申请日2018.12.29
公开(公告)日2019.04.05
IPC分类号C02F11/122; C02F1/66; C02F1/20; C01C1/242; C02F101/16
摘要
本发明提供污泥脱水干化脱氮一体设备，包括：脱水干化脱氮一体机;压滤水箱;脱氮系统，包括冷凝器、加碱装置和第一气液分离装置，冷凝器的进液口通过管路与脱水干化脱氮一体机的总出液口连接，冷凝器的出液口通过管路与第一气液分离装置连接，加碱装置通过加碱管路与脱水干化脱氮一体机的总进液口连接;固氮系统，包括将氨气反应生成硫酸铵母液的酸洗设备，酸洗设备与第一气液分离装置连接，酸洗设备与真空泵连接。本发明还提供一种污泥脱水干化脱氮工艺。本发明改变了传统的脱水干化工艺流程，增加了脱氮系统和固氮系统，在脱水和干化阶段可同时进行脱氮，将逸出的氨气反应生成硫酸铵母液，后续进行蒸发、结晶和干燥工序生成硫酸铵产品。
权利要求书
1.一种污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于，包括：
脱水干化脱氮一体机(1)，包括若干块过滤板(11)和压滤加热板(12)，所述过滤板(11)和所述压滤加热板(12)交错布置，所述过滤板(11)上设有第一出液口(111)，所述压滤加热板(12)上设有第二进液口(121)和第二出液口(122);
压滤水箱(2)，所述压滤水箱(2)上设有加热给水管(21)、加热回水管(22)、压榨给水管(23)和压榨回水管(24)，所述加热给水管(21)、所述压榨给水管(23)分别与所述第二进液口(121)连接，所述加热回水管(22)、压榨回水管(24)分别与所述第二出液口(122)连接;
脱氮系统(3)，包括冷凝器(31)、加碱装置(32)和第一气液分离装置(33)，所述冷凝器(31)的进液口通过管路与脱水干化脱氮一体机(1)的总出液口连接，所述冷凝器(31)的出液口通过管路与第一气液分离装置(33)连接，所述加碱装置(32)通过加碱管路(321)与所述脱水干化脱氮一体机(1)的总进液口连接;
固氮系统(4)，包括将氨气反应生成硫酸铵母液的酸洗设备，酸洗设备与所述第一气液分离装置(33)连接，所述酸洗设备与真空泵(5)连接。
2.根据权利要求1所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：酸洗设备包括加酸装置(41)、酸洗塔(42)和缓冲罐(43)，所述加酸装置(41)与酸洗塔(42)连接，所述第一气液分离装置(33)与所述酸洗塔(42)连接，所述酸洗塔(42)的顶部出口与缓冲罐(43)连接，所述缓冲罐(43)与真空泵(5)连接，所述酸洗塔(42)上还设有与硫酸铵产品化系统(7)连接的出液口。
3.根据权利要求2所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：硫酸铵产品化系统(7)包括母液储罐(71)、第二气液分离装置(72)、压缩机(73)、预热器(74)、加热器(75)和蒸发器(76)，所述母液储罐(71)的出液口与预热器(74)的进液口连接，所述预热器(74)的出液口与所述加热器(75)的进液口连接，所述加热器(75)的出液口与所述蒸发器(76)的进液口连接;所述蒸发器(76)的蒸汽出口与所述加热器(75)连接，所述蒸发器(76)的蒸汽出口与所述加热器(75)连接的管路上还设有压缩机(73)，所述加热器(75)的出水口与所述预热器(74)的进水口连接，所述预热器(74)的出水口与第二气液分离装置(72)连接;所述缓冲罐(43)的进气口与所述第二气液分离装置(72)连接。
