CN201883012U - 一种污泥脱水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污泥脱水装置，包括真空蒸发干燥罐、气液分离器、冷凝装置、储水罐、真空泵等部分相互连接组成。真空蒸发干燥罐的罐体为夹层结构，设有加热介质进口和出口。罐体中下部设置有加热盘管，与罐体夹层相通，可供加热介质通过将污泥中的水分蒸发。连接有驱动装置的轴穿过罐体顶部夹层，轴的中下部通过连接件安装有片状桨叶。桨叶的边缘为不规则锯齿状，在轴的带动下旋转，发挥搅拌作用。本实用新型用于将污泥在导热介质油中脱水处理，使污泥的含水率降低至2％以下，热值达到4000kcal/kg左右，可作为燃料进行利用。

Description

一种污泥脱水的装置

技术领域

本实用新型涉及一种污泥减量化、资源化的处理设备，具体涉及一种污泥脱水的装置，跨国际专利分类B01D技术领域。

背景技术

污泥是伴随着污水处理而产生的终端废弃物，随着国民经济的发展和城市化进程的加快，我国的污泥量呈逐年递增的趋势。污泥中除含有大量有机污染物，同时还含有病原菌、重金属、致癌化学物质等潜在的有毒有害成分。未经处理的污泥含水率可达98％，未经处理的污泥直接外运、简单填埋或堆放，会对环境造成二次污染。常用的污泥处理处置方法主要有堆肥、焚烧、填埋等，均需要将污泥的含水率有效降低至50％以下，污泥的深度脱水是解决污泥问题的关键所在。

降低污泥水分的常见方法包括机械脱水和热干化。机械脱水类型主要有板框压滤、离心脱水、带式压滤、螺旋压榨等，机械脱水后污泥终端水分只能降低至75％-85％，达不到污泥终端减量化，资源化处理的要求。现有的污泥热干化设备，如回转套筒干化、立式回流干化、流化床等可将污泥的含水率降低至10％。但是热干化过程需要额外消耗大量能量，增加污泥处理成本。这是污泥处理过程中能量消耗最大的环节，也是决定污泥处理成本的主要因素。超声波、冻融、化学处理以及臭氧等处理方式可以破碎污泥细胞，释放大分子有机物，改善污泥脱水性能。但是这些方法都无法满足大量污泥的最终处置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种污泥脱水装置。该装置系利用导热介质油将污泥中的水分在真空条件下蒸发、使污泥的含水率降低到2％以下。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种污泥脱水装置，包括真空蒸发干燥罐、气液分离器、冷凝装置、储水罐和真空泵等。真空蒸发干燥罐的罐体为夹层结构，夹层上设置有加热介质进口和加热介质排放口。加热介质可以是水蒸汽、重油等。罐体内中下部安装有数段螺旋加热盘管，加热盘管的两端与罐体夹层相通，加热介质可进入加热盘管内部，为罐内混合物加热。罐体中部安装有一根连接驱动装置的轴。轴中下部安装有两个翅状平直桨叶，桨叶外部边缘为不规则锯齿形状。桨叶在轴的带动下低速旋转，搅拌罐内污泥与导热介质油的混合物。罐体顶部安装有真空压力表和铂热电阻测温仪，铂热电阻测温仪和数显温度表连接，用以指示罐内的温度。真空蒸发干燥罐罐体上设有进料口、出料口、气体出口和液体回流口。气体出口通过管路与气液分离器入口相连，气液分离器液体出口与真空蒸发干燥罐上的液体回流口相连。气液分离器上部的气体出口与冷凝装置入口相连接。冷凝装置出口端通过储水罐与真空泵相连接。

加热盘管通常为2-4段。

搅拌桨叶的边缘锯齿夹角通常为70-120度。

本实用新型的污泥真空蒸发干燥罐可以是单级，也可以是多级。其中使用的导热介质油可以为石油经过提取汽油、柴油后余下的重油，也可以是餐饮废油等。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

