CN113666609B - 一种污泥脱水处理系统及污泥处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种污泥脱水处理系统及污泥处理方法，涉及污泥处理工艺领域，包括：污泥储存仓、粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及搅拌器，污泥储存仓与搅拌器相连通，粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均与混合器相连通，混合器将粉状处理剂与颗粉状吸附材料进行混合形成混合料，混合器的出料口与搅拌器相连通；本发明中利用颗粉状吸附材料先行与粉状处理剂进行混合，使处理剂均匀分散到混合料中，当混合料进入搅拌器内与污泥进行混合时，处理剂以一种较为分散的状态与污泥进行混合，增加了处理剂与污泥的接触面积，再配合搅拌器的搅拌打散作用，可以很快的使处理剂均匀的分散到污泥内，提高了污泥的处理效率。

Description

一种污泥脱水处理系统及污泥处理方法

技术领域

本发明涉及污泥处理工艺领域，特别是涉及一种污泥脱水处理系统及污泥处理方法。

背景技术

污泥(sludge)是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质，污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，由于污泥中的微生物不断地消耗着废水中的有机物质，被消耗的有机物质中，一部分有机物质被氧化以提供微生物生命活动所需的能量，另一部分有机物质则被微生物利用以合成新的细胞质，从而使微生物繁衍生殖，微生物在新陈代谢的同时，又有一部分老的微生物死亡，故产生了污泥，污泥的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。

目前市场常用污泥脱水方法为以下两种：第一，污泥药剂调理加机械脱水技术，在湿污泥中加入污泥调理剂破坏污泥絮体微生物结构并溶胞，使污泥的结合水大部分转化为自由态水，再通过机械压滤脱水设备将自由水分离，处理过程产生臭气和污水，污水需要二次处理，臭气需要特殊处理装置，此种方法运行费用较高，且处理效率较低；第二，热干化技术，通过污泥与热媒之间传热作用，脱除污泥中的水分，目前污泥干化机有：流化床、滚筒、带式、转盘式、桨叶式、对流与涡轮薄膜干化机等，该方法产生大量蒸汽、臭气，需要回收处理，此种方法投资大、能耗高且运行成本高；

例如申请号为“201811489854.5”，名称为“一种污泥处理药剂及污泥处理方法”的发明专利公开了一种利用污泥药剂调理加机械脱水技术处理污泥的方法，其处理方法为：在污泥中污泥处理药剂，对污泥进行预处理；对经过预处理后的污泥进行脱水处理，在预处理后的污泥中加入絮凝剂，搅拌后，捏成球状，置于通风环境中，其不仅仅步骤较为繁琐，而且由于针对污泥处理时，絮凝剂所使用的量相对于污泥的量是较少的，将絮凝剂加入到污泥中后，需要将其搅拌并让其均匀的混合在污泥中，但是絮凝剂初始时自成一股，其与污泥的接触面积较小，需要经过长时间的搅拌才能实现均匀分布，大大增加了系统能耗以及处理时间，另外，处理完成后仅仅为脱水后的污泥，需要再去和其他物质进行混合才能实现污泥的资源化利用。

申请号为“201611003502.5”，名称为“一种污水处理污泥的脱水方法”的发明专利公开了一种利用热干化技术处理污泥的方法，包括以下步骤：S1、将未经脱水处理的污泥投入高速搅拌设备中，加入PH调节剂调节污泥的PH值，边加热边进行高速搅拌，然后保温静置；S2、利用过滤器过滤静置后的污水污泥，并进行初步脱水处理，得脱水污泥；S3、将脱水污泥加入滚轮式干燥器中，进行热风循环干燥，控制干燥时间，即得所需含水率的污泥，其需要边加热边搅拌，大大提高了污泥处理的成本，而且处理完成后仅仅为脱水后的污泥，需要再去和其他物质进行混合才能实现污泥的资源化利用。

因此人们亟需一种处理效率高的污泥脱水处理系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥脱水处理系统及污泥处理方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高污泥的处理效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种污泥脱水处理系统，包括污泥储存仓、粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及搅拌器，所述污泥储存仓与所述搅拌器相连通，所述粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均与混合器相连通，混合器将粉状处理剂与颗粉状吸附材料进行混合形成混合料，混合器的出料口与所述搅拌器相连通，所述搅拌器将污泥与混合料进行搅拌打散后输出。

优选的，所述污泥储存仓通过螺旋输送机与所述搅拌器相连通，所述粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均通过螺旋输送机与混合器相连通，所述混合器的出料口通过螺旋输送机与所述搅拌器相连通。

