CN110143741B

CN110143741B - 蓝藻一体化处理方法及装备

Info

Publication number: CN110143741B
Application number: CN201910368642.XA
Authority: CN
Inventors: 满志清; 华春峰; 阙炜; 韩晶
Original assignee: Jiangsu Juhui Technologies Co ltd
Current assignee: Jiangsu Juhui Technologies Co ltd
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2039-05-08
Also published as: CN110143741A

Abstract

本发明涉及一种蓝藻一体化处理方法及装备。所述方法包括加压、絮凝、脱水、改性、深度脱水和热解炭化等步骤。所述装备包括第一藻浆池、压力罐、第二藻浆池、脱水机、藻泥斗、藻泥改性装置、电渗析脱水装置、热解炉和控制器。第一藻浆池与压力罐间有高压泥浆泵，压力罐与第二藻浆池间有可调压力单向阀，第二藻浆池与脱水机连通。泥浆泵与脱水机间有絮凝剂加料口。所述藻泥斗与藻泥改性装置间、藻泥改性装置与电渗析脱水装置间、电渗析脱水装置与热解炉间均有第一螺旋输送机。所述第一螺旋输送机借助导线与控制器相连。通过上述方法和装备，可大大缩小蓝藻处理后的体积，避免对周围环境的影响，消除二次污染。

Description

蓝藻一体化处理方法及装备

技术领域

本发明涉及一种蓝藻一体化处理方法及装备。具体说，是用来对从河湖打捞上岸的藻水进行深度脱水、干燥和电渗析热解处理等步骤为一体的一体化处理方法及装备。

背景技术

随着我国经济近年来的高速发展，河湖水体的污染和富营养化日益严重，全国各大主要湖泊都产生了不同程度的水华现象，蓝藻在夏季大量爆发，严重威胁到沿湖地区居民的饮用水安全。为了解决水污染问题，各地启动了各种规模的水体污染治理，遏制水体的进一步恶化。有些地区如太湖地区开展了大规模的蓝藻打捞工程，确保了夏季湖面蓝藻在可控的范围内和周边城乡生产生活的用水安全。但大规模的蓝藻打捞带来了蓝藻的处置和利用问题，高峰时，仅太湖无锡辖区的蓝藻水打捞量就达上万吨。而打捞上岸的这么多的蓝藻的处理又是一个难题。目前的蓝藻处理方法是建立大型沉淀浓缩池，打捞上岸的蓝藻水通过大量的运输工具从各个打捞点运输到大型沉淀浓缩池，由大型沉淀浓缩池处理后再运输到堆场进行堆放。由于通过大型沉淀浓缩池的处理，初步脱水后的藻泥体积较大且仍旧堆放在堆场内，使得在蓝藻产生的夏季，经初步脱水的蓝藻处于开放的环境下，容易腐烂发臭，严重影响了周边的空气质量。又由于在一些地区，高峰期蓝藻的打捞量巨大，没有合适的地方堆放藻泥，随处堆放的情况时常发生，严重影响了环境。如遇暴雨，这些污染物又会重新回到水体中，对水体造成二次污染。

发明内容

本发明要解决的一个问题是提供一种蓝藻一体化处理方法。采用这种处理方法，可大大缩小蓝藻处理后的体积，避免对周围环境的影响，消除二次污染。

本发明要解决的另一个问题是提供一种蓝藻一体化处理装备。

采取上述方案，具有以下优点：

由上述方案可以看出，由于本发明的蓝藻一体化处理方法依次有藻水加压、絮凝、脱水、改性、深度脱水和和热解等步骤，其中，深度脱水后的藻泥含水率不足50%。然后，再对含水率不足50%的藻泥进行热解并使其炭化。经试用，采用本发明的方法和装置对蓝藻处理后，蓝藻的体积得到了大幅度的减小，只有打捞上岸藻水的三百分之一以下。与背景技术相比，省去了大型沉淀浓缩池，使得整个装置可以小型化，做成移动的设备，并设置在河湖边上，对打捞上岸的蓝藻进行就地处理。又由于本发明的装置可设置在河湖边上，对打捞上岸的藻水进行就地处理，与背景技术相比，节省了含水率为80%藻泥的运输，大大节省了处理成本。又由于采用本发明的方法和装置对打捞上岸的蓝藻可进行就地处理，且处理后蓝藻被炭化，体积只有打捞上岸藻水的三百分之一以下，与背景技术相比，省去了堆场，不仅避免了蓝藻处于开放环境情况下容易腐烂发臭、对周边空气的影响，还可避免暴雨季节堆场内的蓝藻重新回到水体中、对水体造成二次污染的情况发生。而且，采用本发明的方法和装置处理后，蓝藻炭化后的剩渣不含水分，主要成份是炭和少量养分，总量很少，可以直接作为有用的资源而利用，如作为土壤修复剂、绿化营养剂、污染吸附剂或炭热值等使用。

