申请日2012.02.16
公开(公告)日2012.10.10
IPC分类号C02F11/14
摘要
本实用新型涉及污泥处理技术领域，提供了一种污泥高效脱水装置。本实用新型包括污泥输送机、污泥调质器、脱水塔、脱水污泥储罐、压滤机、污泥干燥塔和脱水剂储罐，污泥输送机连接污泥调质器，污泥调质器、脱水剂储罐都连接至脱水塔，脱水塔上还连接有废水回收单元，废水回收单元连接脱水剂储罐，脱水塔底部连接至脱水污泥储罐，进而连接压滤机，压滤机的泥饼出口连接污泥干燥塔，污泥干燥塔顶部出口连接至脱水剂储罐，压滤机的滤液出口连接滤液储罐，滤液储罐连接至脱水剂储罐。本实用新型可以将污泥中的含水率控制在20%之下，脱水剂回收利用，达到经济脱水，使工业化成为可能，污泥脱水干化达到耗能最低的水平，节能环保。
权利要求书
1. 一种污泥高效脱水装置，其特征在于：包括污泥输送机(1)、污泥调质器(2)、脱水塔(4)、脱水污泥储罐(8)、压滤机(9)、污泥干燥塔(10)和脱水剂储罐(5)，污泥输送机连接污泥调质器，污泥调质器通过管路连接至脱水塔上部一侧，脱水剂储罐通过管路连接至脱水塔下部，脱水塔上部另一侧连接有废水回收单元，废水回收单元连接至脱水剂储罐，脱水塔底部通过管路连接至脱水污泥储罐，脱水污泥储罐通过管路连接压滤机，压滤机的泥饼出口连接污泥干燥塔，污泥干燥塔顶部出口通过管路连接至脱水剂储罐，压滤机的滤液出口连接有滤液储罐(11)，滤液储罐通过管路连接至脱水剂储罐。
2.根据权利要求1所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述废水回收单元包括通过管路连接的废水储罐(6)和脱水剂回收塔(7)，废水储罐通过管路连接脱水塔上部另一侧，脱水剂回收塔顶部出口通过管路连接至脱水剂储罐。
3.根据权利要求2所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述脱水塔包括塔体(45)、提升机构和脱水机构，塔体上部一侧设有调制污泥进料口(41)，污泥调质器通过管路连接调制污泥进料口;塔体上部另一侧设有废水出料口(42)，废水储罐通过管路连接废水出料口;塔体下部一侧设有污泥脱水剂进料口(43)，脱水剂储罐通过管路连接污泥脱水剂进料口，塔体底部设有脱水污泥出料口(44)，脱水污泥出料口通过管路连接至脱水污泥储罐，提升机构安装在塔体上，提升机构下部伸入塔体内，脱水机构在塔体内从上至下设置有多个，脱水机构上部与塔体连接，脱水机构下部与提升机构连接。
4.根据权利要求3所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述提升机构包括升降杆(46)和气缸(47)，升降杆伸入塔体内，升降杆的上端与气缸的活塞杆固连，脱水机构下部与升降杆固连。
5.根据权利要求4所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述脱水机构包括上部的脱水架(48)和下部的压盘(49)，脱水架包括架盘(481)和弹性网片(482)，架盘与塔体内壁固连，架盘中部开有通孔(483)，架盘上还开有若干污泥漏口(484)，污泥漏口以通孔为中心呈圆周状均布在架盘上，弹性网片的一端与架盘下表面固连，弹性网片与污泥漏口对应设置，且弹性网片的形状与污泥漏口形状相配，压盘位于弹性网片正下方，压盘与弹性网片相配合，升降杆穿过架盘中部的通孔及压盘中心，压盘与升降杆固连。
6.根据权利要求5所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述弹性网片和污泥漏口均呈扇环形，弹性网片的网孔大小在20~100目。
7.根据权利要求5或6所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：所述压盘包括外环(491)、内环(492)和连杆(493)，连杆两端分别连接外环和内环，连杆有四根，四根连杆整体呈十字形，升降杆穿过内环并与内环固连。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：连接污泥调质器和脱水塔的管路上、连接脱水剂储罐和脱水塔的管路上以及连接滤液储罐和脱水剂储罐的管路上均设有提供输送动力的泵(3)和控制阀门(12)。