4.根据权利要求3所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：硫酸铵产品化系统(7)还包括冷却结晶系统和干燥系统，冷却结晶设备包括冷却结晶罐(771)、离心机(772)和滤液储罐(773)，所述冷却结晶罐(771)的进液口与所述蒸发器(76)的出液口连接，所述冷却结晶罐(771)与所述离心机(772)连接，所述离心机(772)与输送设备(78)连接，所述输送设备(78)与干燥系统连接。
5.根据权利要求1所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：包括进料系统(6)，所述进料系统(6)包括污泥调质池(61)，所述污泥调质池(61)通过进料管(62)与所述脱水干化脱氮一体机(1)的进料口连接，所述进料管(62)上设有进料泵(63)。
6.根据权利要求1所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：所述加热给水管(21)上设有热水泵(211)，所述压榨给水管(23)上设有压滤泵(231)。
7.根据权利要求1所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于：所述加碱管路(321)上设有加碱分管(322)，所述加碱分管(322)与所述第一气液分离装置(33)连通。
8.一种污泥脱水干化脱氮工艺，利用权利要求1至7中任一项所述的污泥脱水干化脱氮一体设备，其特征在于，包括如下步骤，
脱水步骤：将物料送入从脱水干化脱氮一体机(1)内，物料经过滤板(11)脱水后，在过滤板(11)和压滤加热板(12)的中间腔室(13)内形成滤饼;
干化步骤：滤饼在中间腔室(13)时，开启热水泵(211)向压滤加热板(12)内打入热水对滤饼加热，使滤饼水气化逸出;
脱氮步骤：在脱水阶段，加碱装置(32)向过滤板(11)中加入碱液，氨气逸出，经冷凝器(31)冷凝后送至第一气液分离装置(33)，加入碱液调节PH值后使氨气再次逸出至固氮系统(4);在干化阶段，从脱水干化脱氮一体机(1)中抽出氨气，经冷凝器(31)冷凝后送至第一气液分离装置(33)，加入碱液调节PH值后使氨气再次逸出至固氮系统(4)。
9.根据权利要求8所述的污泥脱水干化脱氮工艺，其特征在于：在脱水阶段，当进料泵达到预设压力后，停止进料，开启压滤泵(231)向压滤加热板(12)内打入高压热水压榨滤饼，进一步降低滤饼的含水率。
10.根据权利要求8所述的污泥脱水干化脱氮工艺，其特征在于：还包括如下硫酸铵产品生产步骤：母液从酸洗塔中进入母液储罐(71)存储，经过预热器(74)换热后进入加热器(75)，然后进入蒸发器(76)内进行蒸发浓缩，浓缩液从蒸发器(76)的出料液口排至冷却结晶系统结晶;二次蒸汽从蒸发器(76)排出，经压缩机(73)升压升温后进入加热器(75)加热，然后冷凝水自流至预热器(74)加热，流入第二气液分离装置(72)，冷凝水从第二气液分离装置(72)排出。
说明书
污泥脱水干化脱氮一体设备及工艺
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，特别是涉及一种污泥脱水干化脱氮一体设备及工艺。
背景技术
对于含水量较高的物料进行干化处理一直是一大难题，工艺流程繁多复杂，如污泥的处置需要多道独立的工艺流程，而且传统的干化设备和脱水设备分离，占地面积大，同时脱水与干化之间转换需要时间和劳动力，增加了环保、安全上的压力。并且，随着对污泥处理质量要求的提高，需要将污泥中有价值的氮资源回收利用，因此有必要采取脱氮的措施。如何设计一种结构简单、使用方便的设备对含水量较高的物料进行脱水干化脱氮处理是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种泥脱水干化脱氮一体设备，以克服现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种污泥脱水干化脱氮一体设备，包括：