附图说明

图1是本发明的蓝藻一体化处理装备示意图；

图2是图1中的藻泥改性装置11的结构示意图；

图3是图1中的电渗析脱水装置12的结构示意图；

图4是图1中的热解炉13的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本发明的蓝藻一体化处理方法包括以下步骤：

先对打捞上岸的含固量为1~5%的藻浆进行加压，使其压力达到0.5~1Mp；

然后，按照藻浆：絮凝剂= 20：1的重量比例，将絮凝剂加入到加压后的藻浆中，使藻浆絮凝成团；

之后，对絮凝成团的藻浆进行脱水，得到含水率为78~82%的藻泥；

之后，按照藻泥：调理剂= 15 ：1的重量比例，在藻泥中加入调理剂并混合均匀，对藻泥进行调理、改性；

之后，对改性后的藻泥进行深度脱水，使藻泥的含水率降至50%以下；

最后，对含水率不足50%的藻泥进行热解、炭化，使其重量降至三十分之一以下。

其中，所述絮凝剂是重量含量为0.15~0.3%的阳离子聚丙烯酰胺溶液。

所述调理剂是纤维素、木屑、锯末和稻草末之类的植物纤维中的任意一种。在本实施例中，所述调理剂是稻草末。

如图1所示，本发明的蓝藻一体化处理装备包括第一藻浆池1、压力罐3、第二藻浆池5、脱水机8、藻泥斗9、藻泥改性装置11、电渗析脱水装置12、热解炉13和控制器14。第一藻浆池1通过高压泥浆泵2与压力罐3连通，压力罐3通过可调压力单向阀4与第二藻浆池5连通，第二藻浆池5通过泥浆泵6和管道与脱水机8连通。其中，泥浆泵6与脱水机8间的管道上加工有絮凝剂加料口7。所述藻泥斗9的进口位于脱水机8的出口下方，藻泥斗9与藻泥改性装置11间、藻泥改性装置11与电渗析脱水装置12间、电渗析脱水装置12与热解炉13间均设置有第一螺旋输送机10。所述脱水机是8离心脱水机。

所述高压泥浆泵2、可调压力单向阀4、脱水机8、藻泥改性装置11、电渗析脱水装置12、热解炉13和第一螺旋输送机10均借助导线与控制器14相连。

如图2所示，所述藻泥改性装置11含有外壳1106。所述外壳1106为管状，其呈水平布置，其上侧加工有第一进泥口1102和调理剂进口1103，调理剂进口1103上方设置有定量加料机构，定量加料机构的出口与调理剂进口1103连通。外壳1106一端设置有第一电机1101，外壳1106内设置有搅拌浆1104，搅拌桨1104的桨轴一端伸出在外并与第一电机1101的输出轴相连。外壳1106下侧加工有第一出泥口1105，第一出泥口1105与相应第一螺旋输送机10的进口连通。所述第一电机1101通过导线与控制器14相连。

其中，所述定量加料机构含有一个呈水平布置的管状壳体1107。管状壳体1107两端均设置有封盖1108，管状壳体1107内安装有转轴1109，转轴1109周向均布有刮料片1110。所述刮料片1110有两个，该两个刮料片1110呈十字形布置。转轴1109和刮料片1110的片面相平行且与所述搅拌桨1104的桨轴相垂直。转轴1109一端穿过一个封盖1108后伸出在外，管状壳体1107一端设置有第二电机，第二电机的输出轴与转轴1109的外伸端相连。所述第二电机借助导线与控制器14相连。

如图3所示，所述电渗析脱水装置含有金属筒1204和直流电源1201。所述金属筒1204的筒壁上均布有通孔，金属筒1204内衬有透水编织袋1203。金属筒1204的口部设置有支架1202，支架1202与金属筒1204口部间设置有绝缘环1206，使得支架1202与金属筒1204口部间相绝缘。透水编织袋1203内腔的中心悬置有呈立式布置的电极杆1205，电极杆1205上端连接在支架1202上。所述直流电源1201为0~80伏直流电源，其正极与电极杆1205相连，负极与金属筒1204相连。所述直流电源1201借助导线与控制器14相连。

