CN210635872U - 污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种污泥处理系统，包括：污泥脱水系统；污泥干燥系统，包括污泥干燥单元、气体处理单元以及污泥处理单元，其中，污泥干燥单元与污泥脱水系统连通，污泥干燥单元包括排气口和第一污泥出口，气体处理单元与排气口连通，污泥处理单元与第一污泥出口连通。应用本实用新型的技术方案能够有效地解决现有技术中的污泥处理系统处理污泥的成本高的问题。

Description

污泥处理系统

技术领域

本实用新型涉及煤化工污水生化处理领域，具体而言，涉及一种污泥处理系统。

背景技术

众所周知，国内煤化工项目方兴未艾，成为国家重要的能源技术储备。煤制烯烃项目作为煤化工的一个重要分支，也越来越被重视和推广。煤制烯烃项目产生的气化污水、MTO污水等可生化性较高，采用生化方法进行处理，生化系统运行中需要定期排放剩余污泥，这部分剩余污泥含有因生化污泥中含有多种重金属、微生物、难降解有机物等物质，组分复杂，属于危险废弃物，处理和处置方案技术复杂。

目前，业界处理生化污泥的技术主要由三种：(1)带式压滤技术，采用的工艺为重力浓缩，然后进入带式压滤机进行压滤脱水，分离液循环处理，压滤后的泥饼外运送第三方处理，此工艺较为简单，投资较小，但带式压滤机与外界环境没有隔断，操作环境恶劣，有一些挥发组分和有毒有害气体逸散，气味较大，对操作人员身心健康有潜在影响。压滤机脱水效果较差，分离后泥饼的含水率约为85％以上，导致污泥量较大，转运及处理费用很高。(2)离心脱水技术，采用的工艺为重力浓缩，然后进入离心脱水机进行离心脱水，分离液循环处理，脱水后的泥饼外运送第三方处理，此工艺较为简单，投资不高，因离心机为全密闭环境，操作环境较好，离心机脱水效果一般，分离后泥饼的含水率约为80％以上，导致污泥量较大，转运及处理费用较高。(3)焚烧技术，脱水处理采用前面两种技术中的一种，脱水后的泥饼直接送入自建的焚烧炉进行无害化、减量化处理，此工艺较为复杂，投资很高，因消耗一定的燃料气及其他公用工程介质，运行成本较高，危废的焚烧条件较为苛刻，尾气排放标准要求较高，存在一定的环保压力。

针对煤制烯烃项目的生化系统副产物剩余生化污泥，考虑到投资成本及运行成本，很多企业处理危废污泥的方法都是简单脱水后外送至危废处理中心进行集中处理，简单的脱水后的污泥存在以下问题：(1)其中含水率高导致送危废中心进行处理需要支付高额的再处理费用，处理成本已成为国内煤化工及化工企业污水处理的瓶颈。(2)含水率高，导致产生的污泥量大，很多老企业有自建危废堆场临时储存，有潜在的环境污染的风险。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种污泥处理系统，以解决现有技术中的污泥处理系统处理污泥的成本高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种污泥处理系统，包括：污泥脱水系统；污泥干燥系统，包括污泥干燥单元、气体处理单元以及污泥处理单元，其中，污泥干燥单元与污泥脱水系统连通，污泥干燥单元包括排气口和第一污泥出口，气体处理单元与排气口连通，污泥处理单元与第一污泥出口连通。

进一步地，气体处理单元包括：冷凝装置，包括与排气口连通的第一端口。

进一步地，冷凝装置还包括第二端口，气体处理单元还包括：风机，具有吸气端和排气端，吸气端与第二端口连通。

进一步地，气体处理单元还包括：除雾器，设置于吸气端与第二端口之间。

进一步地，污泥干燥单元内设置有蒸汽通道，蒸汽能够与污泥干燥单元内的污泥换热。

进一步地，污泥干燥单元为：涡轮薄层干化机或桨叶式干化机。

进一步地，污泥处理单元包括污泥卸料装置，污泥卸料装置包括第一进料口和出料口，第一进料口与第一污泥出口连通。

进一步地，第一进料口与第一污泥出口之间设置有污泥冷却装置。

进一步地，污泥干燥单元具有污泥进口，污泥脱水系统包括：依次连接的污泥浓缩池、泵体以及离心脱水机，泵体能够将污泥浓缩池内的污泥泵入离心脱水机内，离心脱水机具有第二污泥出口，污泥进口与第二污泥出口连通。

