CN117510033A - 一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥处理技术领域，具体的是一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备，包括压滤机本体和液压站，能够同步驱动控制各个滤板开合油缸的伸缩，进而实现压滤机同步精准的对滤板快速连续开板卸料和闭板，或同步驱动控制滤布升降油缸实现同步精准的对滤布进行升降，从而实现辅助卸料以及便于后期清洗滤布的作用，代替传统压滤机采用多个液压站或小车拉板一拉一卸料，减小了成本的投入；滤板上下两侧分别设置有热风进风口和热风出风口，依靠超高压热风穿流导热泥饼，使泥饼快速升温至度，有利于提高泥饼的脱水和干化作用，并在外部真空泵抽真空的作用降低泥饼水分沸点和抽取水分，进一步干化泥饼。

Description

一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体的是一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市污水处理厂仍不断增加，污泥产量也呈持续快速增长之势。

市政污泥深度脱水干化是一种将市区污水处理厂产生的污泥进行浓缩、脱水和干化的过程；通过深度脱水干化，可以减少污泥的体积和湿度，提高其处理效率和资源利用率；

市政污泥通常含有较高的水分和有机物质，如果不经过处理直接处置，会对环境造成一定的污染和垃圾问题，因此，市政污泥深度脱水干化技术应用广泛，市政污泥深度脱水干化技术常用的设备包括离心脱水机、带式压滤机、烘干机等，这些设备能够对污泥进行浓缩和脱水，进一步通过干化过程将污泥干燥起来；

而压滤机是通过应用一定的压力来将水分从固体中挤出，从而实现固液分离的目的，压滤机的工作过程通常包括以下几个步骤：

进料：将待处理的混合物（固液混合物）通过进料装置输入到滤板或滤布中；进料口通常位于压滤机的上部；过滤：在进料过程中，液体部分会通过滤板或滤布的微孔或滤孔，被过滤出来，固体颗粒则会被滤板或滤布阻挡住，形成一个固体层；压榨：当进料完成后，压滤机开始进行压榨操作，在压榨过程中，通过加大压榨系统中的压力，使固体层中的残留液体进一步被挤压出来，通常采用液压结构提供压力；脱液：被挤压出来的液体通过排液系统排出，这些液体可能是污水、溶液或者纯净水，具体取决于待处理物质的性质；松开压力：当固体层中的液体排尽后，停止施加压力，松开压滤机的压板或滤布，这样固体层就会松散，方便后续操作；卸料：最后，通过开启卸料装置，将固体颗粒从压滤机中卸出；

现有市面上通过压滤机对污泥进行脱水和干化时，水与固体的分离效果较为一般，脱水后含有有机质、腐蚀物和有害菌，压滤机对污泥的脱水和干化处理的难度较大，且压滤机的液压站设置有多个，用于并分别单独控制各个滤板开合油缸和滤布升降油缸实现伸缩的动作，而多个液压站来单独控制这些油缸油容易出现各个油缸压力分布不均，导致无法同步，油缸反应速度也会变慢，这样对油缸活塞杆的伸缩长度控制精度差，且在成本上的投入也比较大，压滤机的使用效果和工作效率有待提高，因而有必要提出一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备进行改进。

发明内容

本发明提供了一种市政污泥深度脱水干化工艺及设备，其克服了背景技术中所描述的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种市政污泥深度脱水干化工艺，污泥脱水干化工艺包括以下具体步骤：

S1：污泥絮凝调理：将含水率98%市政污泥送进调理搅拌罐，并加入：10份明矾和10份聚合硫酸铁铝进行调理搅拌絮凝、依靠明矾和聚合硫酸铁铝的酸性破坏污泥胶体结构、减少与其水的亲和力，降低比阻，从而改善其脱水性能，帮助将水与固体分离；

S2：污泥COD及pH值调理：由于市政污泥含有大量有机质、腐蚀物、有害菌，因此再加入20份的腐植酸钠，用于抗应激和抑制细菌、病毒，并调节pH值、补充水营养，有效吸收和分解氨、氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质；再将调理好的污泥加入上述三种药剂进行充分搅拌混合20分钟，使得得到充分反应；

S3：深度减量脱水：将调理搅拌罐调理后的污泥输送入脱水处理设备内进行压滤干化，依靠超高压热风穿流压滤机进行高压过滤、高压隔膜压榨、热风穿流导热泥饼以及真空负压抽取水分。