脱水干化脱氮一体机，包括若干块过滤板和压滤加热板，所述过滤板和所述压滤加热板交错布置，所述过滤板上设有第一出液口，所述压滤加热板上设有第二进液口和第二出液口;
压滤水箱，所述压滤水箱上设有加热给水管、加热回水管、压榨给水管和压榨回水管，所述加热给水管、所述压榨给水管分别与所述第二进液口连接，所述加热回水管、压榨回水管分别与所述第二出液口连接;
脱氮系统，包括冷凝器、加碱装置和第一气液分离装置，所述冷凝器的进液口通过管路与脱水干化脱氮一体机的总出液口连接，所述冷凝器的出液口通过管路与第一气液分离装置连接，所述加碱装置通过加碱管路与所述脱水干化脱氮一体机的总进液口连接;
固氮系统，包括将氨气反应生成硫酸铵母液的酸洗设备，酸洗设备与所述第一气液分离装置连接，所述酸洗设备与真空泵连接。
优选地，酸洗设备包括加酸装置、酸洗塔和缓冲罐，所述加酸装置与酸洗塔连接，所述第一气液分离装置与所述酸洗塔连接，所述酸洗塔的顶部出口与缓冲罐连接，所述缓冲罐与真空泵连接，所述酸洗塔上还设有与硫酸铵产品化系统连接的出液口。
优选地，硫酸铵产品化系统包括母液储罐、第二气液分离装置、压缩机、预热器、加热器和蒸发器，所述母液储罐的出液口与预热器的进液口连接，所述预热器的出液口与所述加热器的进液口连接，所述加热器的出液口与所述蒸发器的进液口连接;所述蒸发器的蒸汽出口与所述加热器连接，所述蒸发器的蒸汽出口与所述加热器连接的管路上还设有压缩机，所述加热器的出水口与所述预热器的进水口连接，所述预热器的出水口与第二气液分离装置连接;所述缓冲罐的进气口与所述第二气液分离装置连接。
优选地，硫酸铵产品化系统还包括冷却结晶系统和干燥系统，冷却结晶设备包括冷却结晶罐、离心机和滤液储罐，所述冷却结晶罐的进液口与所述蒸发器的出液口连接，所述冷却结晶罐与所述离心机连接，所述离心机与输送设备连接，所述输送设备与干燥系统连接。
优选地，包括进料系统，所述进料系统包括污泥调质池，所述污泥调质池通过进料管与所述脱水干化脱氮一体机的进料口连接，所述进料管上设有进料泵。
优选地，所述进料管上设有回流管，所述回流管与所述污泥调质池连通。
优选地，所述加热给水管上设有热水泵，所述压榨给水管上设有压滤泵。
优选地，所述压滤水箱通过热水管路与热水锅炉连接，热水管路上设有热水循环泵。
优选地，所述加碱管路上设有加碱分管，所述加碱分管与所述第一气液分离装置连通。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种泥脱水干化脱氮工艺，包括如下步骤，
脱水步骤：将物料送入从脱水干化脱氮一体机内，物料经过滤板脱水后，在过滤板和压滤加热板的中间腔室内形成滤饼;
干化步骤：滤饼在中间腔室时，开启热水泵向压滤加热板内打入热水对滤饼加热，使滤饼水气化逸出;
脱氮步骤：在脱水阶段，加碱装置向过滤板中加入碱液，氨气逸出，经冷凝器冷凝后送至第一气液分离装置，加入碱液调节PH值后使氨气再次逸出至固氮系统;在干化阶段，从脱水干化脱氮一体机中抽出氨气，经冷凝器冷凝后送至第一气液分离装置，加入碱液调节PH值后使氨气再次逸出至固氮系统。
优选地，在脱水阶段，当进料泵达到预设压力后，停止进料，开启压滤泵向压滤加热板内打入高压热水压榨滤饼，进一步降低滤饼的含水率。
优选地，还包括如下硫酸铵产品生产步骤：母液从酸洗塔中进入母液储罐存储，经过预热器换热后进入加热器，然后进入蒸发器内进行蒸发浓缩，浓缩液从蒸发器的出料液口排至冷却结晶系统结晶;二次蒸汽从蒸发器排出，经压缩机升压升温后进入加热器加热，然后冷凝水自流至预热器加热，流入第二气液分离装置，冷凝水从第二气液分离装置排出。
如上所述，本发明涉及的污泥脱水干化脱氮一体设备及工艺，具有以下有益效果：本发明改变了传统的脱水干化工艺流程，增加了脱氮系统和固氮系统，在脱水和干化阶段可同时进行脱氮，将逸出的氨气反应生成硫酸铵母液，后续进行蒸发、结晶和干燥工序生成硫酸铵产品。