申请日2014.11.30
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F11/14
摘要
本实用新型涉及城市污泥调质减量的环保型复合调质脱水系统，包括(1)污泥浓缩单元;(2)污泥环保型复合调质单元;(3)污泥过滤压榨脱水单元;其中，所述污泥浓缩单元通过输送泵及管道与所述污泥环保型复合调质单元相连通，所述污泥环保型复合调质单元通过输送泵及管道与所述污泥过滤压榨脱水单元相连通。本实用新型结构简单、组成部件少、降低了污泥处理处置的能耗和成本;经本系统处理后污泥脱水速率提高约5倍，脱水滤饼含水率从原来的80wt%降至约60wt%，满足滤饼后续的处置要求，实现其资源化利用。污泥环保型复合调质单元中所采用的复合调理剂均无毒、无害、对设备无腐蚀，无二次污染符合国家对环保的要求。
权利要求书
1.一种城市污泥的环保型复合调质脱水系统，包括(1)污泥浓缩单元，(2)污泥环保型复 合调质单元，(3)污泥过滤压榨脱水单元;其中，所述污泥浓缩单元通过输送泵及管道与所 述污泥环保型复合调质单元相连通，所述污泥环保型复合调质单元通过输送泵及管道与所述 污泥过滤压榨脱水单元相连通;
所述污泥浓缩单元为卧式螺旋沉降离心机或真空带式压滤机之一，其作用是将含水率97% 左右的污泥浓缩至含水率90-93%;
所述污泥环保型复合调质单元为将所述含水率90-93%的污泥与环保型复合调理剂充分反 应混合的单元，该单元包括一个调质罐、一个搅拌器、一个液体药剂投加装置以及两个固体 粉末药剂投加装置;调质罐用于污泥与环保型复合调理剂的混合反应;搅拌器用于污泥与环 保型复合调理剂的充分混合;液体药剂投加装置包含药剂储存装置和药剂计量输送装置，用 于定量投加液体药剂;固体粉末药剂投加装置包含药剂储存装置和药剂计量输送装置，用于 定量投加固体粉末药剂;
所述污泥环保型复合调质单元中所采用的环保型复合调理剂，包括：(1)阳离子型天然 高分子絮凝剂壳聚糖，(2)改性木屑，(3)改性炉渣灰;其中，所述阳离子型天然高分子絮 凝剂壳聚糖通过所述液体药剂投加装置加入调质罐以与所述含水率90-93%的污泥混合反应得 到混合液一，而改性木屑和改性炉渣灰则通过所述两个固体粉末药剂投加装置加入调质罐中 以与所述混合液一混合得到混合液二;
所述污泥过滤压榨脱水单元用于将所述污泥环保型复合调质单元得到的混合液二进行过 滤压榨脱水操作，其包括污泥进料部分、压滤机部分、液压站部分及滤液排出部分，所述进 料部分的出口与所述压滤机的污泥进口连通，所述液压站部分的液压缸与所述压滤机的压紧 板连通，所述压滤机部分的滤液出口与滤液排出部分的入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种城市污泥的环保型复合调质脱水系统，其特征在于：所述城市污 泥为初沉污泥、二沉池污泥、厌氧消化污泥、印染污泥、工业污泥之一。
3.根据权利要求1所述的一种城市污泥的环保型复合调质脱水系统，其特征在于：所述压滤机 部分为板框压滤机、厢式压滤机、带式压榨过滤机、隔膜压榨过滤机之一。
说明书
一种城市污泥的环保型复合调质脱水系统
技术领域
本实用新型涉及一种环保型复合调质脱水系统，特别是涉及城市污泥调质减量的环保 型复合调质脱水系统。
背景技术
近年来，随着城市化进程的加快，城市污泥的产量急剧增加，其处理和处置成为目前 各国亟待解决的问题。我国对城市污泥不同处置方式的标准均要求脱水滤饼含水率低于 60wt%，然而，城市污泥产量的骤增与其处理能力以及处理手段的严重不足形成尖锐的矛 盾，造成大量的污泥随意堆放，给自然环境包括水体、土壤以及大气带来极大的危害。由 于污泥中含有大量菌胶团、微生物以及结合水，其特殊性质决定了污泥很难脱水，脱水减 量成为污泥处理过程中的主要瓶颈，不经任何预处理则很难脱水，因此如何高效脱水以提 高滤饼固相质量含量从而满足后续的处置要求成为近年来的研究热点。
