申请日2017.11.01
公开(公告)日2018.01.23
IPC分类号C02F11/14; C02F11/12; C02F103/28; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种造纸污泥的固化干燥处理方法，包括压滤预处理步骤、管内混合步骤、分级压滤步骤、挤压预处理步骤和机械挤压脱水步骤，本发明工艺简单，设备投入成本低，设备维护简单，运行成本低，重要的是固化干燥处理后的污泥的含水率达到5～10%，脱水效果极好，污泥不会被压缩成实块，为二次使用污泥提供便利，且在存储和转移过程不会出现二次污染，处理过程清洁无污染，节能环保。
权利要求书
1.一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
压滤预处理步骤，将从造纸废水隔渣得到的污泥泵送进入污泥输送管道，在污泥输送管道的2～3个转弯处，分别通过定量泵连续定量泵入液状脱水离型剂，液状脱水离型剂的投入速度为200～300克/分钟，
其中，所投入的液状脱水离型剂包括以下重量百分比的组份，非离子聚丙烯酰胺40～50%、聚合氯化铝15～20%、十二水硫酸铝钾5～10%、矿物油5～10%和噻唑膦5～10%、烯酰吗啉5～10%和水余量;
管内混合步骤，沿污泥的前进方向，通过设置在污泥输送管道的扰流机构使污泥形成紊流，提高污泥和液状脱水离型剂的混合速度，扰流机构是沿径向方向凸出在污泥输送管道的内壁中的若干环形凸板和截面为圆形或多边形的棍体，棍体和环形凸板沿轴向方向间隔设置，使污泥中的纤维在污泥输送管道中完成脱水和离型，在输送管道内液状脱水离型剂有效抑制细菌、微生物、生物酶和有机物;
分级压滤步骤，将污泥输送管道分别连接至粗压滤机和二级压滤机，在粗压滤机将污泥的含水率降低至60～65%，使污泥初步减容，在二级压滤机将污泥的含水率降低至45～55%，使污泥进一步减容，得到糊状污泥，压滤产生的清液泵送回废水站处理;
挤压预处理步骤，向污泥输送管道注入温度为60～70℃、压力为1.5～2MPa的高压热空气，高压热空气沿径向方向喷射进入污泥输送管道中，使糊状污泥中的纤维和杂质松散化，混合糊状污泥中的噻唑膦和烯酰吗啉抑制细菌、微生物、生物酶和有机物并降低其活性，避免污泥在后续的挤压步骤中在未达到设定的脱水率前过早凝结成块;
机械挤压脱水步骤，将经过挤压预处理步骤的糊状污泥泵送至双螺杆挤压机，沿挤压前进方向，使双螺杆挤压机的螺纹密度呈疏密相间，使糊状污泥顺次通过间隔交错的高挤压容积段和低挤压容积段，使糊状污泥在双螺杆挤压机内经过多次一松一紧的挤压过程，在各低挤压容积段分别注入温度为80～90℃、压力略高于低挤压容积段的内压力的高压热空气，通过设置在各高挤压容积段的压滤器向外排送高压蒸汽，并将高压蒸汽泵送回废水站处理，使污泥在挤压脱水过程经过若干次呼吸效应，并以高压蒸汽的形式排除污泥中的水份;
挤出污泥步骤，通过双螺杆挤压机连续挤出棒状的污泥，挤出得到的污泥的含水率为5～10%;
污泥成品，将挤出在污泥截断成若干内部充满密孔的棒状体，储存备用。
2.根据权利要求1所述的一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于：所述机械挤压脱水步骤中，使污泥先通过螺旋挤压脱水机、叠螺式污泥脱水机或离心式污泥脱水机，进行初步脱水后，再通过机械挤压脱水步骤中的双螺杆挤压机。
3.根据权利要求1所述的一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于：所述机械挤压脱水步骤中，使双螺杆的螺纹的宽度自内外到逐渐变小，且螺纹侧面呈平面状，并使各螺纹的倾斜角度控制在15～20度，使各螺纹具有防粘结和自清洁能力。
4.根据权利要求1所述的一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于：所述机械挤压脱水步骤中，在各低挤压容积段注入的高压热空气中混合有吸湿剂。
5.根据权利要求1所述的一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于：所述机械挤压脱水步骤中，使污泥在挤压脱水过程经过15～20次呼吸效应。
6.根据权利要求1所述的一种造纸污泥的固化干燥处理方法，其特征在于：所述机械挤压脱水步骤中，通过双螺杆挤压机的加热装置加热其料筒并将双螺杆挤压机内部温度控制在110～120℃。
说明书
一种造纸污泥的固化干燥处理方法
技术领域
本发明涉及清洁造纸工艺技术领域，尤其是涉及一种造纸污泥的固化干燥处理方法。
背景技术
在使用废纸造纸的生产过程中，废水中存在大量的污泥，废水中在处理过程中会分离出污泥单独处理，再对废水进行净化处理。对污泥的传统处理方法，直接输送至为锅炉焚烧或者送至填埋区填埋。