一较佳技术方案：所述明矾和聚合硫酸铁铝均为8‰的浓度，所述腐植酸钠为15‰的浓度。

一种污泥脱水干化工艺的脱水处理设备，其特征在于，包括压滤机本体和液压站，活动安装设于压滤机本体上侧多个滤板，以及活动设于各个滤板两侧的滤布，横向安装在压滤机本体两侧多个用于推拉开合滤板的滤板开合油缸，以及竖向安装在压滤机本体两侧多个用于升降滤布的滤布升降油缸，调理后污泥送入输送入压滤机本体内的各个滤板和滤布之间进行压滤干化；

所述液压站通过出油管和回油管连接有液压同步驱动组件，该液压同步驱动组件后侧通过多条油管分别与各个滤板开合油缸和各个滤布升降油缸进行油路连接；

所述液压同步驱动组件结构包括动力油缸筒，依次法兰连接在动力油缸筒后侧的多个配油筒，以及安装在配油筒末端的安装座，所述动力油缸筒连接口以及各个配油筒两侧的连接口固设有配油端盖，使动力油缸筒和各个配油筒内分别形成单独封闭的油腔活动空间；

所述动力油缸筒和各个配油筒顶部前后两侧均开设有连通的前油管口和后油管口，各个所述配油筒的前油管口和后油管口分别通过油管与各个滤板开合油缸和滤布升降油缸进行油路连通。

一较佳技术方案：所述动力油缸筒和各个配油筒中部活动设置有活塞杆，该活塞杆由各个配油端盖中部紧密贯穿；

所述动力油缸筒和各个配油筒内部分别活塞连接有配油活塞，各个所述配油活塞均与活塞杆固定连接，且各个配油活塞分别设于前油管口和后油管口之间。

一较佳技术方案：各个所述配油端盖外圈分别开设有与后油管口连通的沟槽通口，各个所述配油端盖一侧开设有多个与沟槽通口相连通的侧通孔，该侧通孔与动力油缸筒和各个配油筒内腔连通。

一较佳技术方案：所述动力油缸筒的前油管口和后油管口分别通过出油管和回油管与液压站油路连接。

一较佳技术方案：所述滤板中部设置有内滤腔，该内滤腔设于滤布一侧，所述滤板底部两侧开设有与内滤腔连通的热风进风口用于进入热风，该热风进风口连接外部热风机，所述滤板顶部两侧开设有与内滤腔连通的热风出风口用于排出热风。

一较佳技术方案：各个所述热风进风口和热风出风口一侧的滤板上均设有热风串流孔，各个所述热风串流孔分别与内滤腔连通设置，所述热风串流孔呈现分散状分布。

一较佳技术方案：所述热风出风口外侧连接真空泵进行抽真空。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明脱水干化工艺S1和S2中添加的明矾、聚合硫酸铁铝和腐植酸钠有具体份数和浓度的选择，这些选择可以有效地提前改善污泥废水的处理效果，这个步骤是一个重要的环节，不同的物质可以针对不同的污染物进行吸附和清理，从而更全面地处理废水中的各种污染物，这个工艺的目的是更好的对污泥进行絮凝以及COD和pH的调理，使其达到可排放或再利用的标准，这种处理工艺对环境保护和水资源再利用具有重要意义；

并且，设备脱水和干化的效果和效率显著，本压滤机本体设置有多个横向安装的滤板开合油缸和多个竖向安装的滤布升降油缸，利用液压站能够为液压同步驱动组件的动力油缸筒供油形成动力输出，使得活塞杆带动各个配油活塞在配油筒内进行快速活塞运动，进而利用各个配油筒同步活塞运动的供油作用，配油筒的组装数量分别与滤板开合油缸和各个滤布升降油缸的数量对应，配油筒同时对各个滤板开合油缸或各个滤布升降油缸进行给油给压，能够同步驱动控制各个滤板开合油缸的伸缩，进而实现压滤机同步精准的对滤板快速连续开板卸料和闭板，或同步驱动控制滤布升降油缸实现同步精准的对滤布进行升降，从而实现辅助卸料以及便于后期清洗滤布的作用，代替传统压滤机采用多个液压站或小车拉板一拉一卸料，减小了成本的投入，大大提高了使用效果和控制精度；

