一種污泥低溫干化處理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種污泥低溫干化處理系統，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元，其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設于絮凝池內的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風機以及對污泥低溫干化機內的濕熱空氣進行冷凝除濕并對其加熱使其得到循環(huán)利用的熱泵系統；所述低溫干化機、風機及熱泵系統形成封閉循環(huán)系統；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元與封閉式出料斗相連。本實用新型的處理系統占地面積小、設備化程度高，能耗低且處理過程中不產生二次污染，具有重大的推廣應用價值。
【專利說明】一種污泥低溫干化處理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及污泥處理系統，具體涉及一種針對廢水處理過程中產生的污泥進行低溫干化處理的系統，屬于環(huán)保領域。
【背景技術】
[0002]污泥是污水處理過程的終端產物，是重要的污染源，若不加處理，將對大氣、水體、土壤產生嚴重的污染，而且還會加快某些人類疾病的傳播；隨著我國經濟進一步向縱深發(fā)展，污水處理所產生的污泥量會越來越大，隨之污泥對環(huán)境污染的威脅亦愈來愈大；國家對污泥處理的要求及標準會愈來愈高。在眾多的污泥處理技術中，干化、焚燒工藝是一項重要的技術，其基本過程是，對污泥進行濃縮、干化，最后焚燒，并對焚燒產生的熱能加以回收；干化過程是該工藝的關鍵步驟，是主要的耗能所在，目前該過程存在能耗大，運行成本高，干化以及后續(xù)傳輸過程產生的粉塵易造成環(huán)境污染等問題，已難以適應新的形勢，不能滿足日益增加的污泥量以及越來越嚴格的環(huán)保要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種占地面積小、設備化程度高、能耗低且不產生二次污染的污泥低溫干化處理系統，本實用新型還提供了一種利用上述系統對污泥進行處理的工藝。
[0004]為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]一種污泥低溫干化處理系統，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設于絮凝池內的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風機以及對污泥低溫干化機內的濕熱空氣進行冷凝除濕并對其加熱以使其得到循環(huán)利用的熱泵系統，所述低溫干化機、風機以及熱泵系統形成封閉循環(huán)系統；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元通過管道與封閉式出料斗相連。
[0006]優(yōu)選的是:所述絮凝池內投加有絮凝劑。
[0007]優(yōu)選的是:所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁。
[0008]優(yōu)選的是:所述絮凝劑的加入量為所需處理污泥量的0.01%?0.05%。
[0009]優(yōu)選的是:所述污泥脫水機為疊螺式污泥脫水機。
[0010]優(yōu)選的是:所述剪切造粒機包括至少一對輥軸及設于輥軸后方的一對切刀。
[0011]優(yōu)選的是:所述污泥低溫干化機內設有帶網眼的網狀傳送帶；所述污泥在污泥低溫干化機的網狀傳送帶上，利用循環(huán)熱空氣與污泥進行錯流接觸干化；所述網狀傳送帶的網眼以剪切造粒單元中剪切造粒處理得到的污泥塊不泄露為限。