热利用效率高，脱水效果好。本实用新型内设多段加热盘管，扩大了加热面积。边缘带有锯齿的翅状桨叶在转动过程中，使混合物形成自下而上的梯形涡流，并产生轴向流动，比较适用于污泥和导热介质油这类粘度较大的混合物，可以实现较佳的混合效果。本实用新型采取真空蒸发系统，有效控制了火灾隐患。整个脱水过程在密封状态下进行，污泥中的臭气通过真空控制装置统一收集后进行处理。无恶臭气体外溢，对环境无污染。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图

图中：1真空蒸发干燥罐、2气液分离器、3冷凝装置、4储水罐、5真空泵、1-1罐体、1-2加热介质进口、1-3加热介质排放口、1-4驱动装置、1-5轴、1-6加热盘管、1-7搅拌桨叶、1-8连接件、1-9进料口、1-10出料口、1-11真空压力表、1-12铂热电阻测温仪、1-13气体出口、1-14液体回流口、1-15液体回流导管、2-1气液分离器入口、2-2气液分离器液体出口、2-3气液分离器气体出口、3-1冷凝装置入口、3-2冷凝装置出口、33冷却水入口、3-4冷却水出口、4-1储水罐入口、4-2气体出口、43储水罐出口。

具体实施方式

下面结合附图和一实施例对本实用新型进行详细描述。

参见附图，污泥脱水装置由真空蒸发干燥罐1、气液分离器2、冷凝装置3、储水罐4和真空泵5组成。真空蒸发干燥罐1的罐体1-1为夹层结构，与驱动装置1-4相连的轴1-5穿过罐体顶部夹层，与夹层接触处用耐高温的陶瓷密封圈密封。轴1-5下端通过连接件1-8安装有搅拌桨叶1-7。罐体1-1的夹层外部设有加热介质进口1-2和加热介质排放口1-3，用于加热介质的导入和导出。本实施例的加热介质为饱和水蒸气。罐体1-1的中下部焊接有四段对称分布的加热盘管1-6，加热盘管1-6与罐体夹层相通，加热介质可以从夹层进入加热盘管，对罐体1-1内部的污泥与导热介质油的混合物进行加热。罐体1-1上还设有进料口1-9，用于加入污泥与导热介质油的混合物，出料口1-10用于脱水污泥与导热介质油的混合物的排出。蒸发过程的压力和温度可通过真空压力表1-11和与铂热电阻测温仪1-12连接的数显温度表上的温度指示进行调节控制。真空蒸发干燥罐1上的气体出口1-13与气液分离器2的气液分离器入口2-1通过管路用法兰进行相连，气液分离器液体出口2-2与真空蒸发干燥罐1上的液体回流口1-14通过管路用法兰进行相连，液体回流口1-14向罐体1-1内部延伸有液体回流导管1-15。气液分离器气体出口2-3与冷凝装置3上的冷凝装置入口3-1通过管路用法兰进行相连，冷凝装置出口3-2与储水罐入口4-1通过管路用法兰进行相连。储水罐气体出口4-2与真空泵5通过管路用法兰进行相连。本实用新型装置的材质全部为不锈钢。