并且在压滤机进行高压过滤、高压隔膜压榨脱水后，滤板上下两侧分别设置有热风进风口和热风出风口，该热风进风口连接外部热风机，依靠超高压热风穿流导热泥饼，使泥饼快速升温至度，有利于提高泥饼的脱水和干化作用，并在外部真空泵抽真空的作用降低泥饼水分沸点和抽取水分，进一步干化泥饼。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为脱水处理设备与同步驱动组件的连接结构示意图。

图2为同步驱动组件与滤布升降油缸的连接结构示意图。

图3为同步驱动组件的结构示意图。

图4为同步驱动组件的内部结构示意图。

图5为配油端盖的结构示意图。

图6为滤板与滤布的结构示意图。

图中：压滤机本体1、滤板2、热风进风口21、热风出风口22、热风串流孔23、内滤腔24、滤布3、滤板开合油缸4、滤布升降油缸5、液压站6、液压同步驱动组件7、动力油缸筒10、配油筒20、安装座30、配油活塞40、配油端盖50、沟槽通口51、侧通孔52、活塞杆60、前油管口70、后油管口80。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-6所示，本实施例中提出了一种市政污泥深度脱水干化工艺，污泥脱水干化工艺包括以下具体步骤：

S1：污泥絮凝调理：将含水率98%市政污泥送进调理搅拌罐，并加入：10份明矾和10份聚合硫酸铁铝进行调理搅拌絮凝、依靠明矾和聚合硫酸铁铝的酸性破坏污泥胶体结构、减少与其水的亲和力，降低比阻，从而改善其脱水性能，帮助将水与固体分离；

S2：污泥COD及pH值调理：由于市政污泥含有大量有机质、腐蚀物、有害菌，因此再加入20份的腐植酸钠，用于抗应激和抑制细菌、病毒，并调节pH值、补充水营养，有效吸收和分解氨、氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质；再将调理好的污泥加入上述三种药剂进行充分搅拌混合20分钟，充分反应；

S3：深度减量脱水：将调理搅拌罐调理后的污泥输送入脱水处理设备内进行压滤干化，依靠超高压热风穿流压滤机进行高压过滤、高压隔膜压榨、热风穿流导热泥饼以及真空负压抽取水分。

一较佳技术方案：明矾和聚合硫酸铁铝均为8‰的浓度，腐植酸钠为15‰的浓度。

上述的深度脱水干化工艺S1和S2中添加的明矾、聚合硫酸铁铝和腐植酸钠有具体份数和浓度的选择，这些选择可以有效地提前改善污泥废水的处理效果，这个步骤是一个重要的环节，不同的物质可以针对不同的污染物进行吸附和清理，从而更全面地处理废水中的各种污染物；

例如，添加10份浓度为8‰的明矾和聚合硫酸铁铝，依靠明矾和聚合硫酸铁铝的酸性破坏污泥胶体结构、减少与其水的亲和力，降低比阻，从而改善其脱水性能，帮助将水与固体分离，用于污泥调理絮凝；添加20份浓度为15‰的腐植酸钠，用于抗应激和抑制细菌、病毒，并调节pH值、补充水营养，有效吸收和分解氨、氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，目的是更好的对污泥COD和pH进行调理，使其达到可排放或再利用的标准，这种处理工艺对环境保护和水资源再利用具有重要意义；

在上述S1和S2中，水与固体能够更好的分离的作用下，本实施例中在S3中提出一种脱水处理设备，该脱水处理设备包括压滤机本体1和液压站6，活动安装设于压滤机本体1上侧的滤板2和滤布3，横向安装在压滤机本体1两侧多个用于推拉开合滤板2的滤板开合油缸4，以及竖向安装在压滤机本体1两侧多个用于升降滤布的滤布升降油缸5，液压站6通过出油管和回油管连接有液压同步驱动组件7，该液压同步驱动组件7通过多条油管分别与各个滤板开合油缸4和各个滤布升降油缸5进行油路连接，进而同步控制各个滤板开合油缸4和各个滤布升降油缸5的伸缩作用。

上述技术方案中，液压同步驱动组件7结构包括动力油缸筒10，依次法兰连接在动力油缸筒10后侧的多个配油筒20，以及安装在配油筒20末端的安装座30，例如，本实施例滤板开合油缸4设置有四个，对应的配油筒20设置有四个，四个配油筒20分别通过进出油管分别与压滤机的四个滤板开合油缸4油路连接，用于同步控制四个滤板开合油缸4的液压伸缩，同步控制各个滤板开合油缸4推拉滤板2快速连续开板卸料和闭板；