现代生产技术中，更注重环保和效益，因此，开始对污泥进行无污染的环保处理，二次利用污泥。目前，污泥的二次利用需要先去除污泥中的水份，降低其含水率，目前是通过压榨机压榨处理或者通过螺杆压缩机的压缩处理后，污泥的含水率仍然比较高。
目前的脱水方法只要有三种，自然干化法、造粒脱水法和机械脱水法，而机械脱水法是造纸中固化污泥的较佳选择，通常污泥先进行预处理，最通用的预处理方法是投加无机盐或高分子混凝剂，改善脱水性能后再使用螺旋挤压脱水机、叠螺式污泥脱水机、离心式污泥脱水机等脱水设备进行脱水，但是，其含水率也只能降低至30～40%左右。
在污泥的含水率的降低至30%以下之后，因污泥中含有长短不一的纤维、抑制细菌、微生物、生物酶和有机物及各种杂质，而这些纤维和杂质都具有一定的吸水率，很难再继续降低污泥的含水率，很难再进一步去除水份，污泥固化效果仍不理想，而污泥的含水率直接影响二次使用的效果和效益;另外，机械脱水法对设备的损耗特别严重，，因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种造纸污泥的固化干燥处理方法，污泥固化过程无污染，降低含水率，固化效果好。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种造纸污泥的固化干燥处理方法，包括以下步骤，
压滤预处理步骤，将从造纸废水隔渣得到的污泥泵送进入污泥输送管道，在污泥输送管道的2～3个转弯处，分别通过定量泵连续定量泵入液状脱水离型剂，液状脱水离型剂的投入速度为200～300克/分钟，
其中，所投入的液状脱水离型剂包括以下重量百分比的组份，非离子聚丙烯酰胺40～50%、聚合氯化铝15～20%、十二水硫酸铝钾5～10%、矿物油5～10%和噻唑膦5～10%和水余量;
管内混合步骤，沿污泥的前进方向，通过设置在污泥输送管道的扰流机构使污泥形成紊流，提高污泥和液状脱水离型剂的混合速度，扰流机构是沿径向方向凸出在污泥输送管道的内壁中的若干环形凸板和截面为圆形或多边形的棍体，棍体和环形凸板沿轴向方向间隔设置，使污泥中的纤维在污泥输送管道中完成脱水和离型，在输送管道内液状脱水离型剂有效抑制细菌、微生物、生物酶和有机物;
分级压滤步骤，将污泥输送管道分别连接至粗压滤机和二级压滤机，在粗压滤机将污泥的含水率降低至60～65%，使污泥初步减容，在二级压滤机将污泥的含水率降低至45～55%，使污泥进一步减容，得到糊状污泥，压滤产生的清液泵送回废水站处理;
挤压预处理步骤，向污泥输送管道注入温度为60～70℃、压力为1.5～2MPa的高压热空气，高压热空气沿径向方向喷射进入污泥输送管道中，使糊状污泥中的纤维和杂质松散化，混合糊状污泥中的噻唑膦抑制细菌、微生物、生物酶和有机物并降低其活性，避免污泥在后续的挤压步骤中在未达到设定的脱水率前过早凝结成块;
机械挤压脱水步骤，将经过挤压预处理步骤的糊状污泥泵送至双螺杆挤压机，沿挤压前进方向，使双螺杆挤压机的螺纹密度呈疏密相间，使糊状污泥顺次通过间隔交错的高挤压容积段和低挤压容积段，使糊状污泥在双螺杆挤压机内经过多次一松一紧的挤压过程，在各低挤压容积段分别注入温度为80～90℃、压力略高于低挤压容积段的内压力的高压热空气，通过设置在各高挤压容积段的压滤器向外排送高压蒸汽，并将高压蒸汽泵送回废水站处理，使污泥在挤压脱水过程经过若干次呼吸效应，并以高压蒸汽的形式排除污泥中的水份;
挤出污泥步骤，通过双螺杆挤压机连续挤出棒状的污泥，挤出得到的污泥的含水率为5～10%;
污泥成品，将挤出在污泥截断成若干内部充满密孔的棒状体，储存备用。
进一步的技术方案中，所述机械挤压脱水步骤中，使污泥先通过螺旋挤压脱水机、叠螺式污泥脱水机或离心式污泥脱水机，进行初步脱水后，再通过机械挤压脱水步骤中的双螺杆挤压机。
进一步的技术方案中，所述机械挤压脱水步骤中，使双螺杆的螺纹的宽度自内外到逐渐变小，且螺纹侧面呈平面状，并使各螺纹的倾斜角度控制在15～20度，使各螺纹具有防粘结和自清洁能力。
进一步的技术方案中，所述机械挤压脱水步骤中，在各低挤压容积段注入的高压热空气中混合有吸湿剂。
进一步的技术方案中，所述机械挤压脱水步骤中，使污泥在挤压脱水过程经过15～20次呼吸效应。
进一步的技术方案中，所述机械挤压脱水步骤中，通过双螺杆挤压机的加热装置加热其料筒并将双螺杆挤压机内部温度控制在110～120℃。
本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明工艺简单，设备投入成本低，设备维护简单，运行成本低，重要的是固化干燥处理后的污泥的含水率达到5～10%，脱水效果极好，污泥不会被压缩成实块，为二次使用污泥提供便利，生产效益和综合效益高于直接焚烧，具有较好的应用前景，且在存储和转移过程不会出现二次污染，处理过程清洁无污染，节能环保。