进一步地，泵体与污泥浓缩池之间设置有污泥储槽，污泥储槽内设置有搅拌装置和曝气装置。

进一步地，污泥储槽与泵体之间设置有污泥切割机。

进一步地，泵体与离心脱水机之间设置有PAM药剂投机装置。

进一步地，污泥干燥系统还包括污泥存放单元，污泥存放单元包括湿污泥料仓以及与湿污泥料仓连通的污泥给料泵，湿污泥料仓具有第二进料口，第二进料口与第二污泥出口连通，污泥给料泵与污泥进口连通。

应用本实用新型的技术方案，经过污泥脱水系统后的污泥将进入污泥干燥系统的污泥干燥单元进行干燥。经过污泥干燥单元干燥后的污泥的含水量大大降低。因此，上述结构一方面使得处理后的污泥不必再送至危废中心进行处理，因此节省了高额的处理费用，降低了处理成本；另一方面，上述结构使得处理后的污泥的量大大减小，不必再储存至自建危废堆场内，从而降低环境污染的风险。此外，在本实用新型中，在污泥干燥单元进行干燥时，会产生有害废气，可能造成污泥干燥单元爆炸。为了提高污泥干燥系统的安全性，在本实用新型中，污泥干燥系统还包括气体处理单元，气体处理单元能够有效地对有害气体进行处理，从而降低干燥单元爆炸的风险。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的污泥处理系统的实施例的结构示意图；以及

图2示出了图1的污泥处理系统的A处的放大结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、污泥脱水系统；11、污泥浓缩池；12、泵体；13、离心脱水机；131、第二污泥出口；14、污泥储槽；15、污泥切割机；16、PAM药剂投机装置；20、污泥干燥系统；21、污泥干燥单元；211、排气口；212、第一污泥出口；213、污泥进口；22、气体处理单元；221、冷凝装置；222、第一端口；223、第二端口；224、风机；225、吸气端；226、排气端；227、除雾器；23、污泥处理单元；231、污泥卸料装置；232、第一进料口；233、出料口；234、污泥冷却装置；24、污泥存放单元；241、湿污泥料仓；242、污泥给料泵；243、第二进料口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实施例的污泥处理系统，包括：污泥脱水系统10以及污泥干燥系统20。其中，污泥干燥系统20包括污泥干燥单元21、气体处理单元22以及污泥处理单元23，其中，污泥干燥单元21与污泥脱水系统10连通，污泥干燥单元21包括排气口211和第一污泥出口 212，气体处理单元22与排气口211连通，污泥处理单元23与第一污泥出口212连通。

应用本实施例的技术方案，经过污泥脱水系统10后的污泥将进入污泥干燥系统20的污泥干燥单元21进行干燥。经过污泥干燥单元21干燥后的污泥的含水量大大降低。因此，上述结构一方面使得处理后的污泥不必再送至危废中心进行处理，因此节省了高额的处理费用，降低了处理成本；另一方面，上述结构使得处理后的污泥的量大大减小，不必再储存至自建危废堆场内，从而降低环境污染的风险。此外，在本实施例中，在污泥干燥单元21进行干化时，会产生有害废气(废蒸汽)，可能造成污泥干燥单元爆炸。为了提高污泥干燥系统20的安全性，在本实施例中，污泥干燥系统20还包括气体处理单元22，气体处理单元22能够有效地对有害气体进行处理，从而降低干燥单元爆炸的风险。

如图1所示，在本实施例中，气体处理单元22包括：冷凝装置221。冷凝装置221包括与排气口211连通的第一端口222。具体地，在本实施例中，干化过程中产生的废蒸汽在污泥干燥单元21内部与污泥逆向运动，由排气口211排出。废蒸汽进入冷凝装置221后，经过冷凝形成液态废水。因此，上述结构能够对有害气体进行有效地处理，从而降低干燥单元爆炸的风险。

优选地，在本实施例中，冷凝器为喷淋冷凝器。在喷淋冷凝器中，废蒸汽通过水洗后，废蒸汽中的水分能够被冷凝下来形成冷凝水。需要说明的是，在本实施例中，喷淋冷凝水一般采用污水场二沉池出水，上述结构能够降低成本。被冷凝下来的冷凝水将回到污水场重新处理。

如图1和图2所示，在本实施例中，冷凝装置221还包括第二端口223，气体处理单元22还包括：风机224。风机224具有吸气端225和排气端226，吸气端225与第二端口223连通。具体地，在本实施例中，废蒸汽通过上述喷淋水洗后可能还存在少量不凝气体(少量的蒸汽，空气/氮气和污泥挥发物)，上述气体能够通过风机224排出整个污泥干燥系统20。