当实施例中的滤布升降油缸5设置有两个时，对应的配油筒20设置两个，两个配油筒20分别通过进出油管分别与压滤机的两个滤布升降油缸5油路连接，同步控制各个滤布升降油缸5同时升降滤布3，提高控制精度，且方便后期对滤布的清洗以及起到了对压滤机本体1的辅助卸料的作用，提高力压滤机的使用效果和工作效率，且能够节省了液压站的投入数量成本，液压控制精度和同步性大大提高。

并且，动力油缸筒10连接口以及各个配油筒20两侧的连接口固设有配油端盖50，使动力油缸筒10和各个配油筒20内分别形成单独封闭的油腔活动空间，动力油缸筒10和各个配油筒20顶部前后两侧均开设有连通的前油管口70和后油管口80，各个配油筒20的前油管口70和后油管口80分别通过油管与各个滤板开合油缸4和滤布升降油缸5进出油口连接，该油腔活动空间以及与前油管口70和后油管口80连接的油管均注满了液压油。

为了实现同步推动各个油缸筒10内油路的运行，动力油缸筒10和各个配油筒20中部活动设置有活塞杆60，该活塞杆60由各个配油端盖50中部紧密贯穿，使得活塞杆60能够在配油筒20和动力油缸筒10内部前后活动，且动力油缸筒10和各个配油筒20内部分别活塞连接有配油活塞40，动力油缸筒10的前油管口70和后油管口80分别通过出油管和回油管与液压站6油路连接，这样油液由液压站6连接的出油管进入动力油缸筒10内，并推动动力油缸筒10内的配油活塞40向配油筒20一侧位移，使得活塞杆60带动各个配油筒20内的配油活塞40同步向前推进，油液能够从后油管口80连接的油管推挤进入相应的油缸内，而配油筒20的前油管口70通过油管与该油缸的出油口连接形成回路，这样配油筒20内油液一进一出，从而到达对压滤机本体1的油缸进行控制，而配油筒20的数量能够根据所需要控制油缸的数量来相应设置，能够同步控制压滤机本体1各个油缸的活塞伸缩运动。

上述技术方案中，各个配油活塞40均与活塞杆60固定连接，且各个配油活塞40分别设于前油管口70和后油管口80之间，使得配油活塞40能够与活塞杆60同步前后位移。

其中，各个配油端盖50外圈分别开设有与后油管口80连通的沟槽通口51，各个配油端盖50一侧开设有多个与沟槽通口51相连通的侧通孔52，该侧通孔52与动力油缸筒10和各个配油筒20内腔连通，这样液压油能够通过侧通孔52进入沟槽通口51内，然后再从沟槽通口51进入后油管口80，使得后油管口80的油路流通，且需要说明的是，该侧通孔52和沟槽通口51内的腔体小于配油筒20的内腔，因此配油筒20的内腔大油量进入较小的沟槽通口51内时，其压力会大大提高，能够提高液压力的输出稳定性。

并且，在压滤机进行高压过滤、高压隔膜压榨脱水后，泥饼会存留在滤布3一侧，由于滤板2中部设置有内滤腔24，该内滤腔24设于滤布3一侧，滤板2底部两侧开设有与内滤腔24连通的热风进风口21用于进入热风，热风进入后，从滤布3背面开始加热泥饼，滤板2顶部两侧开设有与内滤腔24连通的热风出风口22用于排出热风，该滤板2热风进风口21连接外部热风机，依靠超高压热风穿流导热滤布3上的泥饼，使泥饼快速升温至70度，有利于提高泥饼的脱水和干化作用；并且进一步设置的是，各个热风进风口21和热风出风口22一侧的滤板2上均设有热风串流孔23，各个热风串流孔23分别与内滤腔24连通设置，热风串流孔23呈现分散状分布，这样热风能够通过热风串流孔23更快的分布进入内滤腔24内，以及更流畅的向热风出风口22外排出，同时热风出风口22外侧连接真空泵进行抽真空，外部真空泵抽真空的作用降低泥饼水分沸点和抽取水分，进一步干化泥饼，提高整体污泥的脱水和干化效果。

以上，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种市政污泥深度脱水干化工艺，其特征在于，污泥脱水干化工艺包括以下具体步骤：

S1：污泥絮凝调理：将含水率98%市政污泥送进调理搅拌罐，并加入：10份明矾和10份聚合硫酸铁铝进行调理搅拌絮凝、依靠明矾和聚合硫酸铁铝的酸性破坏污泥胶体结构、减少与其水的亲和力，降低比阻，从而改善其脱水性能，帮助将水与固体分离；