[0012]進一步地，所述低溫干化單元中，利用熱泵系統對與污泥錯流接觸后的濕熱空氣依次進行冷凝與加熱，經冷凝將濕熱空氣中的水分析出，然后進行加熱，使其成為熱的不飽和氣體，以重新進入污泥低溫干化機內繼續(xù)對污泥進行干化，熱泵系統在完成上述過程的同時，可以回收濕熱空氣冷凝時釋放的熱量，用于隨后的加熱過程，從而降低整個低溫干化過程的能耗。
[0013]優(yōu)選的是:所述出料包裝單元包括與低溫干化單元相連的真空室以及與真空室的頂部相連的真空泵，所述真空室與真空泵之間設有除塵裝置，真空室下部設有氣動刀閥，氣動刀閥的下方設有包裝袋。
[0014]優(yōu)選的是:所述除塵裝置為一級除塵裝置或二級除塵裝置。
[0015]本實用新型的有益效果在于，相對于現有的污泥干化處理系統，本實用新型的污泥低溫干化處理系統的低溫干化處理單元為封閉式，無對外交換氣體，可有效杜絕氣味的發(fā)生；低溫干化處理單元中熱泵技術的應用顯著降低了污泥干化的能耗，僅為常用污泥干化設備能耗的35%-50%，有效節(jié)約了成本；污泥干化徹底，最低含水率可達10%以下；此外，本實用新型的處理系統，設備化程度高、占地面積小，整個運行過程無塵、防爆。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了本實用新型所述污泥低溫干化處理系統的結構框圖；
[0017]圖2示出了本實用新型所述低溫干化單元中熱泵的工作原理圖；
[0018]圖3示出了本實用新型中所述污泥低溫干化機的工作原理圖；
[0019]圖4示出了本實用新型中所述的出料包裝單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0021]如附圖1所示，本實用新型所述的污泥低溫干化處理系統，包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池及設于絮凝池內的攪拌裝置，本實用新型中，所述絮凝池的體積為8?IOm3,且絮凝池內按污泥處理量的0.01%?0.05%的重量加入絮凝劑,所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁；加藥絮凝單元的出水通過管道與濃縮脫水單元的入水口相連，所述濃縮脫水單元包括污泥脫水機，本實用新型中采用疊螺式污泥脫水機，其結構包括相互層疊設置的固定環(huán)和游動環(huán)，固定環(huán)和游動環(huán)之間的間隙為濾縫，一螺旋軸貫穿于所述固定環(huán)和游動環(huán)中，螺旋軸的前段為濃縮部，后段為脫水部，在螺旋軸的旋轉推動作用下，污泥有濃縮部向脫水部移動，通過螺距變化以及背壓的作用對污泥產生擠壓，從而達到脫水的目的，水經游動環(huán)和固定環(huán)之間的濾縫過濾掉，而且，游動環(huán)的移動可實現對濾縫的自動清洗，污泥經濃縮脫水單元處理后，其含水率降低至70%左右。
[0022]濃縮脫水單元產生的出水通過管道返回至污水處理廠，所產生的泥通過管道連接至剪切造粒單元；所述剪切造粒單元包括滾壓剪切造粒機，所述滾壓剪切造粒機包括切刀以及至少一對輥軸，污泥在輥軸的作用下擠壓成片，隨后由設置于輥軸后方的一對切刀對其進行橫向和縱向剪切，將污泥處理成厚度為2-10mm，長度為5-lOcm的長條狀結構；剪切造粒單元形成的污泥塊通過傳送帶輸送至低溫干化單元，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風機以及對污泥低溫干化機內的濕空氣進行冷凝除濕并對冷凝放出的熱量進行回收且回用于對冷凝后的空氣的加熱的熱泵系統，加熱后的空氣重新用于對污泥進行干化，從而使得空氣得以循環(huán)利用；所述低溫干化機、風機以及熱泵系統形成封閉循環(huán)系統；所述污泥低溫干化機內設置有帶網眼的網狀傳送帶，所述網眼的大小以剪切造粒單元所造粒成型的污泥塊不泄露為限，所述熱泵系統包括壓縮機41、冷凝器42、節(jié)流閥43和蒸發(fā)器44，本單元利用熱泵原理，以空氣為載體，通過熱泵系統進行能量和物質的轉移，如圖2和圖3所示，低溫干化單元的工作過程如下:
