申请日2015.11.12
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明涉及一种污泥间接热干化系统及其干化工艺。干化系统包括并联设置的第一圆盘干化机(2)、第二圆盘干化机(6)及匹配的第一螺杆泵(1)和第二螺杆泵(4)，第一袋式除尘器(3)、第二袋式除尘器(7)、引风机(8)及与第一圆盘干化机(2)、第二圆盘干化机(6)连接的蒸汽引射器(5)。干化工艺为将含水率60～80%湿污泥分别连续送入两个圆盘干化机，第一圆盘干化机(2)湿污泥产生污泥蒸汽通过蒸汽引射器(5)吸入其中与注入的蒸汽在蒸汽引射器内混合后一同喷入第二圆盘干化机(6)，经检测，产出的半干污泥含水率为30-40%质量百分比。本发明设备简单，运行成本低廉，能耗可降低约30%，经济和环境效益高。可用于污水处理厂污泥干化。
权利要求书
1.一种污泥间接热干化工艺系统，包括并联设置的内筒作为蒸气通道，外筒与内筒之间的空间作为污泥通道的第一圆盘干化机(2)和第二圆盘干化机(6)以及各自配置的第一螺杆泵(1)和第二螺杆泵(4)，通过第一圆盘干化机外筒一端设有的第一圆盘干化机污泥进料口(b)与第一螺杆泵(1)连接，外筒另一端设有第一圆盘干化机污泥蒸汽出口(c)，外筒底端设有第一圆盘干化机半干污泥出口(e);第一圆盘干化机内筒一端的第一圆盘干化机蒸汽入口(a)与蒸气管道连接，内筒另外一端设有第一圆盘干化机蒸汽凝结水出口(d);其特征是：第一圆盘干化机污泥蒸汽出口(c)通过第一袋式除尘器(3)与蒸汽引射器(5)中部的蒸汽引射器吸气口(j)连接，蒸汽引射器(5)头部的蒸汽出口与第二圆盘干化机内筒一端设有的第二圆盘干化机蒸汽入口(k)连接，蒸汽引射器的尾部与蒸气管道连接，第二圆盘干化机(6)的内筒另一端设有第二圆盘干化机蒸汽凝结水出口(h);第二圆盘干化机(6)外筒一端设有的第二圆盘干化机污泥进料口(f)与第二螺杆泵(4)连接，外筒另一端设有的第二圆盘干化机污泥蒸汽出口(g)通过第二袋式除尘器(7)与引风机(8)连接，外筒底端设有第二圆盘干化机半干污泥出口(i);
上述第二圆盘干化机(6)的湿污泥处理量是第一圆盘干化机(2)的3倍;
上述蒸汽引射器(5)是市售的膨胀比10，压缩比2.5，喷射系数0.387的文丘里管;蒸汽引射器喷嘴采用的是拉阀尔喷嘴;
上述第一袋式除尘器(3)和第二袋式除尘器(7)均为脉冲袋式除尘器。
2.一种权利要求1的污泥间接热干化工艺，其特征是：
第一步，先通过第一螺杆泵(1)和第二螺杆泵(4)将含水率为60～80%质量百分比、温度为20～25℃的湿污泥分别由第一圆盘干化机污泥进料口(b)和第二圆盘干化机污泥进料口(f)连续送入圆盘干化机的污泥通道内;同时，打开蒸汽阀和引风机(8)，将蒸汽注入圆盘干化机内筒中，通过释放蒸汽的气化潜热将热量传递给内筒，内筒将热量传导给湿污泥，湿污泥受热后产生污泥蒸气，
第一圆盘干化机的污泥蒸汽在引风机(8)的抽吸作用下通过第一袋式除尘器(3)，滤除所含粉尘及颗粒物得到的污泥蒸气，通过蒸汽引射器(5)中部的蒸汽引射器吸气口(j)与注入第二圆盘干化机(6)的蒸汽汇合，两股蒸汽混合后一起注入第二圆盘干化机(6)内筒，第二圆盘干化机(6)的湿污泥受热后产生污泥蒸汽，在引风机(8)的抽吸作用下离开第二圆盘干化机(6)，通过第二袋式除尘器(7)，滤除所含粉尘及颗粒物，经冷凝成为冷凝水后送到污水处理厂进行处理，合格排放;湿污泥被干化后从第一圆盘干化机半干污泥出口(e)和第二圆盘干化机半干污泥出口(i)连续产出;
