CN212894422U - 一种污泥脱水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥脱水处理设备，包括进料机构、传送机构、预处理模块和脱水模块；其中，所述进料机构位于所述传送机构的前端，所述传送机构设置于所述进料机构的下方；所述预处理模块包括微波处理单元和光催化处理单元，其中，所述微波处理单元设置于所述传送机构的上方且与所述进料机构的出口端相连接，所述光催化处理单元设置于所述传送机构的上方且与所述微波处理单元的出口端相连接；所述脱水模块设置于传送机构的后端且与所述预处理模块的出口端相连接。该污泥脱水处理设备通过微波辐照和光催化氧化耦合技术能够实现污泥的高效和深度除水。

Description

一种污泥脱水处理设备

技术领域

本实用新型涉及脱水处理设备技术领域，具体涉及一种污泥脱水处理设备。

背景技术

近三十年来，我国的城市污水处理得到了长足的发展，有效支撑了我国快速的城市化进程。污泥作为污水处理的副产物，随着对污水的深化处理，对副产物污泥处理的重要性日渐凸显。污泥处置不当，会给生态环境带来二次污染，导致污水处理的效果大打折扣。在现有的污泥处理处置方法中，填埋、堆肥、自然干化及焚烧等为我国目前主要的处理处置方法。为了满足污泥无害化、减量化、稳定化、资源化的处置处理技术要求，我国现存的污泥处理处置方式需逐渐转型，填埋占比将逐渐降低，堆肥、自然干化、焚烧及其他处置处理技术将是以后发展的主要方向。

在众多污泥处理处置方式中，对污泥含水率都有很高的要求。城镇污水处理厂污泥用于填埋或混合填埋时，其含水率需降低至60％以下；用于垃圾填埋覆盖土时，需将含水率降低至45％；用作制砖等建筑材料时，需将含水率降低至40％以下；而用作土壤改良剂、肥料，或作为水泥窑、发电厂和焚烧炉燃料时，污泥含水率将降低至30％以下。受污泥本身特性的限制，一般常规添加CaO后板框压滤脱水方式，污泥脱水后仍然含有60％左右的水分。因此，脱水是目前制约污泥处理处置进一步发展的关键。因此，污泥的深度脱水具有十分重要的意义。

在污泥的深度脱水过程中，污泥脱水设备具有十分重要的作用。在已有的脱水设备中，大多还是常规的机械脱水过程，很少从污泥性质改善方面着手去进行处理。如专利CN110734205A是利用重力、辊压、对压的方式对污泥进行脱水；专利CN208266015U是利用滤带本身的张力形成对污泥进行压榨把污泥层中的毛细水挤压出来而进行脱水。但是，单纯的机械脱水过程均难以实现污泥的深度脱水，只能将含水率降低至60％左右。因此，从改善污泥本身性质出发，开发一种新的污泥脱水装置，以实现对污泥的深度脱水具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种污泥脱水处理设备，所述设备能够有效提高污泥的脱水效率。

根据本实用新型的实施例的污泥脱水处理设备，包括：

进料机构；

传送机构，设置于所述进料机构的下方，所述进料机构位于所述传送机构的前端；

预处理模块，包括微波处理单元、光催化处理单元和导气管，其中，所述微波处理单元设置于所述传送机构的上方且与所述进料机构的出口端相连接，所述光催化处理单元设置于所述传送机构的上方且与所述微波处理单元的出口端相连接；所述导气管的两端分别与所述微波处理单元和所述光催化处理单元相连接；

脱水模块，设置于传送机构的后端且与所述预处理模块的出口端相连接，是用于预处理后污泥的脱水操作的模块。

本实用新型中，所述传送机构的后端是指朝向传送运动方向运动的一端，反之，所述传送机构的前端是指运动起始端。

根据本实用新型实施例的污泥脱水处理设备，至少具有如下有益效果：

1、本实用新型的污泥脱水处理中包括预处理模块，能够通过改善污泥性质提高其后续的脱水效率；预处理模块中的微波处理单元能够通过微波辐射破坏污泥中的微生物细胞，使细胞内的束缚水和有机质释放出来，同时提高提高污泥的温度，加快后续的光催化氧化速率；预处理模块中的光催化处理单元能够通过紫外光催化氧化对经由微波处理单元处理后释放的有机质与胞外聚合物进行进一步氧化分解，释放出其表面结合水，实现了对污泥的稳定化与减量化。