[0023]水分傳遞:在污泥低溫干化機的干燥箱體中，熱干空氣與濕污泥接觸，濕污泥中的水分揮發(fā)擴散到熱干空氣中，熱干空氣變成濕熱空氣，濕熱空氣攜帶水分進入除濕段(冷換熱器)，通過降溫冷凝作用，可將污泥的溫度最低降至5°C，脫除濕熱空氣中的水分，空氣本身變?yōu)榈蜏仫柡蜐窨諝?，隨后經熱換熱器對其進行加熱，使得濕冷空氣轉變成熱干空氣重新循環(huán)回到污泥低溫干化機中；
[0024]能量的傳遞:熱干空氣將能量傳導給污泥中的水分，水分吸熱揮發(fā)到空氣中，熱泵將濕空氣制冷導致水分凝結，隨后吸收冷凝過程釋放出的熱量通過熱介質對低溫空氣進行加熱，多余能量傳導給外界空氣。
[0025]低溫干化單元內運行的工質，在蒸發(fā)器44中吸取污泥低溫干化機內排出濕熱空氣中的熱量，從低壓液態(tài)工質蒸發(fā)成低溫低壓汽態(tài)工質，經壓縮機41增壓成為高溫高壓的汽態(tài)工質；在冷凝器42中，高溫高壓的汽態(tài)工質放出熱量加熱進入污泥低溫干化機內的干空氣，而工質本身成高溫高壓液態(tài)工質；通過節(jié)流閥43的作用，降低了壓力和溫度，成為低壓低溫液態(tài)工質，再度進入蒸發(fā)器44中吸收濕熱氣體的熱量，如此反復循環(huán)將低溫熱量輸送到高溫介質中去，形成循環(huán)熱泵系統。
[0026]低溫干化處理單元產生的出水通過管道返回至污水處理廠中，產生的干泥經傳送帶傳送至污泥低溫干化機的封閉式出料斗中，并通過管道連接至出料包裝單元進行出料包裝，如圖4所示，本實用新型所述的出料包裝單元包括通過管道與低溫干化單元的出料斗51相連的真空室52以及與真空室52的頂部相連的真空泵53，所述真空室52與真空泵53之間還設有除塵裝置54，所述除塵裝置54為一級除塵裝置或二級除塵裝置，真空室52下部設有氣動刀閥55，以控制真空室內物料的排出，氣動刀閥55的下方還設有包裝袋56。所述出料包裝單元的工作原理為:在真空泵53的抽真空作用下，帶動低溫干化單元出料斗51中的污泥進入真空室52中，根據真空室52內污泥量的多少，控制氣動刀閥55的開閉，使得真空室52內的污泥進入真空室52下方的包裝袋56內，完成整個出料包裝工序。由于整個出料包裝工序為封閉過程，因而有效地杜絕了揚塵的發(fā)生，同時還有利于后續(xù)的運輸。本實用新型所述的污泥低溫干化處理系統還包括用于輸送污泥的輸送管道及提升泵。
[0027]以上述污泥低溫干化處理系統，對污泥進行處理，其處理過程包括以下處理步驟:
[0028]I)來自二沉池的污泥經泵提升進入加藥絮凝單元的絮凝池中，按污泥處理量的
0.01%?0.05%的量相絮凝池中加入絮凝劑；
[0029]2)經絮凝除去有機污染物后的污泥進入濃縮脫水單元，經脫水機脫水，使得污泥中的含水率降至70%以下，脫水機的產水返回至污水處理廠中；
[0030]3)經濃縮脫水單元脫水處理后的污泥進入剪切造粒單元，對污泥進行剪切造粒，使之形成厚度為2-10mm、長度為5_10cm的長條狀結構；
[0031]4)造粒成型后的污泥進入低溫干化單元，置于網狀傳送帶上于50-100°C下經過污泥低溫干化機箱體，與進入箱體的熱風錯流接觸，污泥中的水分被蒸發(fā)，使得污泥中的含水量降至20%以下，低溫干化產生的水返回至污水處理廠中；
[0032]5)經干化處理后的干泥進入到出料包裝單元在密閉真空條件下低污泥進行成袋包裝。
[0033]實施例1
[0034]以上述的污泥低溫干化處理系統及工藝，對某污水廠在污水處理過程中產生的含水率為98%的污泥進行處理，處理量:75噸/天，其中，絮凝池的體積為10m3，疊螺式污泥脫水機型號為MDQ-204，安裝尺寸為2800 X 2100 X 2050mm，功率為2.35kw，污泥低溫干化機主體為一干燥箱體，與熱泵、風機封閉式連接，箱體外形尺寸為1200X2400X1800mm，內部網帶寬1.2m,長6m，絕干污泥最大處理量為100kg/h，總功率為50kw，抽真空出料包裝機總功率為2.lkw。
