專利名稱：一種新型給水污泥脫水工藝及處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市給水中的污泥處理領(lǐng)域，主要針對城市水廠及污水廠處理污泥的脫水工藝及處理裝置，具體地說是一種新型的給水污泥的脫水工藝及處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
城市自來水廠每天都產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥中所含固體物質(zhì)一般都小于 10%，因此要使之能綜合利用，首先必須將其脫水，如采用吸濾池過濾法，盡管污泥中的含水量能得到有效降低，但其固體物質(zhì)的含量仍在30%左右，此時污泥中的主要成分仍然還是水，同時采用這種脫水方法在運行中散發(fā)出了大量的臭氣，影響了周圍的環(huán)境。另一個通常采用的方法就是使污泥在干燥機中進行脫水，該方法是將加熱到600°C的空氣，直通到干燥機的烘箱中使污泥脫水。采用此方法脫水后的污泥，雖然固體成分大大增加而且沒有一點臭味，但是，污泥中揮發(fā)性的有機污染物，一方面卻被排放到空氣中，影響了周圍的環(huán)境； 另一方面，此時污泥中仍然含有一定量的有機物，影響了制磚的質(zhì)量?，F(xiàn)有的脫水裝置在加熱污泥時會造成加熱不均，污染物殘留等問題，不僅影響污泥的處理，更有可能會使污泥中殘留有害的二噁英類物質(zhì)。因此，迫切需要一種既能滿足環(huán)保要求，又能使污泥得到徹底的綜合利用，從而有效降低自來水廠或污水廠運行成本，提高污泥的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自來水廠或城市污水中沉淀污泥的脫水工藝。本發(fā)明采用微波和輻射雙重協(xié)同作用，同時對污泥的內(nèi)部和外部進行加熱，并充分適放了污泥內(nèi)部的污染物，極大地提高了脫水效率。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述工藝所需的處理設(shè)備。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到一種新型給水污泥脫水工藝，其包括如下步驟將污泥通過擠泥機通入脫水室內(nèi)， 脫水室內(nèi)的頂部設(shè)有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有微波發(fā)生器，污泥在熱輻射器和微波發(fā)生器的作用下脫水，脫水過程產(chǎn)生的廢氣再返回所述燃燒器內(nèi)進行灼燒凈化；所述擠泥機上設(shè)有加熱套或加熱管，所述燃燒器產(chǎn)生的高溫氣流經(jīng)過所述加熱套或加熱管內(nèi)并將擠泥機加熱后排出。本發(fā)明的脫水室內(nèi)的擠泥機分為上、中、下三層設(shè)置，上一層的末端與下一層的起始端相連，該連接可以采用轉(zhuǎn)換箱的方式實現(xiàn)，即在上一層的末端與下一層的起始端設(shè)置轉(zhuǎn)換箱，使污泥從上層轉(zhuǎn)入下層。本發(fā)明熱輻射器的數(shù)目優(yōu)選在三個以上，輻射溫度在1200°C以上。脫水過程產(chǎn)生的廢氣可以先經(jīng)過冷凝器換熱后，再通入所述燃燒器。冷凝器產(chǎn)生的熱水可以用于污泥的預(yù)熱，也可以通出本系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種新型給水污泥脫水處理設(shè)備，包括脫水室、給泥系統(tǒng)、排出系統(tǒng)和擠泥機，所述給泥系統(tǒng)和排出系統(tǒng)分別設(shè)在所述脫水室的進泥口和出泥口處，所述擠泥機設(shè)置在所述脫水室內(nèi)，其中所述脫水室內(nèi)的頂部設(shè)有帶燃燒器的熱輻射器，所述脫水室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有微波發(fā)生器；所述脫水室內(nèi)的擠泥機分為上、中、下三層設(shè)置，上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端相連；所述擠泥機上設(shè)有加熱套或加熱管，所述加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管相通；所述脫水室內(nèi)設(shè)有收集脫水過程產(chǎn)生的廢氣的蒸氣導(dǎo)管，該蒸氣導(dǎo)管與所述燃燒器相連。本設(shè)備中熱輻射器的數(shù)目在三個以上，其功率可以根據(jù)設(shè)備的大小以及處理污泥量進行調(diào)節(jié)。微波發(fā)生器的功率也可以根據(jù)設(shè)備的大小及處理污泥量進行調(diào)節(jié)。在蒸氣導(dǎo)管上可還設(shè)有冷凝裝置，用以將脫水產(chǎn)生的廢氣換熱。高溫氣流管與加熱套或加熱管之間設(shè)有將高溫氣流進行分布的分配箱，通過氣流分配使氣流熱量充分被擠泥機吸收。擠泥機的加熱套或加熱管可以設(shè)備在擠泥機的外部， 也可設(shè)置在其內(nèi)部，擠泥機的加熱套或加熱管的氣體出口集中從煙囪排出。