一种污泥脱水干化系统及污泥处理方法与流程

本发明涉及污泥处理技术领域，具体地说是一种污泥脱水干化系统及污泥处理方法。

背景技术：

随着污水处理的普及和深入，污泥的产生量越来越大，污泥的安全、卫生处置等问题日渐突出，但“重水轻泥”的现象十分普遍。无论是市政污水处理厂还是工业污水处理厂，污泥的最终处置已经成为一个亟待解决的问题。

污泥深度脱水可有效实现污泥减量、降低流动性、提高焚烧热值等目的，因此，无论是污泥运输、堆肥、焚烧，还是固化稳定化、填埋，均对污泥的含水率做出了严格的要求。目前，机械脱水是污泥脱水的主要方式，常用的脱水机械模式有带式压滤、真空过滤、隔膜、板框压滤等，脱水的污泥含水率一般可降至78％-85％。在机械脱水前必须对污泥采取一定的调理措施来改善污泥的脱水性能，调理并经过脱水的污泥其含水率一般可降至60％-70％。

专利文献cn2017130131u描述了一种移动式污泥脱水装置，其特征在于此发明所述的陶瓷过滤机内通过传动装置安装有主轴，且此陶瓷过滤板上覆有滤布，减少超细颗粒堵塞陶瓷板的问题，该装置具有现场干化污泥功能，比普通槽罐车在抽吸、运转污泥时卫生、环保；专利文献cn105130161a描述了一种污泥脱水系统，此系统包括絮凝反应器、预脱水装置和挤压脱水压缩机，所述絮凝反应器为立式涡流反应器，所述挤压脱水为螺旋式挤压脱水，此系统利用涡流反应器使污泥与絮凝剂充分反应，降低了絮凝剂的用量，降低了污泥脱水的成本，通过各单元的配合，提升了最终的出泥干度；专利文献cn205398436u描述了一种污泥脱水系统，包括破碎机、存泥罐、沉降罐、脱水装置依次连接，缓冲罐用于暂存污泥，防止进入污泥脱水装置的污泥量或大或小的情况，此系统将污泥脱水的流程简化，并且提高了污泥的脱水率。

然而，发明人发现：机械脱水过程，污泥中的细菌都不能被有效杀灭，对环境造成较大的污染，而且由于污泥的特性，使得污泥中的结合水不易被脱出，造成脱水效率低下。

技术实现要素：

本发明针对现有污泥机械脱水的不足，提供一种污泥脱水干化系统及污泥处理方法，可提高干化效率，同时，通过降低污泥体积实现了污泥的减量化，通过对污泥进行杀菌处理实现了污泥的无害化。

一方面，本发明提供了一种污泥脱水干化系统，包括：

微波预处理器，其配置成接收污泥并产生微波辐射所述污泥；

调理装置，其具有调理筒和加药装置，所述调理筒配置成接收所述微波预处理器处理过的污泥；所述加药装置配置成向所述调理筒内的污泥添加调理剂；

烘干装置，其具有烘干箱和加热装置，所述烘干箱配置成接收添加过所述调理剂的污泥，所述加热装置对所述烘干箱内的污泥进行加热。

可选地，所述污泥脱水干化系统还包括：

集泥箱，其具有第一集泥空间和第二集泥空间，设置于所述调理筒的下端，且所述调理筒与集泥箱之间设置有门体；所述第一集泥空间连通所述微波预处理器，所述第二集泥空间连通所述烘干箱；

