CN111217506A - 一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，包括蒸汽发生系统、进料系统、污泥干燥机和桨叶干燥器，进料系统的出料口与污泥干燥机的进料口相连，污泥干燥机的出料口与桨叶干燥器的进料口相连；污泥干燥机中设置有若干层用于挤压污泥的辊筒组，每层辊筒组包括若干个辊筒单元，辊筒单元包括两个间隔且平行设置的辊筒，辊筒中设置有蒸汽管道和冷凝水管道；蒸汽发生系统为污泥干燥机及桨叶干燥器提供蒸汽；桨叶干燥器具有返料功能。本发明的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法提高了污泥干燥处理的效率和质量。

Description

一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法

技术领域

本发明涉及污泥干燥技术领域，特别是涉及一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法。

背景技术

污泥是一种污染治理工艺的副产品，具有含水率高、成分复杂、含有大量致命微生物等特点，且容易造成二次污染，对其进行干燥处理是实现污泥无害化、减量化和资源化利用的前提。

现有的污泥防粘附干燥装置在干燥过程中随着污泥含水量的下降，污泥的粘滞性增加，容易在干燥过程中的出现粘壁和粘结，外表面出现结壳现象。干燥过程粘壁与结块的发生，会降低传热传质效率，阻碍水分蒸发，造成能量浪费，另外造成设备卡塞导致运转阻力过大产生的电机过载现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高污泥干燥处理的效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，包括蒸汽发生系统、进料系统、污泥干燥机和桨叶干燥器，所述进料系统的出料口与所述污泥干燥机的进料口相连，所述污泥干燥机的出料口与所述桨叶干燥器的进料口相连；所述污泥干燥机中设置有若干层用于挤压污泥的辊筒组，每层所述辊筒组包括若干个辊筒单元，所述辊筒单元包括两个间隔且平行设置的辊筒，所述辊筒中设置有蒸汽管道和冷凝水管道；所述蒸汽发生系统为所述污泥干燥机及所述桨叶干燥器提供蒸汽；所述桨叶干燥器具有返料功能。

优选的，每个所述辊筒单元中的两个所述辊筒能够将湿污泥向下挤压并最终将湿污泥挤压至下一层所述辊筒组；各层所述辊筒组中的所述辊筒单元的数量相等，相邻的两个所述辊筒组正对。

优选的，所述辊筒的表面设置有环形沟槽；所述蒸汽管道的轴向和所述冷凝水管道的轴向均与所述辊筒的轴向平行。

优选的，所述进料系统包括预热器和污泥螺杆泵，所述预热器的出料口与所述污泥螺杆泵的进料口相通，所述污泥螺杆泵的出料口与所述污泥干燥机的进料口相通。

优选的，所述蒸汽发生系统包括蒸汽发生器、分汽缸和过热器；所述蒸汽发生器的出汽口与所述分汽缸的入汽口连通；所述过热器的入汽口与所述分汽缸的一个出汽口连通，所述过热器的出汽口与所述污泥干燥机底部的第一过热蒸汽入口及所述桨叶干燥器顶部的载汽入口连通；各个所述辊筒中的所述蒸汽管道通过管路与所述分汽缸的另一个出汽口连通；所述桨叶干燥器的入汽口与所述分汽缸的再一个出汽口连通；所述桨叶干燥器顶部的载汽出口与所述污泥干燥机底部的第二过热蒸汽入口连通。

优选的，所述污泥干燥机的蒸汽出口和所述桨叶干燥器的蒸汽出口分别通过管路与所述预热器的蒸汽入口连通，且所述污泥干燥机与所述预热器之间的管路、所述桨叶干燥器与所述预热器之间的管路上分别设置有疏水阀。

优选的，所述分汽缸的三个出汽口的连接管路上分别设置有阀门；每层所述辊筒组与所述分汽缸的连接管路上分别设置有阀门。

优选的，所述桨叶干燥器的出料口处设置有旋转阀，所述桨叶干燥器的入汽口和出汽口处分别设置有旋转接头；所述污泥干燥机顶部的二次蒸汽出口与尾气洗涤塔的入汽口连通。

本发明还提供一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥方法，包括以下步骤：

(1)将蒸汽发生器产生的蒸汽分别通入内带返料的桨叶干燥器的热轴、污泥干燥机的干燥室以及辊筒的蒸汽管道内进行预热，从所述桨叶干燥器的热轴及所述辊筒内出来的冷凝水和蒸汽再通入到预热器的热轴内中对所述预热器的热轴进行初步预热，从所述干燥室出来的二次蒸汽进入尾气洗涤塔被吸收；

