度较高，故至少存在耗能较大、安全性较差、干化后污泥的含水量偏高等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热泵低温污泥干化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明的一个实施例提供如下技术方案：
一种热泵低温污泥干化系统，包括污泥干化机，所述的污泥干化机分别与进料斗和干料仓相连通；其中，所述的污泥干化系统还包括脱水机和加药机构，所述的加药机构与脱水机相连通，所述的脱水机分别与进料斗和污泥池相连通；所述的污泥干化机内设有热风循环机构以及除湿热泵机构，所述的热风循环机构与除湿热泵机构相连通。
本发明实施例采用的一种优选方案，所述的加药机构包括泡药机和加药泵，所述的泡药机通过混药罐分别与进水管和进药管相连通，所述的加药泵分别与泡药机和脱水机相连通。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的脱水机通过污泥泵与污泥池相连通，且所述的脱水机上设有排污管、溢流管和滤液管；所述的排污管和溢流管均与污泥池相连通，所述的滤液管与原水池相连通。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的进料斗内设有成型机。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的热风循环机构包括循环风机，所述的循环风机分别与出风管和进风管相连通；所述的污泥干化机内设有干燥箱，所述的干燥箱与进料斗相连通；所述的出风管与干燥箱的顶部相连通，所述的进风管与干燥箱的底部相连通；所述的出风管还通过除湿热泵机构与循环风机相连通。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的干燥箱内设有若干组网带输送机，若干组所述的网带输送机依次从上往下进行排列。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的除湿热泵机构包括蒸发器、第一冷凝器、压缩机和膨胀阀，所述的出风管通过蒸发器与第一冷凝器相连通，所述的第一冷凝器与循环风机相连通；所述的蒸发器、压缩机、第一冷凝器和膨胀阀形成一个循环回路。
本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的除湿热泵机构还包括冷却塔和第二冷凝器，所述的冷却塔通过冷却泵与第二冷凝器相连通，所述的第二冷凝器与蒸发器相连通。
本发明实施例的提供的上述技术方案，相比于现有技术，具有以下技术效果：
(1)本发明实施例通过设置含有泡药机和加药泵的加药机构，以及通过设置脱水机分别与加药机构和污泥干化机相连通，便可预先对污水进行高效的脱水操作，其可将含水量高达99％的污泥脱水至含水量约为80％的污泥，从而可以降低后续对污泥干化处理的温度。
(2)本发明实施例还通过在污泥干化机内设置带有循环风机的热风循环机构，以及设置带有蒸发器、第一冷凝器和压缩机的除湿热泵机构，便可对污泥干化机内的循环热风进行除湿和加热操作，从而不仅可以起到降低能耗的作用，而且由于进入干燥箱内的是干燥的热风，故还可以降低干化温度以及可以提高干化处理效果。
(3)此外，由于该污泥干化系统只有排出污泥中的水分，没有其他污染物和废气排出，而且其所需的干化热风温度较低，故还具有环保和安全的特点。
附图说明
图1为实施例1提供的一种热泵低温污泥干化系统的结构示意图。
图2为实施例2提供的污泥干化机的结构示意图。
图中：1-污泥干化机、2-脱水机、3-干料仓、4-污泥池、5-原水池、6-污泥泵、7-排污管、8-溢流管、9-滤液管、10-进料斗、11-成型机、12-吸料机、13-排水管、14-进水管、15-进药管、16-混药罐、17-泡药机、18-加药泵、19-干燥箱、20-网带输送机、21-干料出口、22-循环风机、23-出风管、24-进风管、25-蒸发器、26-第一冷凝器、27-压缩机、28-膨胀阀、29-冷却塔、30-冷却泵、31-第二冷凝器。
具体实施方式
下面的具体实施例是结合本说明书中提供的附图对本申请的技术方案作出的具体、清楚的描述。其中，说明书的附图只是为了用于将本申请的技术方案呈现得更加清楚明了，并不代表实际生产或使用中的形状或大小，以及也不能将附图的标记作为所涉及的权利要求的限制。
另外，在本申请的描述中，所采用到的术语应当作广义的理解，对于本领域的技术人员而言，可以根据实际的具体情况来理解术语的具体含义。譬如，本申请中所采用的术语“安装”可以定义为可拆卸的固定安装或者是不可拆卸的固定安装等；所采用的术语“设置”和“设有”，可以定义为接触式设置或者未接触式设置等；所采用的术语“连接”和“相连”可以定义为固定连接或者可活动连接的机械连接，也可定义为电性连接等；所采用的术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；所采用的方位词术语均是以附图为参考或者根据以实际情况以及公知常识所定义的方向为准。
