申请日2019.12.19
公开(公告)日2020.04.10
IPC分类号C02F11/147; C02F11/123; C02F11/125; C02F11/13
摘要
本发明涉及一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统和方法，系统包括污泥沉淀池、污泥重介质混合装置、重介质投加装置、污泥压滤机、污泥成膜机、网状履带和污泥烘干装置，污泥沉淀池和重介质投加装置与污泥重介质混合装置连通，污泥重介质混合装置的污泥出口与污泥压滤机连通，污泥压滤机与污泥成膜机连接，污泥成膜机与污泥烘干装置之间通过网状履带进行成膜污泥传送。方法包括以下步骤：将污泥抽入污泥重介质混合装置，投加絮凝剂和重介质，充分混合后沉降;沉降后排出清液，下层污泥输送污泥压滤机压滤;压滤后输送至污泥成膜机滩涂成薄;薄膜污泥进入污泥烘干装置烘干。本发明能够实现污泥低温干化，有利于提高污泥干化处理效率，降低处理成本。
权利要求书
1.一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：包括污泥沉淀池(1)、污泥重介质混合装置(4)、重介质投加装置(9)、污泥压滤机(16)、污泥成膜机(17)、网状履带(19)和污泥烘干装置(20)，所述污泥沉淀池(1)和重介质投加装置(9)分别与污泥重介质混合装置(4)连通，所述污泥重介质混合装置(4)的污泥出口(14)与污泥压滤机(16)连通，所述污泥压滤机(16)与污泥成膜机(17)连接，所述污泥成膜机(17)与污泥烘干装置(20)之间通过网状履带(19)进行成膜污泥传送。
2.根据权利要求1所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述污泥沉淀池(1)通过抽泥管(2)与污泥重介质混合装置(4)的稀污泥进口(5)连接，所述抽泥管(2)上设有抽泥泵(3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述污泥重介质混合装置(4)中设有搅拌装置(8)和泥水分离隔板(11)。
4.根据权利要求1所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述污泥重介质混合装置(4)通过重介质投加管(10)与重介质投加装置(9)连通，所述污泥重介质混合装置(4)通过絮凝剂投加管(7)与絮凝剂投加装置(6)连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述网状履带(19)的网隙面积占表面积的80%以上，通过履带传动装置(21)驱动并导向在污泥烘干装置(20)中呈S形走向设置。
6.根据权利要求1所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述污泥烘干装置(20)的底部设有加热装置(23)和鼓风装置(22)。
7.根据权利要求6所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述污泥烘干装置(20)的湿空气出口(24)与除湿装置(26)连通，所述除湿装置(26)的除湿空气通过干空气输送管(27)从底部输送至污泥烘干装置(20)内部。
8.根据权利要求7所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，其特征在于：所述除湿装置(26)的冷凝水出口(28)通过管道与储水池(13)连通，所述污泥重介质混合装置(4)的出水口(12)与储水池(13)连通，所述污泥压滤机(16)的出水口连接到储水池(13)。
9.一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥方法，其特征在于使用了权利要求1-8中任意一条所述的基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，包括以下步骤：
(1)将污泥沉淀池(1)中的沉降污泥抽入污泥重介质混合装置(4)中并搅拌，投加絮凝剂和重介质，充分混合反应并附着后停止搅拌进行自然沉降;
(2)自然沉降至泥液分离界面达到预期高度时，污泥重介质混合装置(4)中设置的泥水分离隔板(11)启动将沉降的下层污泥与上层清液分隔，排出上层清液，将下层污泥排出并输送至污泥压滤机(16)进行压滤;
(3)压滤后的污泥输送至污泥成膜机(17)滩涂成薄膜状并输送至网状履带(19);
(4)所述网状履带(19)持续携带薄膜污泥进入污泥烘干装置(20)进行烘干并输出得到干化污泥。