2、其微波处理单元主要是利用微波辐照的破壁功能，而不是加热干化，因此，有效的降低了微波加热时间、提高了处理速率并降低了处理能耗。

3、该污泥脱水处理设备在处理过程中无臭气产生，不会造成二次污染：光催化处理单元在氧化分解污泥中的易腐有机质的同时，会对从微波处理单元收集的气体以及光催化单元产生的气体进行氧化分解，有效的解决了污泥处理过程中的臭气问题。

4、该污泥脱水处理设备能够实现污泥的高效和深度除水，其使用过程中所需能耗小、污泥脱水率高，因此适用于大规模的工业化处理过程。

根据本实用新型的一些实施例，所述微波处理单元包括：微波发生器，是用于提供微波辐射的微波发生器；微波控制器，设置于所述微波处理单元的进口端、出口端和导气管口处。所述微波处理单元主要是用于破坏污泥中的微生物细胞，能够使细胞内的束缚水和有机质释放出来；同时，提高污泥的温度，加快后续的光催化氧化速率。微波控制器主要用于防止微波处理单元的微波辐射从出口泄漏，提高微波辐射的利用率。所述微波处理单元在使用过程中所需的加热时间短、使用功率低，可处理的污泥厚度高，与现有技术中污泥脱水设备相比，能够降低能耗、提高处理效率和处理量。

进一步地，所述微波发生器的功率为500-1000W。

进一步地，在使用过程中，所述微波处理单元控制的污泥停留时间为3-5min，所述微波发生器的功率为500-1000W。

根据本实用新型的一些实施例，所述光催化处理单元包括：紫外发生器，是用于提供紫外线的紫外发生器。所述紫外发生器通过提供紫外线进行光催化氧化反应，将微波处理单元中释放的有机质与胞外聚合物进行进一步氧化分解，释放出其表面结合水。

进一步地，所述紫外发生器的功率为10-200W。

进一步地，在使用过程中，所述光催化处理单元控制的污泥停留时间为10-30min，所述紫外发生器的功率为10-200W。

根据本实用新型的一些实施例，所述传送机构包括：传送带、辊轮和变速箱；所述辊轮带动所述传送带向水平方向运动；所述传送带的材料为透水滤布。传送装置主要用于污泥的运输，通过传送装置串联污泥的进料、预处理和脱水的过程，使得装置的使用更为便捷高效。

根据本实用新型的一些实施例，所述透水滤布为聚乙烯材质。聚乙烯材质具有更好的透水性，在脱水模块的脱水过程中更容易使污泥脱水。

根据本实用新型的一些实施例，所述进料机构包括：流量控制器，连接于进料口处，用于调节污泥的进料速度和进料量；厚度控制器，所述厚度控制器的前端与所述流量控制器相连接，后端与所述预处理模块的进口端连接。所述流量控制器可以根据处理情况调节斗内污泥的流出速度和进料量。

进一步地，所述进料机构的一端设置有挡板。所述挡板用于阻挡污泥，避免污泥在处理过程中污泥泄露。

进一步地，所述进料口处设置有一个进料斗。所述进料斗利于污泥的进料操作以及存储。

根据本实用新型的一些实施例，所述厚度控制器为前宽后窄的梯形结构；所述厚度控制器的前端与所述传送机构的垂直距离为15-30cm，所述厚度控制器的后端与所述传送机构的垂直距离为5-10cm，所述厚度控制器的前端与后端的水平长度为25-35cm。所述厚度控制器能够确保进入预处理单元的污泥厚度保持在5-10cm，便于后续的预处理。