(2)污泥在所述预热器中经过预热和过滤除杂后通入污泥螺杆泵进行造粒，经过污泥干燥机干燥之后的污泥颗粒通入所述桨叶干燥器进行二次干燥，污泥颗粒在所述桨叶干燥器内的干燥室中进行干燥，完全干燥完成后的污泥粉末一部分直接从出料口经旋转阀输送出去，另一部分完全干燥的污泥粉末作为吸附剂通过返料装置返料，在所述桨叶干燥器内所述吸附剂将半干的污泥颗粒包裹，经过所述桨叶干燥器干燥后部分导出出料口。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法提高了污泥干燥处理的效率和质量。本发明通过污泥干燥机将湿污泥进行造粒，再用桨叶干燥器对半干的污泥进行二次干燥，在二次干燥过程中通过返料将出料口部分干燥的粉末状污泥作为吸附剂返料，利用物理吸附原理将进料口处半干的污泥包裹；由于接触吸附热质传递速率高，污泥颗粒的表面迅速被干燥，粉末状干污泥包裹的颗粒状污泥具有多孔干表面，促进污泥内部水分向外表面迁移，水分由内向外扩散速度快，干燥效率高。同时避免污泥在干燥过程中再次聚集和结块，避免污泥在干燥过程中黏壁和粘结。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置的结构示意图；

图2为本发明污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置中的辊筒干燥原理示意图；

图3本发明污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置中的干湿污泥混合原理示意图；

其中：1-污泥干燥机，2-预热器，3-污泥螺杆泵，4-尾气洗涤塔，5-供汽阀门，6-蒸汽发生器，7-过热器，8-第一阀门，9-第二阀门，10-第三阀门，11-分汽缸，12-第一旋转接头，13-旋转阀，14-桨叶干燥器，15-第二旋转接头，16-第一疏水阀，17-第二疏水阀，18-第四阀门，19-第五阀门，20-第六阀门，21-第七阀门，22-第八阀门，23-辊筒，24-湿污泥，25-污泥颗粒，26-污泥粉末。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高污泥干燥处理的效率。。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图3所示：本实施例污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，包括进料系统、污泥干燥机1、桨叶干燥器14、蒸汽发生系统和尾气洗涤塔4。

其中，进料系统包括预热器2和污泥螺杆泵3，预热器2的顶端设置有进料口，预热器2内部设有两根热轴，热轴内部设有蒸汽管道和冷凝水管道，预热器2底端的出料口与污泥螺杆泵3的进料口相通，污泥螺杆泵3的出料口与污泥干燥机1的进料口相通；污泥干燥机1的出料口与桨叶干燥器14的进料口相连；蒸汽发生系统为污泥干燥机1及桨叶干燥器14提供蒸汽。

污泥干燥机1中设置有五层用于挤压污泥的辊筒组，每层辊筒组包括一个辊筒单元，辊筒单元包括两个间隔且平行设置的辊筒23，辊筒23中设置有蒸汽管道和冷凝水管道，辊筒23的表面还设置有环形沟槽；辊筒23中的蒸汽管道的轴向和冷凝水管道的轴向均与辊筒23的轴向平行。相邻的两个辊筒组正对；每个辊筒单元中的两个辊筒23能够将湿污泥24向下挤压并最终将湿污泥24挤压至下一层辊筒组，湿污泥24经过最底层的滚筒单元后被挤压成污泥颗粒25，并经污泥干燥机1底端的出料口进入桨叶干燥器14中。

桨叶干燥器14内带返料机构，具有返料功能，如专利号为ZL01265998所公开的带返料机构的桨叶干燥机，桨叶干燥器14能够将污泥颗粒25二次干燥成污泥粉末26，且部分干燥后的污泥粉末26会被返料至进料端对尚未进行二次干燥的污泥颗粒25进行包裹、干燥。桨叶干燥器14的出料口处设置有旋转阀13，桨叶干燥器14的入汽口处设置有第一旋转接头12、出汽口处设置有第二旋转接头15。