实施例1
参照附图1，该实施例提供了一种热泵低温污泥干化系统，包括污泥干化机1，所述污泥干化机1的顶部与进料斗10相连通，其底部通过吸料机12与干料仓3相连通。通过进料斗10可以往污泥干化机1内添加污泥，以便于通过污泥干化机1对污泥进干化处理，吸料机12可以将经污泥干化机1干化处理后的污泥干料输送至干料仓3内，以便于对污泥干料的收集。另外，所述的污泥干化机1内设有热风循环机构以及除湿热泵机构，所述的热风循环机构与除湿热泵机构相连通，除湿热泵机构可选用现有技术的热泵机组，通过除湿热泵机构可以对污泥干化机1内排出的热风进行除湿处理以及加热处理，从而可以循环利用热风，且可以保证热风的干燥程度，以保证在低温风干污泥时，仍可以具有较好的干化效果。
进一步，为了可以进一步提高低温污泥的干化效果，所述的污泥干化系统还包括脱水机2和加药机构，其中，脱水机2为现有技术中的污泥脱水机，所述的加药机构与脱水机2相连通，所述的脱水机2通过进料斗10与污泥干化机1相连通，便于将初步脱水后污泥送至污泥干化机1内进行干化处理；所述的脱水机2还通过污泥泵6和污泥池4相连通，通过污泥泵6可以将污泥池4内的污泥送入至脱水机2内进行脱水操作。
具体的，所述的加药机构包括泡药机17和加药泵18，所述的泡药机17通过混药罐16分别与进水管14和进药管15相连通，进水管14与自来水源相连通，进药管15用于添加高分子絮凝剂等药物，通过混药罐16可以将高分子絮凝剂等药物溶解于水中，通过泡药机17可以对药物溶液进行搅拌混匀；另外，所述的加药泵18分别与泡药机17和脱水机2相连通，通过加药泵18可以配制好的药物溶液送入到脱水机2内，从而可以提高污泥与水的分离效果。
进一步，所述的脱水机2通过污泥泵6与污泥池4相连通，且所述的脱水机2上设有排污管7、溢流管8和滤液管9；所述的排污管7和溢流管8均与污泥池4相连通，通过排污管7和溢流管8可以将溢流的污泥以及脱水机2内剩余的污泥回流到污泥池4内，以便于后续进行循环处理。另外，所述的滤液管9与原水池5相连通，通过滤液管9可以将脱水机2分离出的水回流至原水池5内。
进一步，所述的进料斗10内设有成型机11，成型机11可选用现有技术中的切条机、挤条机或造粒机等，通过成型机11的设置，可以将脱水后的污泥直接进行定型，以便于后续的运输和干化处理。
该实施例提供的污泥干化系统，在使用时，先启动污泥泵6将污泥池4内的污泥输送至脱水机2内；接着，通过启动加药泵18往脱水机2内送入高分子絮凝剂等药物，并启动脱水机2对污泥和水进行分离；然后，将分离出的污泥通过进料斗10和成型机11进入到污泥干化机1内进行定型和干化处理；再接着，便可通过吸料机12将干化处理后的污泥干料回收至干料仓3内。
实施例2
参照附图2，该实施例是在实施例1的基础上对污泥干化机1进行改进，具体的，所述污泥干化机1的内设有干燥箱19，
所述干燥箱19的顶部与进料斗10相连通；所述的干燥箱19内设有两组网带输送机20，所述的两组网带输送机20依次从上往下进行排列，便于热风的通过，以及可以提高污泥与热风的接触时间，从而可以提高干化效率。另外，顶层网带输送机20的前端设置在进料斗10的下方，底层网带输送机20的末端下方设置有干料出口21，干料出口21通过吸料机12与干料仓3相连通。
进一步，所述的热风循环机构包括循环风机22，所述的循环风机22分别与出风管23和进风管24相连通；所述的出风管23与干燥箱19的顶部相连通，所述的进风管24与干燥箱19的底部相连通；通过循环风机22可以使热风循环地从下往上吹，从而可以减少热量的损失。另外，所述的出风管23还通过除湿热泵机构与循环风机22相连通。
具体的，所述的除湿热泵机构包括蒸发器25、第一冷凝器26、压缩机27和膨胀阀28，所述的出风管23通过蒸发器25与第一冷凝器26相连通，所述的第一冷凝器26与循环风机22相连通；蒸发器25底部还设有排水管13，排水管13与原水池5相连通。此外，所述的蒸发器25、压缩机27、第一冷凝器26和膨胀阀28形成一个循环回路，且该循环回路通有冷却液，冷却液可选用冷却水。通过蒸发器25的设置可以使出风管23内的湿热风与蒸发器25内的冷却液进行热交换，从而可以使湿热风中的水分凝结析出，以实现对循环热风进行除湿的操作，其析出的水分可以通过排水管13回流到原水池5内；通过第一冷凝器26的设置，由于冷却液经蒸发器25蒸发成气体后，再经压缩机27可形成高温高压的气体，当高温高压的气体通过第一冷凝器26内可以冷凝成液体，而这一过程便可放出大量的热，从而可以对经蒸发器25除湿处理的循环热风进行加热处理，其加热后的循环热风便可通过循环风机22回到干燥箱19对污泥进行干化处理。