S2：污泥COD及pH值调理：由于市政污泥含有大量有机质、腐蚀物、有害菌，因此再加入20份的腐植酸钠，用于抗应激和抑制细菌、病毒，并调节pH值、补充水营养，有效吸收和分解氨、氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质；再将调理好的污泥加入上述三种药剂进行充分搅拌混合20分钟，充分反应；

S3：深度减量脱水：将调理搅拌罐的污泥输送入脱水处理设备内进行压滤干化，依靠超高压热风穿流压滤机进行高压过滤、高压隔膜压榨、热风穿流导热泥饼以及真空负压抽取水分。

2.根据权利要求1所述的一种市政污泥深度脱水干化工艺，其特征在于，所述明矾和聚合硫酸铁铝均为8‰的浓度；

所述腐植酸钠为15‰的浓度。

3.一种基于权利要求1或2所述的污泥脱水干化工艺的脱水处理设备，其特征在于，包括压滤机本体（1）和液压站（6），活动安装设于压滤机本体（1）上侧多个滤板（2），以及活动设于各个滤板（2）两侧的滤布（3），横向安装在压滤机本体（1）两侧多个用于推拉开合滤板（2）的滤板开合油缸（4），以及竖向安装在压滤机本体（1）两侧多个用于升降滤布的滤布升降油缸（5），调理后污泥送入输送入压滤机本体（1）内的各个滤板（2）和滤布（3）之间进行压滤干化；

所述液压站（6）通过出油管和回油管连接有液压同步驱动组件（7），该液压同步驱动组件（7）后侧通过多条油管分别与各个滤板开合油缸（4）和各个滤布升降油缸（5）进行油路连接；

所述液压同步驱动组件（7）结构包括动力油缸筒（10），依次法兰连接在动力油缸筒（10）后侧的多个配油筒（20），以及安装在配油筒（20）末端的安装座（30），所述动力油缸筒（10）连接口以及各个配油筒（20）两侧的连接口固设有配油端盖（50），使动力油缸筒（10）和各个配油筒（20）内分别形成单独封闭的油腔活动空间；

所述动力油缸筒（10）和各个配油筒（20）顶部前后两侧均开设有连通的前油管口（70）和后油管口（80），各个所述配油筒（20）的前油管口（70）和后油管口（80）分别通过油管与各个滤板开合油缸（4）和滤布升降油缸（5）进行油路连通。

4.根据权利要求3所述的一种脱水处理设备，其特征在于，所述动力油缸筒（10）和各个配油筒（20）中部活动设置有活塞杆（60），该活塞杆（60）由各个配油端盖（50）中部紧密贯穿；

所述动力油缸筒（10）和各个配油筒（20）内部分别活塞连接有配油活塞（40），各个所述配油活塞（40）均与活塞杆（60）固定连接，且各个配油活塞（40）分别设于前油管口（70）和后油管口（80）之间。

5.根据权利要求4所述的一种脱水处理设备，其特征在于，各个所述配油端盖（50）外圈分别开设有与后油管口（80）连通的沟槽通口（51），各个所述配油端盖（50）一侧开设有多个与沟槽通口（51）相连通的侧通孔（52），该侧通孔（52）与动力油缸筒（10）和各个配油筒（20）内腔连通。

6.根据权利要求5所述的一种脱水处理设备，其特征在于，所述动力油缸筒（10）的前油管口（70）和后油管口（80）分别通过出油管和回油管与液压站（6）油路连接。

7.根据权利要求3所述的一种脱水处理设备，其特征在于，所述滤板（2）中部设置有内滤腔（24），该内滤腔（24）设于滤布（3）一侧，所述滤板（2）底部两侧开设有与内滤腔（24）连通的热风进风口（21）用于进入热风，该热风进风口（21）连接外部热风机，所述滤板（2）顶部两侧开设有与内滤腔（24）连通的热风出风口（22）用于排出热风。

8.根据权利要求7所述的一种脱水处理设备，其特征在于，各个所述热风进风口（21）和热风出风口（22）一侧的滤板（2）上均设有热风串流孔（23），各个所述热风串流孔（23）分别与内滤腔（24）连通设置，所述热风串流孔（23）呈现分散状分布。

9.根据权利要求8所述的一种脱水处理设备，其特征在于，所述热风出风口（22）外侧连接真空泵进行抽真空。