在本实施例中，蒸汽发生系统包括蒸汽发生器6、分汽缸11和过热器7；蒸汽发生器6的出汽口通过管路与分汽缸11的入汽口连通，且该管路上设置有供汽阀门5；过热器7的入汽口与分汽缸11的一个出汽口连通，过热器7与分汽缸11之间的管路上设置有第二阀门9；过热器7的出汽口与污泥干燥机1底部的第一过热蒸汽入口及桨叶干燥器14顶部的载汽入口连通；各个辊筒23中的蒸汽管道通过管路与分汽缸11的另一个出汽口连通，各个辊筒组与分汽缸11之间的总管路上设置有第三阀门10，由下至上每层辊筒组与分汽缸11的支线连接管路上的阀门分别为第四阀门18、第五阀门19、第六阀门20、第七阀门21和第八阀门22；桨叶干燥器14的入汽口与分汽缸11的再一个出汽口连通，桨叶干燥器14与分汽缸11之间的管路上设置有第一阀门8；桨叶干燥器14顶部的载汽出口与污泥干燥机1底部的第二过热蒸汽入口连通。

污泥干燥机1的蒸汽出口和桨叶干燥器14的蒸汽出口分别通过管路与预热器2的蒸汽入口连通，且桨叶干燥器14与预热器2之间的管路上设置有第一疏水阀16、污泥干燥机1与预热器2之间的管路上设置有第二疏水阀17。

污泥干燥机1顶部的二次蒸汽出口与尾气洗涤塔4的入汽口连通，尾气洗涤塔4对污泥干燥机1的干燥室中排出的二次蒸汽进行洗涤后再排放。

本实施例还提供一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥方法，包括以下步骤：

(1)先启动蒸汽发生器6，打开供汽阀门5、第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门18、第五阀门19，第六阀门20，第七阀门21，第八阀门22，同时打开过热器7、第一疏水阀16、第二疏水阀17，当蒸汽发生器的压力达到0.6MPa后，蒸汽分别通入内带返料的桨叶干燥器14的热轴、污泥干燥机1的干燥室以及辊筒23的蒸汽管道内进行预热，从桨叶干燥器14的热轴及辊筒23内出来的冷凝水和蒸汽再通入到预热器2的蒸汽和冷凝水入口管道中对预热器2的热轴进行初步预热，从干燥室出来的二次蒸汽进入尾气洗涤塔4被洗涤、排放；

(2)启动污泥干燥机1、预热器2、污泥螺杆泵3、内内带返料的桨叶干燥器14，污泥在预热器2中经过预热和过滤除杂后通入污泥螺杆泵3进行造粒，湿污泥24在污泥干燥机1内完成干燥和造粒后变成了含水率在40％左右半干的污泥颗粒25，污泥颗粒25在自身重力作用下落入桨叶干燥器14进行二次干燥，污泥颗粒25在桨叶干燥器14内的干燥室中进行干燥，污泥颗粒25干燥完成后变为含水率为15％左右的污泥粉末26，污泥粉末26一部分直接从出料口经旋转阀13输送出去，另一部分完全干燥的污泥粉末26作为吸附剂通过返料装置返料，在桨叶干燥器14内吸附剂将半干的污泥颗粒25包裹，经过桨叶干燥器14干燥后部分导出出料口，如此循环。

干燥过程中内带返料的桨叶干燥器14干燥室里的二次蒸汽从载汽出口通入污泥干燥机1干燥室的第二过热蒸汽入口，通入到预热器2的辊筒内对污泥进行预热

本实施例利用物理吸附原理让干污泥粉末26将半干的污泥颗粒25包裹，被包裹的颗粒状污泥具有多孔干表面，能促进污泥内部水分向外表面进一步扩散加快干燥速率，并且避免污泥重新结块和颗粒聚集，从而有效的防止湿污泥24在干燥过程中的粘壁和粘结问题；采用过热蒸汽作为传热介质，具有热容性大、吸湿能力强、无传质阻力且安全无爆炸危险；同时过热蒸汽干燥污泥的温度远高于水的沸点温度，干燥过程中能有效的消灭细菌和其他有毒微生物，能有效避免干燥后的污泥对环境造成的生物污染，有利于的污泥的回收利用。

