公布日：2022.11.04
申请日：2022.06.28
分类号：C02F11/14(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I
摘要
本发明提供了一种污泥深度减量化系统，包括中央集成控制单元，中央集成控制单元分别与依次串联的原泥监测装置、絮凝剂制备及投加装置、高效混合装置、一级脱水装置、一级脱水污泥泥质监测装置、污泥调质装置、二级深度脱水装置、二级脱水污泥浓度监测与对比装置、破碎装置、三级增压脱水装置、三级脱水污泥浓度监测与对比装置连接。本发明针对污泥特性及不同处置方式对含水率的要求或用户需求，预先设定相应程序，选择相应触发后，系统执行相应指令，过程参数实时监测，通过多级脱水处理达到污泥的极限脱水效果，实现污泥深度减量化，且各环节通过控制程序关联，做到实时监测，及时调整，现场无需人工值守，减少人工成本及人为因素对系统的影响。
权利要求书
1.一种污泥深度减量化系统的应用方法，其特征在于，所述的一种污泥深度减量化系统包括中央集成控制单元（13），所述中央集成控制单元（13）上设有选择触发器（1），所述中央集成控制单元（13）与污泥深度减量化装置连接，所述污泥深度减量化装置包括依次串联的原泥监测装置（2）、絮凝剂制备及投加装置（3）、高效混合装置（4）、一级脱水装置（5）、一级脱水污泥泥质监测装置（6）、污泥调质装置（7）、二级深度脱水装置（8）、二级脱水污泥浓度监测与对比装置（9）、破碎装置（10）、三级增压脱水装置（11）、三级脱水污泥浓度监测与对比装置（12）；所述应用方法的步骤如下：根据不同处置方式对含水率的要求或用户需求预先设定好不同的系统程序，含水率分别包括：园林绿化：污泥含水率＜40%、自持焚烧：污泥含水率＜50%、卫生填埋：污泥含水率＜60%、好氧堆肥：污泥含水率＜65%、土地改良：污泥含水率＜65%、干化：污泥含水率60%-75%、助燃/干化焚烧：污泥含水率＜80%、自定义：用户需求值；S1:按下相应选择触发器按钮，系统对原生污泥执行相应处理程序：原泥首先进入原泥调节装置，通过原泥监测装置（2）对进泥量及污泥浓度进行实时监测，当进泥含水率范围在90-99.99%时，中央集成控制单元（13）控制絮凝剂制备及投加装置（3）投入运行，絮凝剂制备及投加装置（3）中的絮凝剂的计量模块一（3.1）和给水装置一（3.4）根据污泥浓度值自动配比药剂量及给水量的输出，药剂投加量为污泥绝干量的1-5‰，絮凝剂箱体中药剂浓度控制在0.1-0.2%，通过絮凝剂制备及投加装置（3）中絮凝剂浓度监测与反馈装置（3.5）的实时监测及反馈值，实现药剂浓度的稳定匹配输出，加药后的污泥进入高效混合装置（4），使污泥形成较大絮团便于一级脱水处理的进行；S2:当进泥含水率范围在80-89.99%时，中央集成控制单元（1）控制絮凝剂制备及投加装置（3）、高效混合装置（4）、一级脱水装置（5）、一级脱水污泥泥质监测装置（6）关闭，并控制污泥调质装置（7）投入运行，根据含水率的预设要求自动或手动选择改性剂粉给料器（7.2）或骨架剂计量模块（7.5）的投加使用或否，当预设含水率要求≥70%时，系统选择不投加骨架剂，当预设含水率要求≥40%且＜70%时，中央集成控制单元（13）控制骨架剂投入使用；S3：经过调质后的污泥进入二级深度脱水装置（8），对一次脱水污泥进行二级深度脱水，二级深度脱水装置（8）采用高压带式深度脱水装置，该装置采用模块化设计，功能分区化，可实现自动清洗，自动注油，张紧同步，智能调速，布料均匀等功能；S4：采用二级脱水污泥浓度监测与对比装置（9）对二级深度脱水污泥进行监测、分析计算并与预设含水率要求对比，当出泥含水率与预设含水率要求值的差≤+2%时，输出二级深度脱水压滤污泥，当与预设含水率要求值的差＞+2%时，中央集成控制单元（13）控制二级深度脱水后的污泥进入下一步破碎装置（10）；S5：在经过破碎装置（10）处理后的小粒径污泥进入三级增压污泥脱水装置（11），该装置包含有低、中、高、超高、多种不同张紧压力及组合，压力调节范围广，可达0-6.0Mpa；通过三级增压污泥脱水装置（11）对污泥进行三级深度脱水后输出三级深度脱水压滤污泥。