第一真空加压泵，连接于所述调理筒，以使所述调理筒内产生负压，进而使所述第一集泥空间内的污泥进入所述调理筒；和

第二真空加压泵，配置成使所述第二集泥空间内的污泥进入所述烘干箱。

可选地，所述调理筒的内壁上设置有耐高压致密膜，以使所述调理剂经所述耐高压致密膜向所述调理筒内的污泥添加所述调理剂。

可选地，所述调理装置还包括安装于所述调理筒内的搅拌桨，以及带动所述搅拌桨转动的搅拌电机；

所述调理筒上具有漏水孔，以及控制所述调理筒内的水经所述漏水孔流出所述调理筒的漏水开关。

可选地，所述烘干装置为红外螺旋烘干器，还包括螺旋板，所述加热装置为红外线干燥灯，安装于所述螺旋板。

可选地，所述烘干箱的周壁上设置有冷凝管，以接收所述烘干箱内的蒸汽，并使所述蒸汽在与所述烘干箱内的污泥热交换后被收集。

可选地，所述调理剂为不对称长链gemini季铵盐。

可选地，将14.3g二氯乙醚溶于58.65g乙二醇二乙酸酯置于四口烧瓶内；将1.1865galcl3溶于40g乙二醇二乙酸酯溶液，20.25g二甲基苄胺溶于20g乙二醇二乙酸酯中备用；70℃下同时向四口烧瓶内滴加二甲基苄胺的乙二醇二乙酸酯溶液、alcl3的乙二醇二乙酸酯溶液、44.55g二甲基十八叔胺溶液，搅拌均匀后加热升温至100℃，反应12h后降温，按1:4的体积比例向装有丙酮溶液的烧杯中滴加反应后得到的溶液，有白色沉淀物析出，置于2-5℃的冰箱冷冻60min后过滤、用丙酮重复洗涤2-3次、干燥后得到所述不对称gemini季铵盐产品52.44g。

另一方面，本发明还提供了一种污泥处理方法，其包括：

利用微波辐射污泥；

向微波辐射后的所述污泥中添加调理剂，并搅拌添加所述调理剂的所述污泥；

预设时间后，排出添加所述调理剂的所述污泥中的水分；

对添加所述调理剂的所述污泥进行加热。

可选地，所述污泥处理方法利用上述任一实施例中的污泥脱水干化系统。

本发明的污泥脱水干化系统及污泥处理方法中，可提高干化效率，同时，通过降低污泥体积实现了污泥的减量化，通过对污泥进行杀菌处理实现了污泥的无害化。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的污泥脱水干化系统的示意性结构图；

图2是图1所示污泥脱水干化系统中调理装置的示意性局部结构图；

图3是图1所示污泥脱水干化系统中红外螺旋烘干器的示意性局部结构图；

图4是图1所示污泥脱水干化系统中红外螺旋烘干器的示意性局部结构图。

具体实施方式

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

图1是根据本发明一个实施例的污泥脱水干化系统的示意性结构图。如图1所示并参考图2至图4，本发明实施例提供了一种污泥脱水干化系统，包括微波预处理器20、调理装置和烘干装置。微波预处理器20配置成接收污泥并产生微波辐射污泥，使污泥释放胞内外溶解性颗粒cod有机物质。调理装置具有调理筒31和加药装置。调理筒31配置成接收微波预处理器20处理过的污泥。加药装置可具有加药箱32和加药泵33，配置成向调理筒31内的污泥添加调理剂。烘干装置具有烘干箱41和加热装置42，烘干箱41配置成接收添加过调理剂的污泥，加热装置42对烘干箱41内的污泥进行加热。

在本发明的一些具体的实施例中，污泥脱水干化系统还包括集泥箱、第一真空加压泵51和第二真空加压泵52。集泥箱具有第一集泥空间53和第二集泥空间54，设置于调理筒31的下端。调理筒31与集泥箱之间设置有门体55，可设置红外感应装置，以控制门体55的开闭。第一集泥空间53连通微波预处理器20。第一真空加压泵51连接于调理筒31，以使调理筒31内产生负压，进而使第一集泥空间53内的污泥进入调理筒31。第二集泥空间54经输泥管56连通烘干箱41。第二真空加压泵52配置成使第二集泥空间54内的污泥进入烘干箱41，也就是在第二真空加压泵52的作用下，第二集泥空间54的污泥经输泥管进入烘干箱41。

在本发明的一些实施例中，调理筒31的内壁上设置有耐高压致密膜34，以使调理剂经耐高压致密膜34向调理筒31内的污泥添加调理剂。调理装置还可包括安装于调理筒31内的搅拌桨35，以及带动搅拌桨35转动的搅拌电机36。调理筒31上具有漏水孔37，及控制调理筒31内的水经漏水孔37流出调理筒31的漏水开关38。如，调理筒31可为双层结构，间隙部分被分为两部分，一部分为调理剂储存区，一部分为脱水区。调理剂存储区内壁为耐高压致密膜34，脱水区内壁设有可开关漏水孔37，漏水开关38打开后，漏水孔37自动打开。