10.根据权利要求9所述的一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥方法，其特征在于：所述步骤(3)中污泥成膜机(17)滩涂污泥成薄膜状的厚度为4～10mm;所述污泥重介质混合装置(4)的烘干温度为50～75℃。
说明书
基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统和方法
技术领域
本发明属于污泥处理的技术领域，特别是涉及一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统和方法。
背景技术
近年来，随着我国城镇化水平的加快，污水处理厂新建、扩建项目如火如荼，污水处理能力日益增加，剩余污泥的产量也随之急剧增加。污泥的处理和处置费用占据整过污水处理过程费用的35～50%。因此，城市污泥的处理和处置已经变成污水处理过程中一个严重的环境问题。污泥处置方法主要可分为土地利用、污泥农用、填埋、能源化利用和综合利用。无论填埋、焚烧、农业利用还是热能利用，污泥脱水干化都是重要的第一步，这使其在整个污泥处理处置体系中扮演越来越重要的角色。
传统直接接触烘干干燥速度快，但是成品含水率不易控、耗能、产生臭味和粉尘等;太阳能干化能耗低、运行成本低，但是投资高、占地大、受天气制约、干燥速度慢、易滋生蚊虫等;余热干燥污泥技术运行成本低、无二次污染、成品含水率可控，不过需要高温余热热源，适用场景有限;空气能热泵污泥干燥技术节能、占地小、无二次污染、成品含水率可控过会受外界气温影响。
高温干化污泥不可避免存在高耗能、二次污染的问题，为了降低干化成本、减少污染，低温污泥干化技术具有很好的市场前景，如何提高低温污泥干燥速度将会是将来研究一大热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统和方法，实现污泥低温干化，有利于提高污泥干化处理的效率，降低处理成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，包括污泥沉淀池、污泥重介质混合装置、重介质投加装置、污泥压滤机、污泥成膜机、网状履带和污泥烘干装置，所述污泥沉淀池和重介质投加装置分别与污泥重介质混合装置连通，所述污泥重介质混合装置的污泥出口与污泥压滤机连通，所述污泥压滤机与污泥成膜机连接，所述污泥成膜机与污泥烘干装置之间通过网状履带进行成膜污泥传送。
所述污泥沉淀池通过抽泥管与污泥重介质混合装置的稀污泥进口连接，所述抽泥管上设有抽泥泵。
所述污泥重介质混合装置中设有搅拌装置和泥水分离隔板。
所述污泥重介质混合装置通过重介质投加管与重介质投加装置连通，所述污泥重介质混合装置通过絮凝剂投加管与絮凝剂投加装置连通。
所述网状履带的网隙面积占表面积的80%以上，通过履带传动装置驱动并导向在污泥烘干装置中呈S形走向设置。
所述污泥烘干装置的底部设有加热装置和鼓风装置。
所述污泥烘干装置的湿空气出口与除湿装置连通，所述除湿装置的除湿空气通过干空气输送管从底部输送至污泥烘干装置内部。
所述除湿装置的冷凝水出口通过管道与储水池连通，所述污泥重介质混合装置的出水口与储水池连通，所述污泥压滤机的出水口连接到储水池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于重介质辅助污泥薄膜干燥方法，使用了上述的基于重介质辅助污泥薄膜干燥系统，包括以下步骤：
(1)将污泥沉淀池中的沉降污泥抽入污泥重介质混合装置中并搅拌，投加絮凝剂和重介质，充分混合反应并附着后停止搅拌进行自然沉降;
(2)自然沉降至泥液分离界面达到预期高度时，污泥重介质混合装置中设置的泥水分离隔板启动将沉降的下层污泥与上层清液分隔，排出上层清液，将下层污泥排出并输送至污泥压滤机进行压滤;
(3)压滤后的污泥输送至污泥成膜机滩涂成薄膜状并输送至网状履带;
(4)所述网状履带持续携带薄膜污泥进入污泥烘干装置进行烘干并输出得到干化污泥。
所述步骤(3)中污泥成膜机滩涂污泥成薄膜状的厚度为4～10mm;所述污泥重介质混合装置的烘干温度为50～75℃。
有益效果
第一，本发明将重介质与污泥进行混合附着后沉降，有利于极大地加快污泥沉降的速率，有利于加快污泥干化处理的效率。
第二，本发明将污泥与重介质混合并成膜进行干化处理，污泥能够附着于重介质表面形成薄膜，有利于增加污泥的成膜表面积，加速了污泥内水分的蒸发，能够实现污泥的低温干化处理，降低能耗节约成本。
第三，污泥烘干装置中产生的蒸发湿空气经过除湿处理后将干空气返回污泥烘干装置进行再利用，有利于充分利用循环空气中的热量，降低装置运行的能耗，有利于节约成本。
第四，混合有重介质的干化污泥性质改变，具有更好的回收利用价值。
第五，本发明的污泥干化系统结构简单，投资运行成本低，可连续运行，易于操作。（发明人李登新;王飞坤;肖政国;王曦）