2.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述原泥监测装置（2）包括污泥浓度监测装置（2.1）、泥量调节电动阀（2.2）和进泥流量变送器（2.3）；通过污泥浓度监测装置（2.1）对进泥量及污泥浓度进行实时监测，通过泥量调节电动阀（2.2）和进泥流量变送器（2.3）控制污泥的进泥量。
3.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述絮凝剂制备及投加装置（3）包括絮凝剂箱体（3.6），所述絮凝剂箱体（3.6）上设有带计量模块一（3.1）的絮凝剂粉给料器（3.2）、给水装置一（3.4）和絮凝剂浓度监测与反馈装置（3.5），搅拌装置一（3.3）底部的搅拌叶设置在絮凝剂箱体（3.6）内。
4.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述污泥调质装置（7）包括反应箱体（7.8）和定量投加装置（7.7），所述反应箱体（7.8）上设有带计量模块二（7.1）的改性剂粉给料器（7.2）、给水装置二（7.4）和改性剂浓度监测与反馈装置（7.9），搅拌装置二（7.3）底部的搅拌叶设置在反应箱体（7.8）内；所述定量投加装置（7.7）上设有骨架剂计量模块（7.5）和液位计（7.6）。
5.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，所述三级脱水污泥浓度监测与对比装置（12）用于检测和分析三级增压污泥脱水装置（11），所述三级增压污泥脱水装置（11）通过循环输送机连接至少一组高压装置，所述高压装置包括另一套破碎装置（10）、三级增压污泥脱水装置（11）和对比装置（12）；当三级增压污泥脱水装置（11）输出的污泥与预设含水率要求值相差＞+2%时，中央集成控制单元（13）控制污泥进入高压装置，并循环进行下一步，高压装置的数量根据预设含水量的需求设置，以此达到污泥的极限循环效果。
6.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于，在S5步骤后采用三级脱水污泥浓度监测与对比装置（12）对三级深度脱水污泥进行监测、分析计算并与预设含水率要求对比，当三级脱水出泥含水率与预设含水率要求值相差≤+2%时，输出三级深度脱水压滤污泥，当与预设含水率要求值相差＞+2%时，中央集成控制单元（13）控制污泥进入高压装置，并循环进行下一步，循环次数0-3次，以此达到污泥的极限脱水效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种能针对污泥不同特性，通过对污泥进行絮凝、一级脱水、改性处理、二级深度脱水、破碎、三级增压脱水等方式处理，达到污泥极限脱水效果，最终满足不同污泥处置方式对含水率的要求，从而实现污泥的深度减量化，推动污泥无害化、资源化可持续发展的污泥深度减量化系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种污泥深度减量化系统，包括中央集成控制单元，所述中央集成控制单元分别与污泥深度减量化装置连接，所述污泥深度减量化装置包括依次串联的原泥监测装置、絮凝剂制备及投加装置、高效混合装置、一级脱水装置、一级脱水污泥泥质监测装置、污泥调质装置、二级深度脱水装置、二级脱水污泥浓度监测与对比装置、破碎装置、三级增压脱水装置、三级脱水污泥浓度监测与对比装置。
优选地，所述原泥监测装置包括污泥浓度监测装置、泥量调节电动阀和进泥流量变送器；通过污泥浓度监测装置对进泥量及污泥浓度进行实时监测，通过泥量调节电动阀和进泥流量变送器控制污泥的进泥量。