根据本实用新型的一些实施例，所述脱水模块包括：压滤机，与所述光催化处理单元的出口端相连接；刮泥板，与所述压滤机的出口端相连接；滤液收集单元，设置于所述传送机构的下方。经预处理后的污泥再进入脱水模块中，经过机械挤压实现最终的深度脱水。

进一步地，所述压滤机为带式压滤机。

进一步地，所述滤液收集单元包括滤液收集槽和滤液储存罐，所述滤液储存罐位于所述滤液收集槽的下方且与所述滤液收集槽连接。

进一步地，所述滤液收集槽由两端向内部倾斜，形成倾斜坡面并在中间开口，形成一个汇流通道与所述滤液存储罐连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的污泥深度脱水处理设备的结构示意图；

标号说明：

101、进料斗；102、流量控制器；103、厚度控制器；104、挡板；211、微波发生器；212、导气管；213、微波控制器；221、紫外发生器；222、排气孔；301、带式压滤机；302、刮泥片；303、滤液收集槽；304、滤液储存罐；401、传送带；402、辊轮；403、变速箱。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：提供一种新型的利用微波辐照和光催化氧化耦合技术的污泥深度脱水处理设备，适应于生活污水厂污泥的深度脱水处理。

请参照图1，图1为本实用新型所提供的污泥深度脱水处理设备的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的污泥深度脱水处理设备，包括进料机构、传送机构、预处理模块、脱水模块。其中，进料机构包括进料斗101、流量控制器102、厚度控制器103和挡板104；传送机构包括传送带401、辊轮402和变速箱403；预处理模块包括微波处理单元和光催化处理单元；其中，微波处理单元包括微波发生器211、微波控制器213和导气管212；光催化单元包括紫外发生器221和排气管222；脱水模块包括压滤机301、刮泥板302与滤液收集单元；滤液收集单元包括滤液收集槽303和滤液储存罐304。

具体的，进料机构设置于传送机构中传送带的上方前端，在传送带最前端上方设置有挡板104，在进料斗101的出口处设置有流量控制器102，在进料斗101与预处理模块进口端之间安装有厚度控制器103。厚度控制器103为前宽后窄的梯形结构；厚度控制器的前端与传送带401的垂直距离为10cm，厚度控制器103的后端与传送带401的垂直距离为2cm，厚度控制器103的前端与后端的水平长度为30cm。

具体的，预处理模块安装在传送机构上方中部，依次为微波处理单元和光催化处理单元相连接。在微波处理单元与光催化处理单元之间由导气管212连接，在微波处理单元的进口端、出口端和导气管口处均安装有微波控制器213。压滤机301为带式压滤机，位于传送机构后端，其中，在透水滤带401下方有滤液收集槽303，在滤液收集槽303下方有滤液存储罐304。滤液收集槽303由两端向内部倾斜，形成倾斜坡面并在中间开口，形成一个汇流通道与下方滤液存储罐304相连接。

具体的，微波处理单元的污泥停留时间为3-5min，光催化处理单元的污泥停留时间为10-30min，污泥的停留时间通过变速箱403控制传送带的传动速度来控制。微波发生器211的功率在500-1000W之间，紫外发生器221的功率在10-200W之间。进入预处理模块的污泥厚度控制在8cm。

具体的，本实用新型污泥深度脱水处理装置，在污泥脱水的实际场景中，污泥进入进料斗101中，通过流量控制器102进入到透水传送带401上，再通过厚度控制器104在传送带401上形成8cm厚的污泥层进入预处理模块中。污泥首先进入微波处理单元，在微波的辐照分解作用下，污泥中的微生物细胞得到破碎，释放出细胞内有机质和胞外聚合物以及部分束缚水，同时提高了污泥的温度。然后进入光催化处理单元中，通过光催化氧化使污泥中的易腐有机质得到氧化分解，同时释放出部分结合水。同时，在微波处理单元产生的臭气通过导气管212导入光催化处理单元，连同光催化处理单元产生的气体在紫外光的照射下进行氧化分解而彻底去除。光催化处理单元产生的水蒸气与二氧化碳等无污染气体通过排气管222排出。经预处理后的污泥再进入脱水模块中，经过机械挤压实现最终的深度脱水。最后形成的污泥快通过出泥口端的刮泥板302与透水滤带401分离而排出。在整个过程中产生的滤液通过滤液收集槽303收集后导入滤液储存罐304中。通过该设备处理后的污泥含水率可达到40％左右。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