需要说明的是，由于少量不凝气体可能携带有水气，为了防止水气进入风机224，保证风机224的使用寿命，在本实施例中，气体处理单元22还包括：除雾器227。除雾器227设置于吸气端225与第二端口223之间。上述结构使得由冷凝装置221的第二端口223排出的气体先进入除雾器227，以将其与其携带的水气分离，最终使得进入吸气端225的气体为干燥气体，保证风机224的使用寿命。

需要说明的是，污泥干燥单元21排出的废气约为污泥干燥单元21水蒸发量的5-10％，风机224使整个污泥干燥单元21处于负压状态，这样可以避免臭气及粉尘的溢出。由于本工艺废气量很小，由风机224的排气端226排出的气体可直接通入污水场现有臭气处理装置进行处理。

如图1所示，在本实施例中，污泥干燥单元21内设置有蒸汽通道，蒸汽能够与污泥干燥单元21内的污泥换热。具体地，在本实施例中，污泥的温度较低，蒸汽的温度高，污泥与蒸汽进行热交换，即污泥被蒸汽间接加热。上述结构使得污泥中水分不断蒸发，从而大大降低污泥的含水率。

如图1所示，在本实施例中，污泥干燥单元21为：涡轮薄层干化机。具体地，在干化机中，转子叶片迅速卷起进入的脱水污泥，使之均匀涂布于加热面形成薄层，同时将污泥向前输送。输送过程中，污泥被干化机双层壳体内的蒸汽间接加热，污泥中水分不断蒸发。干化机外壳通过饱和蒸汽加热。大约经过10-15分钟，达到设计含固率的污泥由薄层干化机的第一污泥出口212排出。上述结构简单，使得污泥的含水率降到30％。从而进一步地降低处理后的污泥的量，进而降低环境污染的风险。在图中未示出的其他实施例中，污泥干燥单元还可以为桨叶式干化机，或者其他形式的干化机。

需要说明的是，在本实施例中，涡轮薄层干化机产泥量为进泥量的五分之一。污泥干燥单元21采用工厂富余的低压蒸汽作为换热热源，与湿污泥在涡轮薄层干化机内间接换热，经过干燥换热后，蒸汽变成冷凝液回收，污泥中的水分被蒸发抽走送至气体处理单元22。污泥干燥单元21产生的干燥污泥经收集后定期送当地危废中心进行最终的无害化处理。

还需要说明的是，污泥中蒸发的水汽(即上述废蒸汽)在干化机中的轴向运动方向与污泥相反，这样可以保证大部分由废蒸汽裹挟的粉尘在干化机中去除。

如图1所示，在本实施例中，污泥处理单元23包括污泥卸料装置231，污泥卸料装置231 包括第一进料口232和出料口233，第一进料口232与第一污泥出口212连通。上述结构使得经过污泥干燥单元21处理后的污泥能够顺利地卸料至运输车中，从而提高污泥处理的效率。

由于经过污泥干燥单元21处理后的污泥的温度较高，因此如果污泥直接与污泥卸料装置 231接触可能导致污泥卸料装置231损坏，为了解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，第一进料口232与第一污泥出口212之间设置有污泥冷却装置234。上述结构使得进入污泥卸料装置231内的污泥的温度较低，从而保证污泥卸料装置231的使用寿命。需要说明的是，在本实施例中，污泥冷却装置234使用循环水或回用水间接冷却热的干化污泥产品。上述结构能够节省能源，降低成本。

如图1所示，在本实施例中，污泥干燥单元21具有污泥进口213，污泥脱水系统10包括：依次连接的污泥浓缩池11、泵体12以及离心脱水机13，泵体12能够将污泥浓缩池11内的污泥泵入离心脱水机13内，离心脱水机13具有第二污泥出口131，污泥进口213与第二污泥出口131连通。具体地，在本实施例中，污水生化装置的隔油池底泥、涡凹气浮、溶气气浮浮渣、生化池剩余污泥、调节罐底泥等污泥分别泵送至污泥脱水系统10的污泥浓缩池11进行重力浓缩，并通过污泥浓缩机进行匀质搅拌，使污泥含水率由99.9％降低至98.5％左右。浓缩污泥经泵体12泵送至离心脱水机13进行离心脱水，生化污泥的脱水采用卧式螺旋离心沉降脱水成套设备，处理过程基本上全封闭。操作环境清洁。使得进入污泥干燥系统20之间的污泥的含水率能够降低至80％-85％，以便于后续脱水。

需要说明的是，卧式薄层污泥干化工艺可通过污泥中的蒸发水自实现系统内惰性化的要求。采用低压蒸汽/氮气作为紧急情况下干化系统的惰性化介质，干化过程中产生的废蒸汽在干化机内部与污泥逆向运动，最终由排气口211排出。