优选的，所述混合器与所述搅拌器之间还设置有混合料储存仓，所述混合器的出料口通过螺旋输送机与所述混合料储存仓连通，所述混合料储存仓通过螺旋输送机所述搅拌器相连通。

优选的，还包括智能控制平台，所述螺旋输送机与所述智能控制平台电连接。

优选的，所述粉状处理剂储存仓、所述颗粉状吸附材料储存仓以及所述混合料储存仓均为圆锥形结构，所述圆锥形结构上开设有入料口，所述粉状处理剂储存仓、所述颗粉状吸附材料储存仓以及所述混合料储存仓均进行防腐防水处理。

优选的，所述污泥储存仓为圆锥形结构，其上设置有敞开的通风口以及入料口，所述污泥储存仓进行防腐处理。

优选的，所述搅拌器采用卧式双轴或多轴搅拌系统。

优选的，所述颗粉状吸附材料为腐殖酸、糠醛渣、炉灰渣、煤矸石、炉灰或煤粉。

本发明还提供一种上述污泥脱水处理系统的污泥处理方法，包括以下步骤：

S1：人工通过智能控制平台启动各级的螺旋输送机，污泥储存仓内的污泥被输送至搅拌器内，粉状处理剂储存仓内的粉状处理剂以及颗粉状吸附材料储存仓内的颗粉状吸附材料被输送至混合器内进行混合，形成颗粉状的混合料，粉状处理剂均匀分散在混合料内，混合完成后通过螺旋输送机输送至混合料储存仓内；

S2：混合料储存仓内的混合料经螺旋输送机输送到搅拌器内，搅拌器内的卧式双轴或多轴搅拌系统将污泥与混合料充分搅拌并打散，搅拌打散的过程中，粉状处理剂与污泥充分接触，将污泥内的结合水变为自由水，自由水被颗粉状吸附材料吸收；

S3：搅拌器输出被搅拌打散后的混合物，混合物呈均匀的疏散状的颗、粉混合物，根据颗粉状吸附材料的成分直接应用该混合物。

优选的，在步骤S1、S2中，智能控制平台控制各级送料速度以及搅拌机转速，实现不间断式的污泥的处理，或者智能控制平台间断式控制污泥储存仓内的污泥输出，且智能控制平台间断式控制混合料储存仓内的混合料输出，实现间断式的污泥的处理。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本发明中粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均与混合器相连通，混合器的出料口与搅拌器相连通，利用颗粉状吸附材料先行与粉状处理剂进行混合，混合过程中处理剂均匀分散到混合料中，当混合料进入搅拌器内与污泥进行混合时，由于混合料中处理剂是均匀分布的，因此混合料进入时，处理剂以一种较为分散的状态与污泥进行混合，增加了处理剂与污泥的接触面积，再配合搅拌器的搅拌打散作用，可以很快的使处理剂均匀的分散到污泥内，缩短了处理剂均匀分散所需时间，提高了污泥的处理效率，而且由于处理剂与吸附材料共同进入到搅拌器内，当处理剂将污泥中的结合水变为自由水后，可由吸附材料进行吸收，可通过增加吸附材料的量控制搅拌器搅拌完成后整体的含水率。

2、本发明中混合器与搅拌器之间还设置有混合料储存仓，可利用混合料储存仓对吸附材料以及处理剂所混合形成的混合料进行存储，在需要处理污泥时，直接输送混合料储存仓内的混合料即可，可进一步缩短污泥的处理时间，提高污泥的处理效率。

3、本发明中颗粉状吸附材料采用常见的腐殖酸、糠醛渣、炉灰渣、煤矸石、炉灰或煤粉等，可选择适当的吸附材料，使得搅拌器输出的物料能够直接应用到不同场景内，实现污泥的资源化利用。

4、本发明中从进料口到出料口都是在处理设备的密闭空间完成的，整个过程无污水、废水和粉尘排放，省去了二次处理费用以及配套的环保设备投入，降低了污泥处理的成本。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明污泥脱水处理系统的结构示意图；

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做出创造性劳动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脱水处理系统及污泥处理方法，以解决现有技术存在的问题，提高污泥的处理效率。

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。

请参考如图1所示，提供一种污泥脱水处理系统，包括污泥储存仓、粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及搅拌器，污泥储存仓与搅拌器相连通，粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均与混合器相连通，混合器将粉状处理剂与颗粉状吸附材料进行混合形成混合料，混合器的出料口与搅拌器相连通，搅拌器将污泥与混合料进行搅拌打散后输出，利用颗粉状吸附材料先行与粉状处理剂进行混合，混合过程中处理剂均匀分散到混合料中，当混合料进入搅拌器内与污泥进行混合时，由于混合料中处理剂是均匀分布的，因此混合料进入时，处理剂以一种较为分散的状态与污泥进行混合，增加了处理剂与污泥的接触面积，再配合搅拌器的搅拌打散作用，可以很快的使处理剂均匀的分散到污泥内，缩短了处理剂均匀分散所需时间，提高了污泥的处理效率，从另一方面来看，在同一时间达到同样的处理效果时，本系统可相对减少处理剂的使用量，节约成本，而且由于处理剂与吸附材料共同进入到搅拌器内，当处理剂将污泥中的结合水变为自由水后，可由吸附材料进行吸收，可通过增加吸附材料的量控制搅拌器搅拌完成后整体的含水率，吸附材料的量越多，整体的含水率将越低。

