申请日2019.01.16
公开(公告)日2019.05.10
IPC分类号C02F11/13; C02F11/131
摘要
本发明提供一种基于污水源热泵的污泥干化系统及干化工艺，干化系统包括污水循环装置，污水循环装置包括污水池，污水池与污水泵连接，污水泵输出的污水经过污水换热器回流至污水池中;包括中介水循环装置，中介水循环装置包括水泵，水泵将中介水输送至污水换热器，污水换热器的中介水出口与蒸发器连接，蒸发器的出水口与水泵连接;包括热泵循环装置，热泵循环装置包括工质泵和冷凝器，蒸发器的工质经过工质泵输送至冷凝器放热，冷凝器的工质出口与蒸发器连接;风机将空气流经冷凝器后输送至带式干燥机对污泥进行干化。该系统及工艺用城市污水的热能作为热泵装置的低位热源，产生热风进入带式干燥机进行污泥的干化，既节约能源又处理了污泥。
权利要求书
1.一种基于污水源热泵的污泥干化系统，其特征在于：包括污水循环装置，污水循环装置包括污水池，污水池与污水泵连接，污水泵输出的污水经过污水换热器回流至污水池中;包括中介水循环装置，中介水循环装置包括水泵，水泵将中介水输送至污水换热器，污水换热器的中介水出口与蒸发器连接，蒸发器的出水口与水泵连接;包括热泵循环装置，热泵循环装置包括工质泵和冷凝器，蒸发器的工质经过工质泵输送至冷凝器放热，冷凝器的工质出口与蒸发器连接;包括风机，风机将空气流经冷凝器后输送至带式干燥机对污泥进行干化。
2.根据权利要求1所述的一种基于污水源热泵的污泥干化系统，其特征在于：所述污水池和污水泵之间设有过滤装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于污水源热泵的污泥干化系统，其特征在于：包括太阳能集热循环装置，太阳能集热循环装置包括太阳能集热器、循环泵和太阳能换热器，太阳能集热器与太阳能换热器以及循环泵依次连接组成循环回路，热泵工质经过工质泵输送至太阳能换热器内进一步吸热升温后，再输送至冷凝器。
4.根据权利要求1所述的一种基于污水源热泵的污泥干化系统，其特征在于：所述冷凝器的工质出口通过节流阀以及管道与蒸发器连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于污水源热泵的污泥干化系统，其特征在于：包括热风循环装置，带式干燥机的出风口通过管道回流至蒸发器,蒸发器的出风口与风机的进风口连通，空气在蒸发器产生的冷凝水通过管道引流至污水池。
6.一种基于污水源热泵的污泥干化工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：启动污水泵，将污水加压后输送至污水换热器，然后污水回流至污水池中;
步骤二：与步骤一同时启动水泵，中介水通过水泵输送至污水换热器吸收污水放出的热量，然后中介水进入蒸发器进行放热，对蒸发器中的工质进行加热;
步骤三：与步骤一同时启动工质泵，工质泵将加热后的工质输送至冷凝器进行放热，把热量传递给空气;
步骤四：启动风机，风机将冷凝器内的热空气吹入带式干燥机内对污泥进行干燥;
步骤五：成型污泥被铺在带式干燥机上进行干化。
7.根据权利要求6所述的一种基于污水源热泵的污泥干化工艺，其特征在于：所述步骤五中含水率较高的污泥被存储污泥仓中，经污泥泵送入污泥成型机中进行加工成型，成型污泥被铺在带式干燥机上由风机送来的热风进行干化，干化后的污泥经螺旋输送机送入干污泥料仓进行存储。
说明书
一种基于污水源热泵的污泥干化系统及干化工艺
技术领域
本发明涉及城市污泥处理领域，特别涉及一种基于污水源热泵的污泥干化系统及干化工艺。
背景技术