如图4所示，所述热解炉含有炉体1305，炉体1305顶部的对侧分别加工有第二进泥口1308和引风口1306，炉体1305底部加工有出渣口1313。所述第二进泥口1308位于相邻的第一螺旋输送机10的第一出泥口下方，引风口1306处设置有第一引风机1307。炉体1305内设置有四个第二螺旋输送机1309。所述第二螺旋输送机含有长槽1315。所述长槽1315呈水平布置并位于炉体1305内，其槽口朝上，其内安装有螺旋状输送轴1309，输送轴1309两端与长槽1315的两端间均借助轴承呈可旋转状配合。输送轴1309远离燃烧器1310的一端炉壁上加工有与输送轴1309相对应的轴孔，所述输送轴1309的该端穿过相应轴孔后伸出在炉体1305的端壁之外，所述输送轴1309的外伸端上连有第三电机1314。相邻第二螺旋输送机中，上方的那个第二螺旋输送机的出料口与其下方的那个第二螺旋输送机的槽口相对应，且最上方的那个第二螺旋输送机的槽口与所述第二进泥口1308对应。相邻第二螺旋输送机间、最下方的第二螺旋输送机与炉体1305底部间均设置有燃烧器1310，燃烧器1310的燃料进口1311均安装有第一电磁阀1312。炉体1305的炉壁底部外侧加工有进风口1304，进风口1304处连有第二引风机1303。第二引风机1303的进口连有制氧机1301，制氧机1301出口通过第二电磁阀1302与第二引风机1303的进风口相连。所述制氧机1301、第一引风机1307、第二引风机1303、第一螺旋输送机10、第二螺旋输送机、燃烧器1310、第一电磁阀1312和第二电磁阀1302均借助导线与控制器14相连。

本发明的蓝藻一体化处理装备工作时，先将打捞上岸的含固量为1~5%的藻浆放入第一藻浆池1内，并依次通过高压泥浆泵2、压力罐3、将第一藻浆池1送来的藻浆进行加压，使其压力达到0.5~1Mp后，再经可调压力单向阀4送入第二藻浆池5内。然后，在通过泥浆泵6将第二藻浆池5内的藻浆送入脱水机8的过程中，按照藻浆：絮凝剂= 20：1的重量比例，将絮凝剂加入到加压后的藻浆中，使藻浆絮凝成团。之后，絮凝成团的藻浆经过脱水机8进行脱水，得到含水率为78~82%的藻泥。之后，脱水后的藻泥经过藻泥斗送9和一个第一输送机10送入藻泥改性装置11内，并按照藻泥：调理剂= 15 ：1的重量比例，在藻泥中加入调理剂并混合均匀，对藻泥进行调理、改性。其中，所述调理剂可以根据需要选用纤维素、木屑、锯末和稻草末之类的植物纤维中的任意一种，在本实施例中，所述调理剂是稻草末。之后，通过另一个第一螺旋输送机10将调理后的藻泥送入电渗析脱水装置12内，对改性后的藻泥进行深度脱水，使藻泥的含水率降至50%以下。最后，再通过又一个第一螺旋输送机10将含水率不足50%的藻泥送入热解炉13内，进行热解、炭化，使其重量降至三十分之一以下。

Claims

1.蓝藻一体化处理方法，其特征在于依次包括以下步骤：

先对含固量为1~5%的藻浆进行加压，使其压力达到0.5~1Mp；

然后，按照藻浆：絮凝剂= 20：1的重量比例，将絮凝剂加入加压后的藻浆中，使藻浆絮凝成团；

最后，对含水率不足50%的藻泥进行热解、炭化，使其重量降至三十分之一以下；

其使用的装备包括第一藻浆池（1）、压力罐（3）、第二藻浆池（5）、脱水机（8）、藻泥斗（9）、藻泥改性装置（11）、电渗析脱水装置（12）、热解炉（13）和控制器（14）；第一藻浆池（1）通过高压泥浆泵（2）与压力罐（3）连通，压力罐（3）通过可调压力单向阀（4）与第二藻浆池（5）连通，第二藻浆池（5）通过泥浆泵（6）和管道与脱水机（8）连通；其中，泥浆泵（6）与脱水机（8）间的管道上有絮凝剂加料口（7）；所述藻泥斗（9）的进口位于脱水机（8）的出口下方，藻泥斗（9）与藻泥改性装置（11）间、藻泥改性装置（11）与电渗析脱水装置（12）间、电渗析脱水装置（12）与热解炉（13）间均有第一螺旋输送机（10）；所述高压泥浆泵（2）、可调压力单向阀（4）、脱水机（8）、藻泥改性装置（11）、电渗析脱水装置（12）、热解炉（13）和第一螺旋输送机（10）均借助导线与控制器（14）相连。