进一步，所述的除湿热泵机构还包括冷却塔29和第二冷凝器31，所述的冷却塔29通过冷却泵30与第二冷凝器31相连通，所述的第二冷凝器31与蒸发器25相连通。通过第二冷凝器31可以对冷却塔29内的冷却液进行冷凝处理，通过冷却泵30可以将冷却液送至蒸发器25内与循环热风进行热交换。
通过采用实施例2提供的污泥干化系统对污泥进行干化处理，其干化所需热风的温度为40-68℃，不需要消耗热能，干化4kg水只需要越1度的电，而且干化后污泥的含水量可降低至10％。
综上所述，本发明实施例通过设置含有泡药机17和加药泵18的加药机构，以及通过设置脱水机2分别与加药机构和污泥干化机1相连通，便可预先对污水进行高效的脱水操作，其可将含水量高达99％的污泥脱水至含水量约为80％的污泥，从而可以降低后续对污泥干化处理的温度。另外，本发明实施例还通过在污泥干化机1内设置带有循环风机22的热风循环机构，以及设置带有蒸发器25、第一冷凝器26和压缩机27的除湿热泵机构，便可对污泥干化机1内的循环热风进行除湿和加热操作，从而不仅可以起到降低能耗的作用，而且由于进入干燥箱19内的是干燥的热风，故还可以降低干化温度以及可以提高干化处理效果；此外，由于该系统只有排出污泥中的水分且干化温度较低，没有其他污染物和废气排出，故还具有环保和安全的特点。
需要说明的是，上述实施例只是针对本申请的技术方案和技术特征进行具体、清楚的描述。而对于本领域技术人员而言，属于现有技术或者公知常识的方案或特征，在上面实施例中就不作详细地描述了。
另外，本申请的技术方案不只局限于上述的实施例，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，从而可以形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种热泵低温污泥干化系统，包括污泥干化机(1)，所述的污泥干化机(1)分别与进料斗(10)和干料仓(3)相连通，其特征在于，所述的污泥干化系统还包括脱水机(2)和加药机构，所述的加药机构与脱水机(2)相连通，所述的脱水机(2)分别与进料斗(10)和污泥池(4)相连通；所述的污泥干化机(1)内设有热风循环机构以及除湿热泵机构，所述的热风循环机构与除湿热泵机构相连通。
2.根据权利要求1所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的加药机构包括泡药机(17)和加药泵(18)，所述的泡药机(17)通过混药罐(16)分别与进水管(14)和进药管(15)相连通，所述的加药泵(18)分别与泡药机(17)和脱水机(2)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的脱水机(2)通过污泥泵(6)与污泥池(4)相连通，且所述的脱水机(2)上设有排污管(7)、溢流管(8)和滤液管(9)；所述的排污管(7)和溢流管(8)均与污泥池(4)相连通，所述的滤液管(9)与原水池(5)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的进料斗(10)内设有成型机(11)。
5.根据权利要求1所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的热风循环机构包括循环风机(22)，所述的循环风机(22)分别与出风管(23)和进风管(24)相连通；所述的污泥干化机(1)内设有干燥箱(19)，所述的干燥箱(19)与进料斗(10)相连通；所述的出风管(23)与干燥箱(19)的顶部相连通，所述的进风管(24)与干燥箱(19)的底部相连通；所述的出风管(23)还通过除湿热泵机构与循环风机(22)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的干燥箱(19)内设有若干组网带输送机(20)，若干组所述的网带输送机(20)依次从上往下进行排列。
7.根据权利要求5所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的除湿热泵机构包括蒸发器(25)、第一冷凝器(26)、压缩机(27)和膨胀阀(28)，所述的出风管(23)通过蒸发器(25)与第一冷凝器(26)相连通，所述的第一冷凝器(26)与循环风机(22)相连通；所述的蒸发器(25)、压缩机(27)、第一冷凝器(26)和膨胀阀(28)形成一个循环回路。
8.根据权利要求7所述的一种热泵低温污泥干化系统，其特征在于，所述的除湿热泵机构还包括冷却塔(29)和第二冷凝器(31)，所述的冷却塔(29)通过冷却泵(30)与第二冷凝器(31)相连通，所述的第二冷凝器(31)与蒸发器(25)相连通。
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