随着污水处理率的提高、污水处理设施的普及和处理程度的深化，我国目前城市污水厂的污泥产生量以每年10%的惊人速度增长。如果这些高含水率的污泥得不到处理和处置，它必将给社会和人们生活带来了新的环境污染，严重阻碍社会经济发展。
目前我国污泥的处理方法主要为堆肥、填埋与焚烧。堆肥对农作物的生长有危害，甚至形成食物链中毒现象，不适合大型处理项目。填埋将大量占用土地资源，对环境的二次污染严重。焚烧法是一种彻底实现污泥减量化、无害化和稳定化的方法，适合大规模的污泥处理。然而，污泥是一种低热值的物质，最好经过其它处理降低其含水率后再进行焚烧，污泥热干化是一种有效的中间处理过程。
城市污水具有一年四季水量相对稳定，水温变化较小，热能存储量大，储量丰富的特点，热泵装置可利用污水处理厂污水池内大量的污水作为低位热源，从而产生高温热风进行带式干燥机对污泥进行干化处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于污水源热泵的污泥干化系统及干化工艺，用城市污水的低位热能作为热泵装置的低位热源，产生热风进入带式干燥机进行污泥的干化，既节约能源又处理了污泥。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于污水源热泵的污泥干化系统，包括污水循环装置，污水循环装置包括污水池，污水池与污水泵连接，污水泵输出的污水经过污水换热器回流至污水池中;包括中介水循环装置，中介水循环装置包括水泵，水泵将中介水输送至污水换热器，污水换热器的中介水出口与蒸发器连接，蒸发器的出水口与水泵连接;包括热泵循环装置，热泵循环装置包括工质泵和冷凝器，蒸发器的工质经过工质泵输送至冷凝器放热，冷凝器的工质出口与蒸发器连接;包括风机，风机将空气流经冷凝器后输送至带式干燥机对污泥进行干化。
优选的方案中，所述污水池和污水泵之间设有过滤装置。
优选的方案中，包括太阳能集热循环装置，太阳能集热循环装置包括太阳能集热器、循环泵和太阳能换热器，太阳能集热器与太阳能换热器以及循环泵依次连接组成循环回路，热泵工质经过工质泵输送至太阳能换热器内进一步吸热升温后，再输送至冷凝器。
优选的方案中，所述冷凝器的工质出口通过节流阀以及管道与蒸发器连接。
优选的方案中，包括热风循环装置，带式干燥机的出风口通过管道回流至蒸发器,蒸发器的出风口与风机的进风口连通，空气在蒸发器产生的冷凝水通过管道引流至污水池。
本发明还提供一种基于污水源热泵的污泥干化工艺，包括以下步骤：
步骤一：启动污水泵，将污水加压后输送至污水换热器，然后污水回流至污水池中;
步骤二：与步骤一同时启动水泵，中介水通过水泵输送至污水换热器吸收污水放出的热量，然后中介水进入蒸发器进行放热，对蒸发器中的工质进行加热;
步骤三：与步骤一同时启动工质泵，工质泵将加热后的工质输送至冷凝器进行放热，把热量传递给空气;
步骤四：启动风机，风机将冷凝器内的热空气吹入带式干燥机内对污泥进行干燥;
步骤五：成型污泥被铺在带式干燥机上进行干化。
优选的方案中，所述步骤五中含水率较高的污泥被存储污泥仓中，经污泥泵送入污泥成型机中进行加工成型，成型污泥被铺在带式干燥机上由风机送来的热风进行干化，干化后的污泥经螺旋输送机送入干污泥料仓进行存储。
本发明提供的一种基于污水源热泵的污泥干化系统及干化工艺，可以充分利用城市污水的热量，高效节能，供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染。优选的，设置的太阳能集热循环装置，利用太阳能进一步提升工质温度，从而提高热风产生效率，提高干燥效率，进一步利用太阳能。设置的热风循环装置，实现热风干燥的闭式循环，节约能源，同时空气的冷凝水回流至污水池，不会造成污染。