该实施例的运行方式如下，污泥与导热介质油的热混合物首先通过罐体1-1上的进料口1-9进入真空蒸发干燥罐中。真空蒸发干燥罐通过饱和水蒸气进行加热。经过管道输送的饱和水蒸气通过加热介质进口1-3进入罐体1-1的夹层，同时，水蒸汽可以通过夹层进入加热盘管1-6，以间接传导加热的方式对污泥与导热介质油的混合物进行加热。在加热过程中，部分饱和水蒸气会冷凝成液态水，影响加热效果，需定期将液态水通过加热介质排放口1-2排出。轴1-5在驱动装置1-4的带动下缓慢转动，带动搅拌桨叶1-7搅拌污泥与导热介质油的混合物。本实施例中，搅拌桨叶1-7通过连接件1-8固定于轴1-5上。在搅拌的过程中，搅拌桨叶1-7的翅形叶片设计和边缘的不规则锯齿可以使污泥与导热介质油的混合物由反应器底部向上的轴向流动，使得混合物充分翻转、搅拌，不断更换加热接触面，充分与加热的罐体1-1以及加热盘管1-6接触。在导热介质油的作用下，热能更为充分有效地传导至污泥内部，使水分不断蒸发出来。由于通过真空泵5控制真空蒸发干燥罐1内的压力保持在-460mmHg，所以在75-125℃的相对低温条件下，即可完成对污泥的充分脱水。蒸发过程的压力和温度可通过真空压力表1-11和与铂热电阻测温仪1-12连接的数显温度表上的指示进行调节控制。蒸发干燥过程中产生的水蒸气、臭气等气体通过气体出口1-13和气液分离器入口2-1进入气液分离器2中。随蒸发气体带出的泡沫在通过气液分离器2时被截留，与水蒸气和臭气分离。气液分离器2中的泡沫破裂后以液体的形式通过气液分离器液体出口2-2流回真空蒸发干燥罐1上的液体回流口1-14，通过液体回流导管1-15导入罐体1-1内部。水蒸气和臭气通过气液分离器气体出口2-3进入冷凝装置入口3-1。冷却水由冷却水入口3-3流入，由冷却水出口3-4流出，对冷凝装置3内通过的气体进行冷凝。水蒸气凝结成水后，自冷凝装置出口3-3流出由储水罐入口4-1导入储水罐4中，这部分由污泥中蒸发出的水收集后通过储水罐出口4-3排出，送至污水处理系统进行净化处理。臭气由储水罐气体出口4-2导出，通过真空泵5后，送锅炉进行燃烧处理。

经过脱水后的污泥与导热介质油的混合物送到离心系统将污泥和导热介质油进行分离。此时污泥的含水率在2％以下，热值4000kcal/kg左右。可以作为燃料进行利用。

Claims (8)

1.一种污泥脱水装置，是由真空蒸发干燥罐(1)、气液分离器(2)、冷凝装置(3)、储水罐(4)、真空泵(5)通过各自的进、出口管路相互连接组成，其特征在于：真空蒸发干燥罐(1)的罐体(1-1)为夹层结构；罐体(1-1)内中下部焊接有加热盘管(1-6)，加热盘管(1-6)与罐体(1-1)的夹层相通，供加热介质通过；与驱动装置(1-4)相连的轴(1-5)穿过罐体(1-1)顶部的夹层；轴(1-5)的中下部通过连接件(1-8)安装有搅拌桨叶(1-7)。

2.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述罐体(1-1)的夹层外部有加热介质进口(1-2)和加热介质排放口(1-3)；罐体(1-1)上还有进料口(1-9)和出料口(1-10)；真空蒸发干燥罐(1)上装有真空压力表(1-11)和铂热电阻测温仪(1-12)；真空蒸发干燥罐(1)上的气体出口(1-13)与气液分离器(2)的气液分离器入口(2-1)相连，气液分离器的液体出口(2-2)与真空蒸发干燥罐(1)上的液体回流口(1-14)相连，气液分离器的气体出口(2-3)与冷凝装置(3)上的冷凝装置入口(3-1)相连，冷凝装置出口(3-2)与储水罐(4)的储水罐入口(4-1)相连，储水罐气体出口(4-2)与真空泵(5)相连。

3.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述真空蒸发干燥罐(1)的主轴(1-5)与罐体夹层的接触处由耐高温陶瓷密封圈密封。

4.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述搅拌桨叶(1-7)为两片。

5.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述搅拌桨叶(1-7)为平直桨叶。

6.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述搅拌桨叶(1-7)的边缘为不规则锯齿形。

7.根据权利要求1和权利要求6所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述搅拌桨叶(1-7)的边缘锯齿夹角通常为70-120度。

8.根据权利要求1所述的污泥脱水装置，其特征在于：所述的加热盘管(1-6)的数目为2-4段。

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