本發(fā)明可以將脫水過程中產(chǎn)生的廢氣在燃燒器內(nèi)脫氧灼燒至無害化的程度，其灼燒后產(chǎn)生的高溫氣流又可以返回至本設(shè)備中對擠泥機加熱從而間接用于污泥脫水。本發(fā)明除了采用熱輻射器對污泥進行脫水外，還在脫水室內(nèi)設(shè)置微波發(fā)生器，使污泥在正常的擠泥機傳送下，采用微波對污泥的內(nèi)部進行充分振動，盡可能地適放其內(nèi)部的污染物。同時微波振動使污泥產(chǎn)生熱量，該內(nèi)部的熱量與外部的輻射相互配合，極大地提高了污泥脫水的效率。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，在同等條件下，采用微波裝置的污泥脫水處理設(shè)備比未采用微波裝置的污泥脫水處理設(shè)備，其脫水效率高1. 6 2. 1倍。本發(fā)明的裝置使熱量得到了充分利用，并減少了污泥對環(huán)境的污染。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明給水污泥脫水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。本發(fā)明的設(shè)備如圖2所示，該設(shè)備中帶有一個脫水室118，該脫水室118由隔體墻 110和123密封，所述脫水室實際上分成上下兩個小室一個是加熱室116，另一個是蒸氣室 118。脫水室有一個進料口和一個出料口 127，進料口連接給泥系統(tǒng)，出料口 127外接排出系統(tǒng)，擠泥機117、120和121分層安裝在脫水室118內(nèi)。擠泥機117位于加熱室116內(nèi)而擠泥機120和121則位于蒸氣室118內(nèi)，每個擠泥機采用機械方式傳輸污泥，污泥經(jīng)過幾次擠泥機擠壓，從進料口 103輸送到出料口 127。擠泥機117、120及121在脫水室118內(nèi)呈多層設(shè)置，頂層擠泥機117，中層擠泥機120以及下層擠泥機121。擠泥機104、117、120和 121分別帶有馬達105、107、108、和111。上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端通過轉(zhuǎn)換箱相連。微波發(fā)生器114設(shè)置在脫水室118的一側(cè)，面向各擠泥機。給泥系統(tǒng)包括進料處103、設(shè)在進料處下的擠泥機104、設(shè)在擠泥機104出口處的轉(zhuǎn)換箱109。轉(zhuǎn)換箱109 的出口與脫水室118內(nèi)的擠泥機117的入口相連。當(dāng)污泥進入進料口 103時，通過擠泥機104將污泥送到轉(zhuǎn)換箱109，再傳送到頂層擠泥機117中，然后污泥又沿著擠泥機117傳送到轉(zhuǎn)換箱124內(nèi)，通過轉(zhuǎn)換箱IM又將頂層擠泥機117中的污泥傳輸?shù)街袑拥臄D泥機120中，然后污泥又沿著擠泥機124以相反的方向傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換箱112 ；再通過轉(zhuǎn)換箱112，污泥從中層的擠泥機120內(nèi)傳送到下層的擠泥機 121內(nèi)。在擠泥機121內(nèi)，這時污泥的運動方向發(fā)生了變化并沿擠泥機121被傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換箱 126內(nèi)。通過轉(zhuǎn)換箱126，污泥從下層的擠泥機121中傳到出料口 127。多個帶燃燒器的熱輻射器115邊靠邊安置于加熱室116頂部，每個熱輻射器115 的熱輻射面安裝在加熱室116內(nèi)，該輻射面的熱輻射溫度超過1200°C。當(dāng)污泥受熱后，其中的水份將迅速轉(zhuǎn)變成水蒸汽并使污泥得到汽化，同時，污泥中的有害有機化合物被凈化。熱輻射器115的輻射面與頂層槽式擠泥機117內(nèi)的污泥之間最近點的距離是10厘米，平均為 35厘米。每一個擠泥機都帶有加熱套或加熱管，該加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管1 相通。所述高溫氣流管155與所述加熱套或加熱管之間還設(shè)有將高溫氣流進行分布的分配箱119。分配箱119使每一個加熱套或加熱管中都有高溫氣流對擠泥機 117、120和121進行加熱。各擠泥機的加熱套或加熱管出口最后通入煙囪113中。從燃燒室135排放的廢氣其溫度高達850°，其可以間接對污泥進行加熱脫水。脫水室118內(nèi)設(shè)有收集脫水過程產(chǎn)生的廢氣的蒸氣導(dǎo)管122，該蒸氣導(dǎo)管122與冷凝器125相通，冷凝器125與燃燒器相連。脫水過程中，水蒸汽可直接從加熱室116流到蒸汽室118，通過蒸氣導(dǎo)管122將水蒸汽從脫水室118中吸到冷凝器125。在冷凝室125內(nèi)， 蒸汽被冷凝后得到熱水和廢氣，由于氣體冷凝導(dǎo)致其體積的減小以及蒸氣導(dǎo)管122屬封閉系統(tǒng)，產(chǎn)生的真空負(fù)壓通過蒸氣導(dǎo)管122將蒸氣室118中的蒸氣吸出。