2.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于所述絮凝剂是重量含量为0.15~0.3%的阳离子聚丙烯酰胺溶液。

3.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于所述调理剂是纤维素、木屑、锯末和稻草末之类的植物纤维中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于：所述脱水机（8）是离心脱水机。

5.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于：所述藻泥改性装置（11）包括外壳（1106）；所述外壳（1106）为管状，其呈水平布置，其上侧有第一进泥口（1102）和调理剂进口（1103），调理剂进口（1103）上方有定量加料机构，定量加料机构的出口与调理剂进口（1103）连通；外壳（1106）一端有第一电机（1101），外壳（1106）内有搅拌桨（1104），搅拌桨（1104）的桨轴一端伸出在外并与第一电机（1101）的输出轴相连；外壳（1106）下侧有第一出泥口（1105），第一出泥口（1105）与相应第一螺旋输送机（10）的进口连通；所述第一电机（1101）通过导线与控制器（14）相连。

6.根据权利要求5所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于：所述定量加料机构含有一个呈水平布置的管状壳体（1107）；管状壳体（1107）两端均有封盖（1108），管状壳体（1107）内有转轴（1109），转轴（1109）周向均布有刮料片（1110），转轴（1109）和刮料片（1110）的片面相平行且与所述搅拌桨（1104）的桨轴相垂直；转轴（1109）一端穿过一个封盖（1108）后伸出在外，管状壳体（1107）一端有第二电机，第二电机的输出轴与转轴（1109）的外伸端相连；所述第二电机借助导线与控制器（14）相连。

7.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于：所述电渗析脱水装置包括金属筒（1204）和直流电源（1201）；所述金属筒（1204）的筒壁上均布有通孔，金属筒（1204）内衬有透水编织袋（1203）；金属筒（1204）的口部有支架（1202），支架（1202）与金属筒（1204）口部间有绝缘环（1206）；所述透水编织袋（1203）内腔的中心悬置有呈立式布置的电极杆（1205），电极杆（1205）上端连接在支架（1202）上；所述直流电源（1201）为0~80伏直流电源，其正极与电极杆（1205）相连，负极与金属筒（1204）相连；所述直流电源（1201）借助导线与控制器（14）相连。

8.根据权利要求1所述的蓝藻一体化处理方法，其特征在于：所述热解炉含有炉体（1305），炉体（1305）顶部的对侧分别有第二进泥口（1308）和引风口（1306），炉体（1305）底部有出渣口（1313）；所述第二进泥口（1308）位于相邻的第一螺旋输送机（10）的第一出泥口下方，引风口（1306）处有第一引风机（1307）；炉体（1305）内有至少两个第二螺旋输送机；所述第二螺旋输送机含有长槽（1315）；所述长槽（1315）呈水平布置并位于炉体（1305）内，其槽口朝上，其内安装有螺旋状输送轴（1309），输送轴（1309）两端与长槽（1315）的两端间均借助轴承呈可旋转状配合；输送轴（1309）远离燃烧器（1310）的一端炉壁上加工有与输送轴（1309）相对应的轴孔，所述输送轴（1309）的该端穿过相应轴孔后伸出在炉体（1305）的侧壁之外，所述输送轴（1309）的外伸端上连有第三电机（1314）；相邻第二螺旋输送机中，上方的那个第二螺旋输送机的出料口与其下方的那个第二螺旋输送机的槽口相对应，且最上方的那个第二螺旋输送机的槽口与所述第二进泥口（1308）对应；相邻第二螺旋输送机间、最下方的第二螺旋输送机与炉体（1305）底部间均有燃烧器（1310），燃烧器（1310）的燃料进口（1311）均有第一电磁阀（1312）；炉体（1305）的炉壁底部外侧有进风口（1304），进风口（1304）处连有第二引风机（1303）；第二引风机（1303）的进口连有制氧机（1301），制氧机（1301）出口通过第二电磁阀（1302）与第二引风机（1303）的进风口相连；所述制氧机（1301）、第一引风机（1307）、第二引风机（1303）、第一螺旋输送机（10）、第二螺旋输送机、燃烧器（1310）、第一电磁阀（1312）和第二电磁阀（1302）均借助导线与控制器（14）相连。