在本发明的一些实施例中，烘干装置为红外螺旋烘干器，还包括螺旋板43，加热装置42为红外线干燥灯，安装于螺旋板43，螺旋板43的外侧设置有挡泥板44。烘干箱41的周壁上设置有冷凝管45，以接收烘干箱41内的蒸汽，并使蒸汽在与烘干箱41内的污泥热交换后被收集。烘干箱41周壁上可为双层结构，冷凝管45设置于层间间隙内，将蒸汽进行回收冷凝。可根据所需泥渣含水率控制烘干时间。红外线干燥灯型号为1600t3/7。烘干箱41上可设置干泥出泥口46进行出泥。冷凝管45可具有出水口47，以进行污水收集。

在本发明的一些实施例中，调理剂为不对称长链gemini季铵盐，药剂添加浓度为9至11mg/l，优选为10mg/l。优选地，将14.3g二氯乙醚溶于58.65g乙二醇二乙酸酯置于四口烧瓶内。将1.1865galcl3溶于40g乙二醇二乙酸酯溶液，20.25g二甲基苄胺溶于20g乙二醇二乙酸酯中备用。70℃下同时向四口烧瓶内滴加二甲基苄胺的乙二醇二乙酸酯溶液、alcl3的乙二醇二乙酸酯溶液、44.55g二甲基十八叔胺溶液，搅拌均匀后加热升温至100℃，反应12h后降温，按1:4的体积比例向装有丙酮溶液的烧杯中滴加反应后得到的溶液，有白色沉淀物析出，置于2-5℃的冰箱冷冻60min后过滤、用丙酮重复洗涤2-3次、干燥后得到不对称gemini季铵盐产品52.44g，收率91.2％。

本发明实施例还提供了一种污泥处理方法，特别地，该污泥处理方法利用上述任一实施例中的污泥脱水干化系统。污泥处理方法可包括如下步骤：

微波预处理阶段：利用微波辐射污泥，利用微波辐射改变污泥结构，可使污泥释放胞内外溶解性颗粒cod有机物质。污泥进入第一集泥空间53备用。

加调理剂脱水阶段：向微波辐射后的污泥中添加调理剂，并搅拌添加调理剂的污泥。预设时间后，排出添加调理剂的污泥中的水分。具体地，污泥进入调理脱水一体化装置，采用自制的不对称长链gemini季铵盐作为调理剂，采用筒壁喷射的方式使调理剂与污泥充分混合，在搅拌的作用下进一步使调理剂与污泥充分混合，反应一段时间后，将调理筒31的筒壁另一侧漏水孔37打开，甩出部分水。调理后的污泥落入第二集泥空间54。例如，搅拌反应3h后，漏水开关38开启，漏水孔37出现，随着污泥的旋转，部分水经漏水孔37脱离泥水混合物，脱离30min后，关闭漏水开关38，停止搅拌，污泥落入第二集泥空间54备用。

干化脱水阶段：对添加调理剂的污泥进行加热。具体地，调理剂处理后的污泥，进入红外螺旋烘干器中进行干燥，利用红外线干燥灯将污泥进行干化。根据所需泥渣含水率控制烘干时间，待污泥烘干后，干燥好的污泥从干泥出泥口46出泥，并进行收集，可将蒸汽进行冷凝经出水口47进行污水收集。

进一步地，污泥脱水干化系统为间歇式，第一集泥空间53的红外感应门关闭时，微波预处理阶段运行，红外感应门开启式，微波预处理阶段中止。

本发明实施例的污泥脱水干化系统及污泥处理方法，采用微波加化学调理，形成微波预处理——调理剂处理——红外干燥脱水一体化系统，提高干化效率，同时，通过降低污泥体积实现了污泥的减量化，通过对污泥进行杀菌处理实现了污泥的无害化。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。