[0035]污泥低溫干化處理過程為:I)含水率為98%的污泥經泵提升進入加藥絮凝單元的絮凝池中，按所需處理的污泥量向絮凝池內投入0.03%的絮凝劑PAM，在攪拌槳的作用下，污泥液發(fā)生絮凝；2)絮凝后的污泥液經泵提升進入濃縮脫水單元中的疊螺式污泥脫水機中進行脫水，使得污泥中的含水量小于70%，其產水返回至污水處理廠的入口，3)經脫水處理后的污泥進入剪切造粒單元的滾壓剪切造粒機中進行剪切造粒處理，將污泥處理成厚度為2-10mm，長度為5-lOcm的長條狀結構；4)經剪切造粒后的污泥塊進入到低溫干化單元的污泥低溫干化機中進行低溫干化處理，利用熱泵對污泥低溫干化機內空氣進行加熱，對濕熱空氣進行冷凝，且回收冷凝放出的熱量并用于加熱污泥低溫干化機內的循環(huán)空氣，使得污泥中的含水量降至20%以下，低溫干化溫度50°C，污泥低溫干化機風速1.0m/s,網帶的傳輸速度10m/h，低溫干化產生的出水返回至污水處理廠的入口 ；5)經低溫干化后的污泥塊進入出料包裝單元進行真空包裝。處理過程中，污泥含水量的變化如表1所示: [0036]表1污泥含水量的變化
[0037]
【權利要求】
1.一種污泥低溫干化處理系統，其特征在于:包括依次連接的加藥絮凝單元、濃縮脫水單元、剪切造粒單元、低溫干化單元及出料包裝單元,其中，所述加藥絮凝單元包括絮凝池和設于絮凝池內的攪拌裝置，所示濃縮脫水單元包括污泥脫水機，所述剪切造粒單元包括剪切造粒機，所述低溫干化單元包括污泥低溫干化機、風機以及對污泥低溫干化機內的濕熱空氣進行冷凝除濕并對其加熱以使其得到循環(huán)利用的熱泵系統；所述低溫干化機、風機以及熱泵系統形成封閉循環(huán)系統；所述污泥低溫干化機包括一封閉式出料斗，所述出料包裝單元通過管道與封閉式出料斗相連。
2.根據權利要求1所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述絮凝池內投加有絮凝劑。
3.根據權利要求2所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM、聚合硫酸鋁或聚合氯化鋁。
4.根據權利要求2或3所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述絮凝劑的加入量為所需處理污泥量的0.01%?0.05%。
5.根據權利要求1所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述污泥脫水機為疊螺式污泥脫水機。
6.根據權利要求1所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述剪切造粒機包括至少一對棍軸及設于棍軸后方的一對切刀。
7.根據權利要求1所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述污泥低溫干化機內設有帶網眼的網狀傳送帶。
8.根據權利要求1所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述出料包裝單元包括與低溫干化單元相連的真空室以及與真空室的頂部相連的真空泵，所述真空室與真空泵之間設有除塵裝置，真空室下部設有氣動刀閥，氣動刀閥的下方設有包裝袋。
9.根據權利要求8所述的污泥低溫干化處理系統，其特征在于:所述除塵裝置為一級除塵裝置或二級除塵裝置。
【文檔編號】C02F11/14GK203613086SQ201320708110
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】李國文, 蘇貞峰, 李慶, 包長春, 馬書, 劉然 申請人:北京緯綸華業(yè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>