如图1所示，在本实施例中，泵体12与污泥浓缩池11之间设置有污泥储槽14，污泥储槽14内设置有搅拌装置和曝气装置。具体地，经过污泥浓缩池11浓缩后的污泥进入污泥储槽 14内，搅拌装置能够对污泥进行搅拌，曝气装置能够向污泥曝气以实现风搅拌。上述结构能够保证进入后续离心脱水机13进料的均匀性与稳定性。需要说明的是，以上污泥如果不含涡凹气浮、溶气气浮浮渣、生化池剩余污泥，可直接进入污泥储槽14，不需重力浓缩。

在泵体12前如果污泥或其他物体较大的话，可能影响泵体12的泵送。为了解决上述问题，如图1所示，在本实施例中，污泥储槽14与泵体12之间设置有污泥切割机15。上述结构使得在进入泵体12前，大块的污泥或其他物体的能够被破碎切割为小粒的泥块，使得污泥能够顺利地由泵体12泵送至离心脱水机13内。

如图1所示，在本实施例中，泵体12与离心脱水机13之间设置有PAM药剂投机装置16。具体地，PAM药剂为污泥絮凝剂。上述结构使得进入离心脱水机13之前的污泥凝聚起来，便于后续离心脱水。

如图1所示，在本实施例中，污泥干燥系统20还包括污泥存放单元24，污泥存放单元 24包括湿污泥料仓241以及与湿污泥料仓241连通的污泥给料泵242，湿污泥料仓241具有第二进料口243，第二进料口243与第二污泥出口131连通，污泥给料泵242与污泥进口213连通。具体地，在本实施例中，离心脱水污泥首先进入污泥干燥系统20的湿污泥料仓241，暂存于湿污泥料仓241中的脱水污泥通过污泥给料泵242进入涡轮薄层干化机中。污泥给料泵242通过法兰连接于湿污泥料仓241的出料口上。

下面对本实用新型进行更加详细的描述。

本实用新型的生化污泥的深度处理工艺流程如下所述：

污水生化装置产生的污泥包括隔油池底泥、涡凹气浮、溶气气浮浮渣、生化池剩余污泥、调节罐底泥等，因其含有多种重金属、微生物、难降解有机物等物质，组分较为复杂。

第一步：将以上污泥分别泵送至污泥脱水系统10的污泥浓缩池11进行重力浓缩，并通过污泥浓缩机进行匀质搅拌，使污泥含水率由99.9％降低至98.5％左右；

第二步：污泥进入污泥储槽14，通过搅拌装置和曝气装置对污泥进行搅拌，以保证进入后续脱水的均匀性与稳定性。

第三步：浓缩污泥经泵体12泵送至离心脱水机13进行离心脱水，在泵体12前经过污泥切割机15破摔大粒径泥块等物体，在离心脱水机13前加入污泥絮凝剂PAM。生化污泥的脱水采用卧式螺旋离心沉降脱水成套设备(离心脱水机13)，处理过程全封闭。操作环境清洁，脱水污泥含水率可达80％。需要说明的是，上述絮凝剂一般情况下采用阳离子聚丙烯酰胺。

第四步：离心脱水后的污泥进入湿污泥料仓241内暂存；

第五步：湿污泥料仓241中的污泥由污泥给料泵242连续送入干化机；污泥给料泵242 变频控制，24小时连续运行。进入涡轮薄层干化机中的污泥被转子分布于热壁表面，转子上的桨叶在对热壁表面的污泥反复翻混的同时，向前输送到第一污泥出口212。在此过程中，污泥中水分被蒸发。涡轮薄层干化机由带加热层的圆筒形壳体、壳体内转动的转子和转子的驱动装置三部分组成。

第六步：自涡轮薄层干化机产出的含固率满足设计要求的干污泥进入污泥冷却装置234，污泥产品通过污泥冷却装置234壳体内流动的冷却水进行冷却。冷却后的污泥根据要求可直接装车外运或暂存于干污泥料仓，干化机干化的污泥含水率≤30％。

第七步：卧式薄层污泥干化工艺可通过污泥中的蒸发水自实现系统内惰性化的要求。采用低压蒸汽/氮气作为紧急情况下干化系统的惰性化介质，干化过程中产生的废蒸汽在干化机内部与污泥逆向运动，由排气口211排出，进入冷凝装置221，在冷凝装置221中，废蒸汽通过水洗，水分从蒸汽中冷凝下来，少量不凝气体(少量的蒸汽，空气/氮气和污泥挥发物)经过除雾器(液滴分离器)后通过风机224排出干化系统。喷淋冷凝水一般采用污水场二沉池出水；自干化系统排出的废气约为系统水蒸发量的5-10％。风机224使整个干化系统处于负压状态，这样可以避免臭气及粉尘的溢出。由于本工艺废气量很小，可直接通入污水场现有臭气处理装置进行处理。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