9.根据权利要求2或3或4或5或6所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：连接废水储罐和脱水剂回收塔的管路上设有提供输送动力的泵和控制阀门。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的污泥高效脱水装置，其特征在于：连接脱水污泥储罐和压滤机的管路上设有提供输送动力的泵。
说明书
污泥高效脱水装置
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域，特别涉及一种污泥高效脱水装置。
背景技术
污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99%以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细、比重较小、呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。随着我国工业化水平的不断发展以及农村城镇化规模不断扩大，污泥的数量也以惊人的速度增长。污泥的安全处理处置已成为我国当前亟需解决的环境问题之一。
污泥稳定化、无害化、减量化、资源化是污泥处理处置的发展方向。而污泥的减量化(即将污泥脱水减少体积)是关键技术。现有减量化技术：1. 污泥干化法，是通过蒸发污泥中的水分使污泥脱水，分为自然蒸发法和热能干燥法，自然蒸发法需要大的场地和良好的自然条件;热能干燥法耗能高。2. 机械脱水法有：真空过滤法，脱水后的污泥的含水率约为80%;加压过滤法，脱水后污泥含水率为70~85%，机械脱水法含水率仍然过高;3.离心分离法，脱水后污泥含水率为70~85%，离心分离法的优点是容易操作，比真空过滤法和加压过滤法节省运行费用，但分离液中仍有50~60%的悬浮物，会给后续处理造成一定困难。
公开号CN101591132A的发明公开了一种城市污泥脱水方法，其方法步骤为：城市污泥置于密封反应器中，以60℃～80℃低温热解污泥1～2小时;将上述低温热解后的城市污泥自然干燥或鼓风干燥6小时城市污泥含水率降到10%以下。干化后的污泥与化学活化剂按重量25：1～5匀混合后，300℃～500℃低温脱水30MIN，500℃～900℃高温活化60MIN，水洗或酸洗干燥后制得高性能吸附材料作为环境材料用于废水治理。该方法自然蒸发法需要大的场地和良好的自然条件，热能干燥法耗能高且低温脱水、高温活化处理的能耗也较高。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种污泥高效脱水装置，可以将污泥中的含水率控制在20%之下，脱水剂回收利用，达到经济脱水，使工业化成为可能，在污泥脱水的整个过程中，水分自始至终都处于液态状态，使污泥脱水干化达到耗能最低的水平，节能环保。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污泥高效脱水装置，包括污泥输送机、污泥调质器、脱水塔、脱水污泥储罐、压滤机、污泥干燥塔和脱水剂储罐，污泥输送机连接污泥调质器，污泥调质器通过管路连接至脱水塔上部一侧，脱水剂储罐通过管路连接至脱水塔下部，脱水塔上部另一侧连接有废水回收单元，废水回收单元连接至脱水剂储罐，脱水塔底部通过管路连接至脱水污泥储罐，脱水污泥储罐通过管路连接压滤机，压滤机的泥饼出口连接污泥干燥塔，污泥干燥塔顶部出口通过管路连接至脱水剂储罐，压滤机的滤液出口连接有滤液储罐，滤液储罐通过管路连接至脱水剂储罐。
本实用新型的脱水是分步逐级脱水的：先是在污泥调质器中污泥含水率调控至90%~95%，其次是在脱水塔中将污泥含水率调控至22%~40%，再次是在压滤机中将污泥含水率调控至15%~20%，最后是在污泥干燥塔中将污泥含水率调控至至排出污泥含水率比干燥前降低2~5%。通过这样的逐级脱水控制，脱水有序且高效，适合于工业化操作和生产。
本实用新型的污泥干燥塔和脱水剂回收塔均是以蒸汽为热能源工作的，污泥干燥塔和脱水剂回收塔上均具有冷凝装置，使得回收的污泥脱水剂均以液态形式被输送。
污泥调制器中加入辅助脱水剂处理，辅助脱水剂为有机絮凝剂或无机絮凝剂，如有机絮凝剂可选择聚丙烯酰胺，无机絮凝剂可选择氯化铝、氯化铁、硫酸铝或硫酸铁等;脱水剂储罐内储存污泥脱水剂，污泥脱水剂选择丙酮、甲醇、二甲醚均可。本实用新型可利用辅助脱水剂使污泥细颗粒形成大颗粒状，利用脱水剂储罐内的污泥脱水剂将污泥颗粒表面的水化膜脱水固化致孔并使颗粒内部毛细通道扩大，这种作用过程使污泥颗粒内部水分顺利排出，为污泥高效脱水提供了保障。利用废水回收单元，压滤机和污泥干燥塔等设备将污泥脱水剂全部回收，达到经济脱水，使本发明的工业化成为可能。本发明在污泥脱水的整个流程中，水分自始至终都处于液态状态，使本发明的污泥脱水干化达到耗能最低的水平。
