CN205099565U - 一种污泥深度脱水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥深度脱水系统，该脱水系统包括用管道依次连通的进料装置、水热反应装置、脱水装置和出料装置，所述水热反应装置还分别与表面活性剂加药装置、絮凝剂加药装置连通；所述脱水系统还包括蒸汽回收机和滤液收集装置，蒸汽回收机通过蒸汽出口管道和蒸汽回收管道与水热反应装置连接；滤液收集装置通过进液管与脱水装置连接。该脱水系统通过运行上的有序和间歇操作实现污泥均化、水热溶胞改性、絮凝调理功能与水热反应釜的一体化装置，整个脱水系统工艺简单，缩短了工艺流程，操作易行。

Description

一种污泥深度脱水系统

技术领域

本实用新型涉及一种污泥深度脱水系统，属于环境工程领域。

背景技术

随着我国污水处理率的不断提高，污泥的产量也呈上升趋势，污泥作为水处理的副产物，含有大量难降解有机物、重金属和盐类，以及病原微生物和虫卵，若不妥善处理将造成严重的二次污染。

剩余污泥最主要的特征就是含水率高，甚至高达99%，实现污泥减量化最直接也是最有效的方法就是去除污泥中的水分，但由于剩余污泥成分复杂，呈絮体状态，其脱水性能极差，未经处理的污泥若直接进行机械脱水，泥饼含水率仍高达80%左右，这远远低于我国固体垃圾填埋标准（含水率小于60%），因此在污泥机械脱水前对污泥采取有效的调理措施改善污泥脱水性能，降低污泥的含水率，不仅可以降低污泥后续处置的难度，还可以提高污泥中干基污泥含量，减少污泥后续处置费用。

目前，常见的污泥脱水方法有干化法、机械法、调理法。干化法常见的是自然干化和加热干化两种，自然干化是一种简单传统的脱水方法，脱水成本低，但由于脱水效率低，占地面积大，对周围环境影响大，因此自然干化在大中型污水厂很少被采用；加热干化是采用人工加热的方法使得污泥中的水分快速被蒸发掉的一种方法，虽然脱水效率高，脱水后的污泥含水率可降至10%-30%，但是运行费用较高，对周围环境影响较大，比较适合于中小型污水厂污泥的集中处理与处置。机械脱水常见的有离心脱水、板框压滤脱水、带式压滤脱水、真空过滤脱水，真空过滤脱水由于其脱水噪声大，泥饼含水率高且占地面积大，因此很少被采用；相比其它脱水方法，板框压滤脱水泥饼含水率较低，但由于其间断式工作模式，脱水效率低，操作环境差，自动化程度不高等缺点限制了其在国内大型污水厂的应用；离心脱水和带式脱水由于操作方便和运行费用低仍被广为应用。调理法有化学调理、物理调理、生物调理，其中化学调理由于投资成本低，操作简单等优点目前仍被广泛采用。

水热溶胞技术是一种新兴的物理溶胞改性技术，通过将污泥加热，在一定温度和压力下促进污泥中微生物细胞裂解，释放细胞内物质到液相中，从而达到破坏污泥絮体结构，改善污泥脱水性能目的的一种方法。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，城市污泥难脱水，脱水率低、能耗大。

本实用新型的技术方案是，提供一种污泥深度脱水系统，包括用管道依次连通的进料装置、水热反应装置、脱水装置和出料装置，所述水热反应装置还分别与表面活性剂加药装置、絮凝剂加药装置连通；所述脱水系统还包括蒸汽回收机和滤液收集装置，蒸汽回收机通过蒸汽出口管道和蒸汽回收管道与水热反应装置连接；滤液收集装置通过进液管与脱水装置连接。

进一步地，所述水热反应装置为水热反应釜。

进一步地，所述脱水装置为压滤脱水装置。

进一步地，所述压滤脱水装置为带式压滤机。

进一步地，所述滤液收集装置通过反冲洗出液管与水热反应装置的进液管连通，还通过反冲洗进液管与脱水装置的进液管连通。

水热溶胞反应（简称水热反应）的原理是通过将污泥加热，在一定温度和压力下促进污泥中微生物细胞裂解，释放细胞内物质到液相中，从而达到破坏污泥絮体结构，改善污泥脱水性能目的。加入的表面活性剂极大地改善了污泥的疏水性能，结合高效复合絮凝剂的絮凝调理使得污泥极易脱水，加入的表面活性剂为阳离子表面活性剂，可以极大改善污泥的疏水性能。表面活性剂的加入使得水热溶胞反应温度降低、能耗降低，同时水热方式又使得表面活性剂易吸附在污泥表面而影响其界面性质，结合高效复合絮凝剂的絮凝调理使得污泥极易脱水；复合絮凝剂中小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗秸秆、木屑这些物质中本身结构中有纤维素、聚戊糖，以及单宁等酸性物质，还有一些醛、酮、醇、酯，其中含有大量的羟基、羧基部分游离羟基、游离的氨基酸和游离木质素，这些官能团都能吸附部分阳离子型物质及有机物；而Fe(OH)₃及Al(OH)₃悬浮液具有一定的絮凝功能，将这些吸附性能强的有机物和絮凝功能强的无机物组成的高效复合絮凝剂用于污泥的絮凝调理使得脱水后的污泥含水率达到55%以下，大大降低了污泥后续处置的难度，减少了污泥后续处置费用。