优选地，所述絮凝剂制备及投加装置包括絮凝剂箱体，所述絮凝剂箱体上设有带计量模块一的絮凝剂粉给料器、给水装置一和絮凝剂浓度监测与反馈装置，所述搅拌装置一底部的搅拌叶设置在絮凝剂箱体内。
优选地，所述污泥调质装置包括反应箱体和定量投加装置，所述反应箱体上设有带计量模块二的改性剂粉给料器、给水装置二和改性剂浓度监测与反馈装置，所述搅拌装置二底部的搅拌叶设置在反应箱体内；所述定量投加装置上设有骨架剂计量模块和液位计。
优选地，所述三级脱水污泥浓度监测与对比装置用于检测和分析三级增压污泥脱水装置，所述三级增压污泥脱水装置通过循环输送机连接至少一组高压装置，所述高压装置包括另一套破碎装置、三级增压污泥脱水装置和对比装置；当三级增压污泥脱水装置输出的污泥与预设含水率要求值相差＞+2％时，中央集成控制单元控制污泥进入高压装置，并循环进行下一步，高压装置的数量根据预设含水量的需求设置，以此达到污泥的极限循环效果。
本发明还提供了一种污泥深度减量化系统的应用方法，步骤如下：根据不同处置方式对含水率的要求或用户需求预先设定好不同的系统程序，含水率分别包括：园林绿化：污泥含水率＜40％、自持焚烧：污泥含水率＜50％、卫生填埋：污泥含水率＜60％、好氧堆肥：污泥含水率＜65％、土地改良：污泥含水率＜65％、干化：污泥含水率≤60％-75％、助燃/干化焚烧：污泥含水率＜80％、自定义：用户需求值；
S1:按下相应选择触发器按钮，系统对原生污泥执行相应处理程序：原泥首先进入原泥调节装置，通过原泥监测装置对进泥量及污泥浓度进行实时监测，当进泥含水率范围在90-99.99％时，中央集成控制单元控制絮凝剂制备及投加装置投入运行，絮凝剂制备及投加装置中的絮凝剂的计量模块和给水装置一根据污泥浓度值自动配比药剂量及给水量的输出，药剂投加量为污泥绝干量的1-5‰，絮凝剂箱体中药剂浓度控制在0.1-0.2％，通过絮凝剂制备及投加装置中絮凝剂浓度监测与反馈装置的实时监测及反馈值，实现药剂浓度的稳定匹配输出，加药后的污泥进入高效混合装置，使污泥形成较大絮团便于一级脱水处理的进行；
S2:当进泥含水率范围在80-89.99％时，中央集成控制单元控制絮凝剂制备及投加装置、高效混合装置、一级脱水装置、一级脱水污泥泥质监测装置关闭，并控制污泥调质装置投入运行，根据含水率的预设要求自动或手动选择改性剂粉给料器或骨架剂计量模块的投加使用或否，当预设含水率要求≥70％时，系统选择不投加骨架剂，当预设含水率要求≥40％且＜70％时，中央集成控制单元控制骨架剂投入使用；
S3：经过调质后的污泥进入二级深度脱水装置，对一次脱水污泥进行二级深度脱水，二级深度脱水装置采用高压带式深度脱水装置，该装置采用模块化设计，功能分区化，可实现自动清洗，自动注油，张紧同步，智能调速，布料均匀等功能；
S4：采用二级脱水污泥浓度监测与对比装置对二级深度脱水污泥进行监测、分析计算并与预设含水率要求对比，当出泥含水率与预设含水率要求值的差≤+2％时，输出二级深度脱水压滤污泥，当与预设含水率要求值的差＞+2％时，中央集成控制单元控制二级深度脱水后的污泥进入下一步破碎装置；
S5：在经过破碎装置处理后的小粒径污泥进入三级增压污泥脱水装置，该装置包含有低、中、高、超高、多种不同张紧压力及组合，压力调节范围广，可达0-6.0Mpa；通过三级增压污泥脱水装置对污泥进行三级深度脱水后输出三级深度脱水压滤污泥。
优选地，在S5步骤后采用三级脱水污泥浓度监测与对比装置对三级深度脱水污泥进行监测、分析计算并与预设含水率要求对比，当三级脱水出泥含水率与预设含水率要求值相差≤+2％时，输出三级深度脱水压滤污泥，当与预设含水率要求值相差＞+2％时，中央集成控制单元控制污泥进入高压装置，并循环进行下一步，循环次数0-3次，以此达到污泥的极限脱水效果。
本发明在应用时可针对污泥不同特性，选择使用完整系统或部分系统来达到污泥极限脱水效果，满足工程要求，从而实现污泥的深度减量化。
（发明人：徐金有;陈良才;李超;王宗耀;潘涛;赵文彬;姜风光）