作为优选， 所述废水回收单元包括通过管路连接的废水储罐和脱水剂回收塔，废水储罐通过管路连接脱水塔上部另一侧，脱水剂回收塔顶部出口通过管路连接至脱水剂储罐。废水回收单元主要用于回收脱水塔上部排出的废水中的脱水剂，并回收利用。脱水剂回收塔采用蒸汽作为热能加热进行回收污泥脱水剂，污泥脱水剂的含水率在1~6%即可回收利用，且能耗不高，脱水剂回收塔底部出来的废水中污泥脱水剂的含量控制在500ppm以下。
作为优选，所述脱水塔包括塔体、提升机构和脱水机构，塔体上部一侧设有调制污泥进料口，污泥调质器通过管路连接调制污泥进料口;塔体上部另一侧设有废水出料口，废水储罐通过管路连接废水出料口;塔体下部一侧设有污泥脱水剂进料口，脱水剂储罐通过管路连接污泥脱水剂进料口，塔体底部设有脱水污泥出料口，脱水污泥出料口通过管路连接至脱水污泥储罐，提升机构安装在塔体上，提升机构下部伸入塔体内，脱水机构在塔体内从上至下设置有多个，脱水机构上部与塔体连接，脱水机构下部与提升机构连接。
脱水塔是本实用新型的一个核心部件，为达到污泥高效脱水的目的，脱水塔的结构至关重要，发明人为了能使得污泥高效脱水，设计了脱水塔，从而达到了污泥高效脱水预期。
脱水塔操作流程如下：调制污泥进料口进调制污泥后，最下层脱水机构上的调制污泥与塔体内的污泥脱水剂接触脱水5~120秒，优选10~30秒(这样能充分混合反应);脱水机构的压盘在提升机构的带动下上移，压盘推动弹性网片与架盘密合，同时调制污泥进料口关闭;接着，污泥脱水剂进料口开始进新鲜的污泥脱水剂，污泥脱水剂透过最下层脱水机构与上一层脱水机构上的污泥接触脱水5~120秒，优选10~30秒，然后脱水机构的压盘在提升机构的带动下下移，弹性网片与架盘分开，弹性网片回弹至原位，脱完水的污泥(最下层脱水机构上的污泥)下落至脱水污泥出料口，而上一层脱水机构上的调制污泥掉落至最下层脱水机构上，同时，污泥脱水剂进料口停止进污泥脱水剂，调制污泥进料口又开始下一循环进料。脱水塔脱水操作是从底层脱水机构开始，由下至上逐级脱水的，每一级即每一层脱水机构，调制污泥与污泥脱水剂接触脱水5~120秒，优选10~30秒。
作为优选， 所述提升机构包括升降杆和气缸，升降杆伸入塔体内，升降杆的上端与气缸的活塞杆固连，脱水机构下部与升降杆固连。
作为优选，所述脱水机构包括上部的脱水架和下部的压盘，脱水架包括架盘和弹性网片，架盘与塔体内壁固连，架盘中部开有通孔，架盘上还开有若干污泥漏口，污泥漏口以通孔为中心呈圆周状均布在架盘上，弹性网片的一端与架盘下表面固连，弹性网片与污泥漏口对应设置，且弹性网片的形状与污泥漏口形状相配，压盘位于弹性网片正下方，压盘与弹性网片相配合，升降杆穿过架盘中部的通孔及压盘中心，压盘与升降杆固连。
弹性网片具有弹性片的作用，弹性网片的一端与架盘下表面固连，在弹性网片被压迫运动后，还会回弹至原位，弹性网片能够托住污泥使得其保持在脱水机构上而不下落，这样便于污泥脱水剂进入后与污泥接触脱水，弹性网片向上运动封闭时，才会进污泥脱水剂，而弹性网片回弹原位时停止进污泥脱水剂;架盘和压盘均为圆形，架盘中部开有通孔是为了便于升降杆的上下运动;架盘上开有若干污泥漏口，便于污泥下落。
作为优选， 所述弹性网片和污泥漏口均呈扇环形，弹性网片的网孔大小在20~100目。弹性网片和污泥漏口均呈扇环形，这样结构强度好;弹性网片的网孔大小在20~100目，这样的网孔大小既不会让污泥落下，又不会妨碍污泥脱水剂向上层脱水机构渗透及脱出的水的排出。
作为优选，所述压盘包括外环、内环和连杆，连杆两端分别连接外环和内环，连杆有四根，四根连杆整体呈十字形，升降杆穿过内环并与内环固连。四根连杆整体呈十字形，这样形成了漏口，便于污泥下落，又不影响脱水。
作为优选， 连接污泥调质器和脱水塔的管路上、连接脱水剂储罐和脱水塔的管路上以及连接滤液储罐和脱水剂储罐的管路上均设有提供输送动力的泵和控制阀门。
作为优选，连接废水储罐和脱水剂回收塔的管路上设有提供输送动力的泵和控制阀门。
作为优选， 连接脱水污泥储罐和压滤机的管路上设有提供输送动力的泵。
本实用新型的有益效果是：可以将污泥中的含水率控制在20%之下，脱水剂回收利用，达到经济脱水，使工业化成为可能，在污泥脱水的整个过程中，水分自始至终都处于液态状态，使污泥脱水干化达到耗能最低的水平，节能环保。