此实用新型能有效降低污泥综合处理成本，做到了减量化，不必外送危废中心处理；也同时实现了无害化，符合国家环保要求。

例如：污水生化装置产生含水率99％的污泥为30t/h，经过重力浓缩+均质调配+离心脱水 +污泥干燥进行综合处理，最后产生含水率30％的污泥0.3t/h，质量减少了约100倍。相比于只通过离心脱水来降低污泥含水率的方案来说，污泥量减少了1.2t/h。据了解危废处理中心的处理费用较高，每吨污泥收费1700元，那么采用本实用新型的技术方案，每小时可节约2040 元，如果减掉新增的污泥干燥的处理成本每小时390元，那么每小时能够纯节省1650元，一年运行4000小时可节省费用660万元。

另外该实用新型能有效减少污泥中水的携带，将水分离后循环处理，例如：污水生化装置产生含水率99％的污泥为30t/h，污泥中水的量为29.7t/h，经过该污泥处理系统处理后产生含水率为30％的污泥0.3t/h，干燥后的污泥中水的量为0.09t/h。进料污泥到产出干燥污泥中水被分离回收了29.61t/h，水的回收率为99.7％。因此本污泥处理系统可以充分回收污泥中的水资源，节约能源，具有较高的经济效益和社会效益。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种污泥处理系统，其特征在于，包括：

污泥脱水系统(10)；

污泥干燥系统(20)，包括污泥干燥单元(21)、气体处理单元(22)以及污泥处理单元(23)，其中，所述污泥干燥单元(21)与所述污泥脱水系统(10)连通，所述污泥干燥单元(21)包括排气口(211)和第一污泥出口(212)，所述气体处理单元(22)与所述排气口(211)连通，所述污泥处理单元(23)与所述第一污泥出口(212)连通。

2.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，所述气体处理单元(22)包括：

冷凝装置(221)，包括与所述排气口(211)连通的第一端口(222)。

3.根据权利要求2所述的污泥处理系统，其特征在于，所述冷凝装置(221)还包括第二端口(223)，所述气体处理单元(22)还包括：

风机(224)，具有吸气端(225)和排气端(226)，所述吸气端(225)与所述第二端口(223)连通。

4.根据权利要求3所述的污泥处理系统，其特征在于，所述气体处理单元(22)还包括：

除雾器(227)，设置于所述吸气端(225)与所述第二端口(223)之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥干燥单元(21)内设置有蒸汽通道，所述蒸汽能够与污泥干燥单元(21)内的污泥换热。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥干燥单元(21)为：涡轮薄层干化机或桨叶式干化机。

7.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥处理单元(23)包括污泥卸料装置(231)，所述污泥卸料装置(231)包括第一进料口(232)和出料口(233)，所述第一进料口(232)与所述第一污泥出口(212)连通。

8.根据权利要求7所述的污泥处理系统，其特征在于，所述第一进料口(232)与所述第一污泥出口(212)之间设置有污泥冷却装置(234)。

9.根据权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥干燥单元(21)具有污泥进口(213)，所述污泥脱水系统(10)包括：依次连接的污泥浓缩池(11)、泵体(12)以及离心脱水机(13)，所述泵体(12)能够将所述污泥浓缩池(11)内的污泥泵入所述离心脱水机(13)内，所述离心脱水机(13)具有第二污泥出口(131)，所述污泥进口(213)与所述第二污泥出口(131)连通。

10.根据权利要求9所述的污泥处理系统，其特征在于，所述泵体(12)与所述污泥浓缩池(11)之间设置有污泥储槽(14)，所述污泥储槽(14)内设置有搅拌装置和曝气装置。

11.根据权利要求10所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥储槽(14)与所述泵体(12)之间设置有污泥切割机(15)。

12.根据权利要求9所述的污泥处理系统，其特征在于，所述泵体(12)与所述离心脱水机(13)之间设置有PAM药剂投机装置(16)。

13.根据权利要求9所述的污泥处理系统，其特征在于，所述污泥干燥系统(20)还包括污泥存放单元(24)，所述污泥存放单元(24)包括湿污泥料仓(241)以及与所述湿污泥料仓(241)连通的污泥给料泵(242)，所述湿污泥料仓(241)具有第二进料口(243)，所述第二进料口(243)与所述第二污泥出口(131)连通，所述污泥给料泵(242)与所述污泥进口(213)连通。

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