本实施例中使用的各个原料的参数如下：

处理剂参数：含水率不大于15％，细度20-200目；

吸附材料参数：含水率不大于30％，细度20-100目；

污泥含水率：不大于80％；

搅拌处理一吨含水60％-80％的污泥或油泥，需要添加处理剂5％-10％，添加吸附材料50％-90％；搅拌后所得含水30％-50％的均匀的、疏散状颗、粉混合物。

污泥储存仓通过螺旋输送机与搅拌器相连通，粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均通过螺旋输送机与混合器相连通，混合器的出料口通过螺旋输送机与搅拌器相连通，通过螺旋输送机输送的方式，可大大降低对人工的需求，节约成本。

为了进一步提高污泥的处理效率，混合器与搅拌器之间还设置有混合料储存仓，混合器的出料口通过螺旋输送机与混合料储存仓连通，混合料储存仓通过螺旋输送机搅拌器相连通，可利用混合料储存仓对吸附材料以及处理剂所混合形成的混合料进行存储，在需要处理污泥时，直接输送混合料储存仓内的混合料即可，可进一步缩短污泥的处理时间，提高污泥的处理效率。

为了实现全自动化的控制，设置智能控制平台，螺旋输送机与智能控制平台电连接，可通过预先在智能控制平台上输入各级螺旋输送机的速度、工作时间等数据，实现由智能控制平台控制的自动化污泥处理，各级储存仓均按照自定义比例进行送料。

粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及混合料储存仓均为圆锥形结构，圆锥形结构上开设有入料口，粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及混合料储存仓均进行防腐防水处理。

可在粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及混合料储存仓均设置余料重量检测系统，用于检测仓内余料量。

污泥储存仓为圆锥形结构，其上设置有敞开的通风口以及入料口，污泥储存仓进行防腐处理。

可在污泥储存仓底部设置重量统计器，用于实时观测污泥储存仓内污泥的重量。

本工艺中从进料口到出料口都是在处理设备的密闭空间完成的，整个过程无污水、废水和粉尘排放，省去了二次处理费用以及配套的环保设备投入，降低了污泥处理的成本。

可在搅拌器出口处也设置重量统计器，并额外在粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓、混合料储存仓、污泥储存仓以及搅拌器出口处设置含水率测量器，智能控制平台与余料重量检测系统、重量统计器、含水率测量器电连接，智能控制平台可以计量各料斗进料重量、搅拌器出料重量、材料含水率以及控制各种料任意混合比例掺比或混合调配。

搅拌器采用卧式双轴或多轴搅拌系统或者其他搅拌机构，卧式双轴或多轴搅拌系统可实现对污泥与混合料的均匀搅拌、打散，且具有一定的破碎结合态水的功能，辅助提高污泥处理效率，卧式双轴或多轴搅拌系统不间断工作，使得搅拌器输出均匀的且成疏散状的颗、粉混合物。

颗粉状吸附材料为腐殖酸、糠醛渣、炉灰渣、煤矸石、炉灰或煤粉等，另外可选择适当的吸附材料，使得搅拌器输出的物料能够直接应用到不同场景内，实现污泥的资源化利用。

例如：(1)污泥做有机土

用客户现有的常用原材料：腐殖酸、糠醛渣等干有机物做吸附材料，把污泥处理剂(市面上的一些污泥脱水材料)、吸附材料按一定比例混合搅拌形成混合料，混合料与含水60％-80％的污泥进行混合搅拌，快速形成含水量为30％-50％的无臭味的疏散状粉剂，使得污泥快速成为有机土。

(2)污泥掺比烧砖

用客户现有的原材料：炉灰渣、煤矸石等做吸附材料，把污泥处理剂、吸附材料按一定比例混合搅拌形成混合料，混合料与含水60％-80％的污泥进行混合搅拌，快速形成含水量为30％-50％无臭味的、均匀的、疏散状颗粒，直接满足客户掺比制砖；

(3)火电厂、水泥窑、焚烧炉掺烧污泥

用客户现有的原材料：炉灰、粉煤等做吸附材料，把污泥处理剂、吸附材料按一定比例混合搅拌形成混合料，混合料与含水60％-80％的污泥进行混合搅拌，快速形成含水量为30％-50％无臭味的疏散状颗、粉混合物，满足客户直接掺烧。