上述从第一圆盘干化机蒸汽凝结水出口(d)产出的蒸汽冷凝水，不含杂质，直接作为锅炉补充水循环使用;
从第二圆盘干化机蒸汽凝结水出口(h)产出的蒸汽冷凝水，含有微量的杂质，送到污水处理厂进行处理合格排放;
第二步，控制注入圆盘干化机的内筒中的蒸气的绝对压力为0.6-0.9Mpa、温度为158-175℃的饱和蒸汽，其中，注入第二圆盘干化机(6)的饱和蒸汽流量是注入第一圆盘干化机(2)的饱和蒸汽流量的2.1-2.2倍;
控制通过蒸汽引射器尾部注入口进入蒸汽引射器，从头部的喷嘴喷出的蒸汽出口速度达到280-298m/s，蒸汽引射器吸气口(j)吸气绝对压力0.04～0.06Mpa，表压-0.06～-0.04Mpa;
控制每个袋式除尘器清灰压力0.5Mpa，风阻<1200pa，处理量3000m3/h，出口粉尘浓度<50mg/m3;
控制每个圆盘干化机的湿污泥进料质量：干化污泥出料质量=3：1，经检测圆盘干化机外筒的底端连续产出的半干污泥含水率为30-40%质量百分比。
说明书
一种污泥间接热干化系统及其干化工艺
技术领域
本发明涉及一种污泥间接热干化系统及其干化工艺，属于污水处理厂污泥干化技术领域。
背景技术
污泥间接热干化法的特点是原料污泥不与载热介质(热油、蒸汽等)直接接触，而是在由载热介质加热特定的受热面，再由受热面将热量传导给原料污泥，原料污泥受热后产生的污泥蒸汽，通过系统的漏风口或引入的少量介质空气一同排出。
由于污泥蒸汽含气化潜热，因此可以通过换热器回收利用，但是，污泥蒸汽含有一定量腐蚀性气态杂质，因此对换热器的腐蚀较大，导致换热器寿命缩短，如果选用耐腐蚀的换热器，又将导致换热器造价高、工程成本增加，而直接排放污泥蒸汽，又会导致能源的浪费和污染环境。总之，目前还没有能够将污泥蒸汽二次利用，从而使污泥间接热干化的经济和社会效益得到提升的方法。
发明内容
本发明的目的是公开一种污泥间接热干化系统，该污泥间接热干化系统的构件简单，能够将污泥蒸汽二次利用，干化效率高、经济实用、操作方便。本发明的另一目的是提供用该污泥间接热干化系统进行污泥干化的工艺。
为达上述目的，本发明的干化系统包括并联设置的内筒作为蒸气通道，外筒与内筒之间的空间作为污泥通道的第一圆盘干化机和第二圆盘干化机，以及各自配置的第一螺杆泵和第二螺杆泵，通过第一圆盘干化机外筒一端设有的第一圆盘干化机污泥进料口与第一螺杆泵连接，外筒另一端设有第一圆盘干化机污泥蒸汽出口，外筒底端设有第一圆盘干化机半干污泥出口;第一圆盘干化机内筒一端的蒸汽入口与蒸气管道连接，内筒另外一端设有第一圆盘干化机蒸汽凝结水出口，其结构要点是：第一圆盘干化机污泥蒸汽出口通过第一袋式除尘器与蒸汽引射器中部的蒸汽引射器吸气口连接，蒸汽引射器头部的蒸汽出口与第二圆盘干化机内筒一端设有的第二圆盘干化机蒸汽入口连接，第二圆盘干化机的内筒另一端设有 第二圆盘干化机蒸汽凝结水出口，蒸汽引射器的尾部与蒸气管道连接，第二圆盘干化机外筒一端设有的第二圆盘干化机污泥进料口与第二螺杆泵连接，外筒另一端设有第二圆盘干化机污泥蒸汽出口，第二圆盘干化机污泥蒸汽出口通过第二袋式除尘器与引风机连接，外筒底端设有第二圆盘干化机半干污泥出口;
上述第二圆盘干化机的湿污泥处理量是第一圆盘干化机的3倍;
上述蒸汽引射器是市售的膨胀比10，压缩比2.5，喷射系数0.387的文丘里管;蒸汽引射器喷嘴采用的是拉阀尔喷嘴;