本实用新型在水热反应釜上添加了表面活性剂加药装置、絮凝剂加药装置，使得水热反应可以在较低反应温度下进行，还把浆化、水热及絮凝过程都放在水热反应釜里面进行，节省了场地及设备的投资。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型与水热溶胞改性与高效复合絮凝剂协同作用污泥深度脱水的工艺配套，该工艺系统提高了污泥的脱水率，使得脱水后的污泥含水率达到55%以下，大大降低了污泥后续处置的难度，减少了污泥后续处置费用。

2）本实用新型涉及的技术全部都在密闭环境中进行，无有害气体及其他会对环境造成污染的物质产生，因此二次污染少。

3）本实用新型提供的水热溶胞改性在高压密闭的环境中进行，反应过程中污泥的水分不发生相变，避免了水的蒸发潜热损失，与传统的热干化工艺相比，处理相同含水率的污泥该方法能耗低大大降低，因此水热溶胞改性技术能耗低。

4）本实用新型通过运行上的有序和间歇操作实现污泥均化、水热溶胞改性、絮凝调理功能与水热反应釜的一体化装置，整个脱水系统工艺简单，缩短了工艺流程，操作易行。

附图说明

图1表示本实用新型提供的脱水系统的示意图。

图中，1-进料装置、2-水热反应装置、3-脱水装置、4-出料装置、5-表面活性剂加药装置、6-絮凝剂加药装置、7-蒸汽回收机、71-蒸汽出口管道、72-蒸汽回收管道、8-滤液收集装置、81-反冲洗出液管、82-反冲洗进液管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：本实施例提供一种污泥深度脱水系统，其结构示意图如图1所示：包括用管道依次连通的进料装置1、水热反应装置2、脱水装置3和出料装置4，水热反应装置2还分别与表面活性剂加药装置5、絮凝剂加药装置6连通；脱水系统还包括蒸汽回收机7和滤液收集装置8，蒸汽回收机7通过蒸汽出口管道71和蒸汽回收管道72与水热反应装置2连接；滤液收集装置8通过进液管与脱水装置3连接。其中，水热反应装置2为水热反应釜，脱水装置3为带式压滤机，滤液收集装置8通过反冲洗出液管81与水热反应装置2的进液管连通，还通过反冲洗进液管82与脱水装置3的进液管连通。

基于该脱水系统的污泥处理工艺如下：

1、污泥均化：将来自城市污水处理厂的污泥通过污泥泵加入水热反应釜中，打开阀门，按一吨干污泥的1.3%加入表面活性剂，打开搅拌装置，将污泥和表面活性剂均化。

2、水热溶胞改性：打开锅炉蒸汽回收机的蒸汽进口阀门，开始加温，温度设定为120℃，反应压力为0.5MPa，待温度和压力稳定后，开启搅拌装置，搅拌速度200r/min，反应时间为60min，反应结束打开蒸汽出口阀门泄压降温，蒸汽回收到锅炉蒸汽回收机当中。

3、絮凝调理：待反应釜的温度降到70℃时，打开絮凝剂加药装置的出口阀门，加入高效复合絮凝剂，添加量为一吨干污泥的5%，开启搅拌装置，搅拌速度150r/min，絮凝调理时间为60min。

4、连续脱水：絮凝调理结束后打开阀门，将污泥输送到带式压滤机中脱水，打开阀门，用污泥托运车将其外运，脱水后的污泥脱滤打开阀门收集到脱滤液储液箱中。

另外，该脱水系统还可以进行装置反冲洗过程：打开滤液收集装置的反冲洗出液管、反冲洗进液管上的阀门以及脱水装置的进液管上的阀门，使反冲洗液体可以形成回路冲洗设备，关闭剩余其它阀门，反冲洗后的液体可返回污水处理厂再处理。

经上述过程实现城市污泥高效低耗深度脱水，脱水后的污泥含水率达到52%，大大降低了污泥后续处置的难度，减少了污泥后续处置费用。

Claims (5)

1.一种污泥深度脱水系统，其特征在于，包括用管道依次连通的进料装置(1)、水热反应装置(2)、脱水装置(3)和出料装置(4)，所述水热反应装置(2)还分别与表面活性剂加药装置(5)、絮凝剂加药装置(6)连通；所述脱水系统还包括蒸汽回收机(7)和滤液收集装置(8)，蒸汽回收机(7)通过蒸汽出口管道(71)和蒸汽回收管道(72)与水热反应装置(2)连接；滤液收集装置(8)通过管道与脱水装置(3)连接。

2.如权利要求1所述的脱水系统，其特征在于，所述水热反应装置(2)为水热反应釜。

3.如权利要求1所述的脱水系统，其特征在于，所述脱水装置(3)为压滤脱水装置。

4.如权利要求3所述的脱水系统，其特征在于，所述压滤脱水装置为带式压滤机。

5.如权利要求1所述的脱水系统，其特征在于，所述滤液收集装置(8)通过反冲洗出液管(81)与水热反应装置(2)的进液管连通，还通过反冲洗进液管(82)与脱水装置(3)的进液管连通。