1、该污泥脱水处理设备具有微波处理单元和光催化处理单元，利用微波辐射和光催化氧化耦合技术对污泥进行脱水预处理。首先，微波处理单元主要是用于破坏污泥中的微生物细胞，能够使细胞内的束缚水和有机质释放出来，同时，提高污泥的温度，加快后续的光催化氧化速率；微波处理单元主要是利用微波辐照的破壁功能，而不是加热干化，因此，有效的降低了微波加热时间、提高了处理速率并降低了处理能耗。其次，光催化处理单元通过紫外光氧化的方式对经由微波处理单元处理后释放的有机质与胞外聚合物进行进一步氧化分解，释放出其表面结合水，实现了对污泥的稳定化与减量化。

2、该污泥脱水处理设备在处理过程中无臭气产生，不会造成二次污染：光催化处理单元在氧化分解污泥中的易腐有机质的同时，会对从微波处理单元收集的气体以及光催化单元产生的气体进行氧化分解，有效的解决了污泥处理过程中的臭气问题。

3、该污泥脱水处理设备能够实现污泥的高效和深度除水，其使用过程中所需能耗小、污泥脱水率高，因此适用于大规模的工业化处理过程。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种污泥脱水处理设备，其特征在于，包括：

进料机构；

传送机构，设置于所述进料机构的下方，所述进料机构位于所述传送机构的前端；

预处理模块，包括：

微波处理单元，设置于所述传送机构的上方且与所述进料机构的出口端相连接；

光催化处理单元，设置于所述传送机构的上方且与所述微波处理单元的出口端相连接；

导气管，所述导气管的两端分别与所述微波处理单元和所述光催化处理单元相连接；

脱水模块，设置于传送机构的后端且与所述预处理模块的出口端相连接。

2.根据权利要求1所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述微波处理单元包括：微波发生器，是用于提供微波辐射的微波发生器；

微波控制器，设置于所述微波处理单元的进口端、出口端和导气管口处。

3.根据权利要求2所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述微波发生器的功率为500-1000W。

4.根据权利要求1所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述光催化处理单元包括：紫外发生器，是用于提供紫外光的紫外发生器。

5.根据权利要求4所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述紫外发生器的功率为10-200W。

6.根据权利要求1至5任一项所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述传送机构包括：传送带、辊轮和变速箱；所述辊轮带动所述传送带向水平方向运动；所述传送带的材料为透水滤布。

7.根据权利要求6所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述透水滤布为聚乙烯材质。

8.根据权利要求1至5任一项所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述进料机构包括：

流量控制器，连接于进料口处，是用于调节污泥的进料速度和进料量的控制装置；

厚度控制器，所述厚度控制器的前端与所述流量控制器连接，后端与所述预处理模块的进口端连接；所述传送机构位于所述厚度控制器的下方。

9.根据权利要求8所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述厚度控制器的纵截面为梯形结构；所述厚度控制器的前端与所述传送机构的垂直距离为15-30cm，所述厚度控制器的后端与所述传送机构的垂直距离为5-10cm，所述厚度控制器的前端与后端的水平长度为25-35cm。

10.根据权利要求1至5任一项所述的污泥脱水处理设备，其特征在于，所述脱水模块包括：

压滤机，与所述光催化处理单元的出口端相连接；

刮泥板，与所述压滤机的出口端相连接；

滤液收集单元，设置于所述传送机构的下方。

Images