可在搅拌器的出口处设置皮带传送机或暂存仓，用于直接运输成品或者暂时将成品储存起来。

本系统也可用于对油泥进行处理。

本发明还提供一种污泥脱水处理系统的污泥处理方法，包括以下步骤：

S1：人工通过智能控制平台启动各级的螺旋输送机，并预先输入各级的螺旋输送机的运行参数，污泥储存仓内的污泥被输送至搅拌器内，粉状处理剂储存仓内的粉状处理剂以及颗粉状吸附材料储存仓内的颗粉状吸附材料被输送至混合器内进行混合，形成颗粉状的混合料，粉状处理剂均匀分散在混合料内，混合完成后通过螺旋输送机输送至混合料储存仓内；

S2：混合料储存仓内的混合料经螺旋输送机输送到搅拌器内，由于混合料中处理剂是均匀分布的，因此混合料进入时，处理剂以一种较为分散的状态与污泥进行混合，增加了处理剂与污泥的接触面积，此时搅拌器内的卧式双轴或多轴搅拌系统将污泥与混合料充分搅拌并打散，搅拌打散的过程中，粉状处理剂与污泥充分接触，将污泥内的结合水变为自由水，自由水被颗粉状吸附材料吸收；

S3：搅拌器输出被搅拌打散后的混合物，混合物呈均匀的疏散状的颗、粉混合物，根据颗粉状吸附材料的成分(可根据需要自行选择)直接应用该混合物，实现污泥的资源化利用。

在步骤S1、S2中，智能控制平台控制各级送料速度以及搅拌机转速，实现不间断式的污泥的处理，或者智能控制平台间断式控制污泥储存仓内的污泥输出，且智能控制平台间断式控制混合料储存仓内的混合料输出，实现间断式的污泥的处理。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明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 (5)

1.一种污泥处理方法，其特征在于，所述污泥处理方法所应用的系统包括污泥储存仓、粉状处理剂储存仓、颗粉状吸附材料储存仓以及搅拌器，所述污泥储存仓与所述搅拌器相连通，所述粉状处理剂储存仓与颗粉状吸附材料储存仓均与混合器相连通，混合器将粉状处理剂与颗粉状吸附材料进行混合形成混合料，混合器的出料口与所述搅拌器相连通，所述搅拌器将污泥与混合料进行搅拌打散后输出，粉状处理剂将污泥中的结合水变为自由水后，由颗粉状吸附材料进行吸收，通过增加颗粉状吸附材料的量控制搅拌器搅拌完成后整体的含水率；

污泥处理方法包括以下步骤：

S1：人工通过智能控制平台启动各级的螺旋输送机，污泥储存仓内的污泥被输送至搅拌器内，粉状处理剂储存仓内的粉状处理剂以及颗粉状吸附材料储存仓内的颗粉状吸附材料被输送至混合器内进行混合，形成颗粉状的混合料，粉状处理剂均匀分散在混合料内，混合完成后通过螺旋输送机输送至混合料储存仓内；

S2：混合料储存仓内的混合料经螺旋输送机输送到搅拌器内，搅拌器内的卧式双轴或多轴搅拌系统将污泥与混合料充分搅拌并打散，搅拌打散的过程中，粉状处理剂与污泥充分接触，将污泥内的结合水变为自由水，自由水被颗粉状吸附材料吸收，搅拌处理一吨含水60%-80%的污泥，添加粉状处理剂5%-10%，添加颗粉状吸附材料50%-90%；搅拌后所得含水30%-50%的混合物；

S3：搅拌器输出被搅拌打散后的混合物，混合物呈均匀的疏散状的颗、粉混合物，根据颗粉状吸附材料的成分直接应用该混合物。

2.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，所述粉状处理剂储存仓、所述颗粉状吸附材料储存仓以及所述混合料储存仓均为圆锥形结构，所述圆锥形结构上开设有入料口，所述粉状处理剂储存仓、所述颗粉状吸附材料储存仓以及所述混合料储存仓均进行防腐防水处理。

3.根据权利要求2所述的污泥处理方法，其特征在于，所述污泥储存仓为圆锥形结构，其上设置有敞开的通风口以及入料口，所述污泥储存仓进行防腐处理。

4.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，所述颗粉状吸附材料为腐殖酸、糠醛渣、炉灰渣、煤矸石、炉灰或煤粉。

5.根据权利要求1所述的污泥处理方法，其特征在于，在步骤S1、S2中，智能控制平台控制各级螺旋输送机送料速度以及搅拌系统转速，实现不间断式的污泥的处理，或者智能控制平台间断式控制污泥储存仓内的污泥输出，且智能控制平台间断式控制混合料储存仓内的混合料输出，实现间断式的污泥的处理。

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