上述第一袋式除尘器和第二袋式除尘器均为脉冲袋式除尘器。
本发明用上述污泥间接热干化系统干化污泥的工艺步骤如下：
第一步，先通过第一螺杆泵和第二螺杆泵将含水率为60～80%、温度为20～25℃的湿污泥分别连续送入第一圆盘干化机和第二圆盘干化机两个圆盘干化机的污泥进料口，由污泥进料口进入外筒与内筒之间构成的污泥通道内;同时，打开蒸汽阀和引风机，将蒸汽注入圆盘干化机内筒中，通过释放气化潜热将热量传递给内筒，内筒将热量传导给湿污泥，湿污泥受热后产生污泥蒸气，第一圆盘干化机的污泥蒸汽在引风机的抽吸作用下通过第一袋式除尘器，滤除所含粉尘及颗粒物得到的污泥蒸气，通过蒸汽引射器与注入第二圆盘干化机的蒸汽汇合，两股蒸汽混合后一起注入第二圆盘干化机内筒，第二圆盘干化机的湿污泥受热后产生污泥蒸汽，在引风机的抽吸作用下离开第二圆盘干化机，通过第二袋式除尘器，滤除所含粉尘及颗粒物后经冷凝成为冷凝水，最后送到污水处理厂进行处理，合格排放;湿污泥被干化后从第一圆盘干化机半干污泥出口和第二圆盘干化机半干污泥出口连续产出;
上述第一圆盘干化机内筒产生的蒸汽冷凝水，不含杂质，直接作为锅炉补充水循环使用;
第二圆盘干化机内筒产生的蒸汽冷凝水，含有微量的杂质，送到污水处理厂进行处理合格排放;
第二步，控制注入圆盘干化机的内筒中的蒸气的绝对压力为0.6-0.9Mpa、温度为158-175℃的饱和蒸汽，其中，注入第二圆盘干化机(6)的饱和蒸汽流量是注入第一圆盘干化机(2)的饱和蒸汽流量的2.1-2.2倍;
控制通过蒸汽引射器尾部注入口进入蒸汽引射器，从头部的喷嘴喷出的蒸汽出口速度达到280-298m/s，蒸汽引射器吸气口吸气绝对压力0.04～0.06Mpa，表压-0.06～-0.04Mpa;
控制每个袋式除尘器清灰压力0.5Mpa，风阻<1200pa，处理量3000m3/h，出口粉尘浓度<50mg/m3;
控制每个圆盘干化机的湿污泥进料质量：干化污泥出料质量=3：1，经检测圆盘干化机外筒的底端连续产出的半干污泥含水率为30-40%质量百分比。
本发明具有以下特点：
1，由于本发明并联设置了两台圆盘干化机，并且在它们之间设置了蒸汽引射器，蒸汽经过蒸汽引射器高速射出，在蒸汽引射器中部的蒸汽引射器吸气口处形成吸引效应，将污泥蒸汽吸入到引射器内，两股蒸汽在引射器内混合后一同进入第二圆盘干化机内释放气化潜热，因此，污泥蒸汽被利用，经济实用、操作方便，含水率为60-80%的湿污泥，经干化处理后干化污泥的含水率为30-40%。
2，由于本发明采用连续进料、连续出料的运行模式，特别是第二圆盘干化机使用的蒸汽中包含来自第一圆盘干化机的经过袋式除尘器过滤后的污泥蒸汽，因此，本发明直接将污泥蒸汽用于干化工艺，最大限度的利用的系统自身的余热，在相同的处理能力、处理效果时，能耗可降低约30%。
3，由于本发明使用了蒸汽引射器，以极高的速度将第一圆盘干化机产生的过滤后的污泥蒸汽和锅炉生产的蒸汽一起吸入到引射器内，两股蒸汽在蒸汽引射器内混合后一同喷入第二圆盘干化机内筒，只要通过引风机和蒸汽流量、压力调节就能满足干化要，因此，与传统的通过换热器换热的方式相比，设备简单，投资和运行成本低廉。
4，本发明的第一圆盘干化机内筒产生的蒸汽凝结水可以作为锅炉补水直接回用，第二圆盘干化机内筒产生的蒸汽凝结水由于含有一点杂质，需要送至污水处理厂处理合格，排放，因此经济和环境效益高。