强化城市污泥脱水的预处理方法主要包括化学絮凝调理和破解预处理，破解预处理包 括热水解处理、冻融处理、碱热处理、超声处理等。在众多的预处理方法中化学絮凝调理 以其成本低，操作简单的优点一直备受各个污水处理厂的青睐，主要包括有机和无机絮凝 剂调理。有机絮凝剂通常用于压力较低的离心分离和带式压滤机中，而无机絮凝剂通常用 于高压的板框压滤机中。然而，通常采用的无机高分子絮凝剂铁盐等对操作设备具有一定 的腐蚀作用;而有机絮凝剂聚丙烯酰胺具有生物毒性、难以被生物降解，重则危害到人的 健康(如：痴呆症)，因此含聚丙烯酰胺的物质不能直接排放以免造成二次污染。
发明内容
为降低城市污泥的处理成本，满足国家对环保的要求，本实用新型提出一种城市污泥 的环保型复合调质脱水系统。
本实用新型为解决该技术问题所采用的技术方案为：一种城市污泥的环保型复合调质 脱水系统，包括(1)污泥浓缩单元;(2)污泥环保型复合调质单元;(3)污泥过滤压榨 脱水单元;其中，所述污泥浓缩单元通过输送泵及管道与所述污泥环保型复合调质单元相 连通，所述污泥环保型复合调质单元通过输送泵及管道与所述污泥过滤压榨脱水单元相连 通。
所述污泥浓缩单元为卧式螺旋沉降离心机或真空带式压滤机之一，其将含水率97%左 右的污泥浓缩至含水率90-93%。
所述污泥环保型复合调质单元包括一个调质罐、一个搅拌器、一个液体药剂投加装置 以及两个固体粉末药剂投加装置。调质罐用于将所述含水率90-93%的污泥与环保型复合调 理剂混合;搅拌器用于污泥与环保型复合调理剂的充分混合;液体药剂投加装置包含药剂 储存装置和药剂计量输送装置，用于定量投加液体药剂;固体粉末药剂投加装置包含药剂 储存装置和药剂计量输送装置，用于定量投加固体粉末药剂。
所述污泥环保型复合调质单元中所采用的复合调理剂包括：(1)阳离子型天然高分子 絮凝剂壳聚糖，(2)改性木屑，(3)改性炉渣灰;其中，所述阳离子型天然高分子絮凝剂 壳聚糖通过所述液体药剂投加装置加入调质罐以与所述含水率90-93%的污泥混合反应得 到混合液一，而改性木屑和改性炉渣灰则通过所述两个固体粉末药剂投加装置加入调质罐 中以与所述混合液一混合得到混合液二;
所述的壳聚糖为阳离子型天然高分子絮凝剂，其分子中含有较多氨基、羟基等活性基 团，能够与污泥表面所带的负电荷发尘电中和作用，压缩胶体粒子的双电层厚度，从而形 成较大的絮体，降低过滤阻力、提高污泥的脱水速率。壳聚糖在使用时需调制成质量浓度 为0.2%的乙酸溶液，具体调配步骤为：(1)将一定量的壳聚糖溶于质量分数为2%的乙酸 溶液中;(2)快速搅拌1min以加速壳聚糖的溶解，随后慢速搅拌10min保证壳聚糖分子 链被充分打开，形成均匀的壳聚糖乙酸溶液，其添加量为：壳聚糖与污泥中固相的质量比 为0.2%～1.5%∶1。
所述的改性木屑为一种有机固体废弃物，将家具加工厂中的木屑通过机械球磨机等粉 碎设备对其进行研磨，得到100-400目之间的刚性粉体，即改性木屑，其添加量为：改性 木屑与城市污泥固相的质量比为20%～150%∶1;
所述的改性炉渣灰为高炉冶金或锅炉中煤燃烧后的固体废弃物，将煤燃烧得到的废弃 物通过机械球磨机等粉碎设备对其进行研磨，得到100-400目之间的刚性粉体，即改性炉 渣灰，其添加量为：改性炉渣灰与污泥中固相的质量比为30%～80%∶1。
所述污泥过滤压榨脱水单元用于将所述污泥环保型复合调质单元得到的混合液二进 行过滤压榨脱水操作，其包括污泥进料部分、压滤机部分、液压站部分及滤液排出部分， 所述进料部分的出口与所述压滤机的污泥进口连通，所述液压站部分的液压缸与所述压滤 机的压紧板连通，所述压滤机部分的滤液出口与滤液排出部分的入口连通。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于系统结构简单、组成部件少、运行及维护成 本低;经本系统处理后污泥脱水速率提高约5倍，脱水滤饼含水率从原来的80wt%降至约 60wt%，满足后续填埋、焚烧、堆肥等的要求，实现了滤饼的资源化利用，降低了污泥处 理处置的能耗和成本。污泥环保型复合调质单元中所采用的壳聚糖为天然高分子絮凝剂， 与通常所用的有机絮凝剂聚丙烯酰胺、无机絮凝剂三氯化铁等相比具有无毒、无害、对设 备无腐蚀，无二次污染等特点;改性木屑在改善城市污泥脱水性能的同时也提高城市污泥 的可燃性，实现了“以废治废”的目标;改性炉渣灰为高炉冶金或锅炉的废弃物，来源广 泛，成本低廉且为废弃物的资源化利用提供了思路。