本实施例中对流干燥蒸汽和导热干燥蒸汽共同作用，对污泥干燥产生的二次蒸汽通入尾气洗涤塔4后进行排放，降低了环境污染，简化了设备；导热干燥蒸汽完成干燥后产生的蒸汽和冷凝水从新返回到预热器2内对污泥预热，对其热量回收再利用，达到节能效果；本发明通过将污泥环形快速干燥器密封在箱体内，简化了密封结构，并减少了热损，装置内污泥随辊筒23转动，机械能耗很低，过热蒸汽干燥是在密封条件下进行的，粉尘含量大大降低，有利于环境保护。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：包括蒸汽发生系统、进料系统、污泥干燥机和桨叶干燥器，所述进料系统的出料口与所述污泥干燥机的进料口相连，所述污泥干燥机的出料口与所述桨叶干燥器的进料口相连；所述污泥干燥机中设置有若干层用于挤压污泥的辊筒组，每层所述辊筒组包括若干个辊筒单元，所述辊筒单元包括两个间隔且平行设置的辊筒，所述辊筒中设置有蒸汽管道和冷凝水管道；所述蒸汽发生系统为所述污泥干燥机及所述桨叶干燥器提供蒸汽；所述桨叶干燥器具有返料功能。

2.根据权利要求1所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：每个所述辊筒单元中的两个所述辊筒能够将湿污泥向下挤压并最终将湿污泥挤压至下一层所述辊筒组；各层所述辊筒组中的所述辊筒单元的数量相等，相邻的两个所述辊筒组正对。

3.根据权利要求1所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述辊筒的表面设置有环形沟槽；所述蒸汽管道的轴向和所述冷凝水管道的轴向均与所述辊筒的轴向平行。

4.根据权利要求1所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述进料系统包括预热器和污泥螺杆泵，所述预热器的出料口与所述污泥螺杆泵的进料口相通，所述污泥螺杆泵的出料口与所述污泥干燥机的进料口相通。

5.根据权利要求4所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述蒸汽发生系统包括蒸汽发生器、分汽缸和过热器；所述蒸汽发生器的出汽口与所述分汽缸的入汽口连通；所述过热器的入汽口与所述分汽缸的一个出汽口连通，所述过热器的出汽口与所述污泥干燥机底部的第一过热蒸汽入口及所述桨叶干燥器顶部的载汽入口连通；各个所述辊筒中的所述蒸汽管道通过管路与所述分汽缸的另一个出汽口连通；所述桨叶干燥器的入汽口与所述分汽缸的再一个出汽口连通；所述桨叶干燥器顶部的载汽出口与所述污泥干燥机底部的第二过热蒸汽入口连通。

6.根据权利要求5所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述污泥干燥机的蒸汽出口和所述桨叶干燥器的蒸汽出口分别通过管路与所述预热器的蒸汽入口连通，且所述污泥干燥机与所述预热器之间的管路、所述桨叶干燥器与所述预热器之间的管路上分别设置有疏水阀。

7.根据权利要求5所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述分汽缸的三个出汽口的连接管路上分别设置有阀门；每层所述辊筒组与所述分汽缸的连接管路上分别设置有阀门。

8.根据权利要求1所述的污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥装置，其特征在于：所述桨叶干燥器的出料口处设置有旋转阀，所述桨叶干燥器的入汽口和出汽口处分别设置有旋转接头；所述污泥干燥机顶部的二次蒸汽出口与尾气洗涤塔的入汽口连通。

9.一种污泥多层快速脱水联合表面吸附防黏干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将蒸汽发生器产生的蒸汽分别通入内带返料的桨叶干燥器的热轴、污泥干燥机的干燥室以及辊筒的蒸汽管道内进行预热，从所述桨叶干燥器的热轴及所述辊筒内出来的冷凝水和蒸汽再通入到预热器的热轴内中对所述预热器的热轴进行初步预热，从所述干燥室出来的二次蒸汽进入尾气洗涤塔被吸收；

(2)污泥在所述预热器中经过预热和过滤除杂后通入污泥螺杆泵进行造粒，经过污泥干燥机干燥之后的污泥颗粒通入所述桨叶干燥器进行二次干燥，污泥颗粒在所述桨叶干燥器内的干燥室中进行干燥，完全干燥完成后的污泥粉末一部分直接从出料口经旋转阀输送出去，另一部分完全干燥的污泥粉末作为吸附剂通过返料装置返料，在所述桨叶干燥器内所述吸附剂将半干的污泥颗粒包裹，经过所述桨叶干燥器干燥后部分导出出料口。

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