當(dāng)加熱室116和蒸氣室118中的熱使污泥發(fā)生汽化時，所產(chǎn)生的氣體與水蒸汽被同時吸到冷凝器125內(nèi)，冷凝器125冷凝后的廢氣再通入燃燒器內(nèi)，在燃燒器內(nèi)在超過 1200°C下脫氧灼燒至無害化的程度，破除其中的有毒的二噁英類化合物，其灼燒后產(chǎn)生的高溫氣流通過高溫氣流管155返回至分配箱119，對各擠泥機進行加熱從而間接用于污泥脫水。結(jié)合圖1和上述設(shè)備，脫水進行時，自來水廠或城市污水中沉淀污泥先通過給泥系統(tǒng)進行脫水室內(nèi)，并在擠泥機的傳送中自上而下平行運動，在運動過程中熱輻射器和微波發(fā)生器對污泥協(xié)同作用，使污泥汽化，最終得到的干燥的粉狀或粒狀污泥。脫水汽化過程中產(chǎn)生的廢氣收集冷凝后，返回燃燒器內(nèi)，在1250 1900°C的高溫下灼燒凈化，凈化后產(chǎn)生的高溫氣流以及燃燒器本身產(chǎn)生的高溫氣流再通回擠泥機的加熱套或加熱管內(nèi)，將擠泥機加熱，間接使污泥脫水后，排出煙因。冷凝器產(chǎn)生的熱水可以用于污泥的預(yù)熱。
權(quán)利要求
1.一種新型給水污泥脫水工藝，其特征在于包括如下步驟將污泥通過擠泥機通入脫水室內(nèi)，脫水室內(nèi)的頂部設(shè)有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有微波發(fā)生器，污泥在熱輻射器和微波發(fā)生器的作用下脫水，脫水過程產(chǎn)生的廢氣再返回所述燃燒器內(nèi)進行灼燒凈化；所述擠泥機上設(shè)有加熱套或加熱管，所述燃燒器產(chǎn)生的高溫氣流經(jīng)過所述加熱套或加熱管內(nèi)并將擠泥機加熱后排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水污泥脫水工藝，其特征在于所述脫水室內(nèi)的擠泥機分為上、中、下三層設(shè)置，上一層的末端與下一層的起始端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水污泥脫水工藝，其特征在于所述熱輻射器的數(shù)目在三個以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的給水污泥脫水工藝，其特征在于所述脫水過程產(chǎn)生的廢氣先經(jīng)過冷凝器換熱后，再通入所述燃燒器。
5.一種新型給水污泥脫水處理設(shè)備，包括脫水室、給泥系統(tǒng)、排出系統(tǒng)和擠泥機，所述給泥系統(tǒng)和排出系統(tǒng)分別設(shè)在所述脫水室的進泥口和出泥口處，所述擠泥機設(shè)置在所述脫水室內(nèi)，其特征在于所述脫水室內(nèi)的頂部設(shè)有帶燃燒器的熱輻射器，所述脫水室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有微波發(fā)生器；所述脫水室內(nèi)的擠泥機分為上、中、下三層設(shè)置，上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端相連；所述擠泥機上設(shè)有加熱套或加熱管，所述加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管相通；所述脫水室內(nèi)設(shè)有收集脫水過程產(chǎn)生的廢氣的蒸氣導(dǎo)管，該蒸氣導(dǎo)管與所述燃燒器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型給水污泥脫水處理設(shè)備，其特征在于所述熱輻射器的數(shù)目在三個以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型給水污泥脫水處理設(shè)備，其特征在于所述蒸氣導(dǎo)管上設(shè)有冷凝裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型給水污泥脫水處理設(shè)備，其特征在于所述高溫氣流管與所述加熱套或加熱管之間還設(shè)有將高溫氣流進行分布的分配箱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型給水污泥脫水工藝及處理設(shè)備，其工藝包括如下步驟將污泥通過擠泥機通入脫水室內(nèi)，脫水室內(nèi)的頂部設(shè)有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內(nèi)的一側(cè)設(shè)有微波發(fā)生器，污泥在熱輻射器和微波發(fā)生器的作用下脫水，脫水過程產(chǎn)生的廢氣再返回所述燃燒器內(nèi)進行灼燒凈化；所述擠泥機上設(shè)有加熱套或加熱管，所述燃燒器產(chǎn)生的高溫氣流經(jīng)過所述加熱套或加熱管內(nèi)并將擠泥機加熱后排出。本發(fā)明采用微波和輻射雙重協(xié)同作用，同時對污泥的內(nèi)部和外部進行加熱，并充分適放了污泥內(nèi)部的污染物，極大地提高了脫水效率。
文檔編號C02F11/12GK102452779SQ20101051703
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者史幸群, 朱暗強, 沈勇林, 潘龍 申請人:江蘇龍騰中和環(huán)境工程有限公司