基于空气源热泵的污泥处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体涉及基于空气源热泵的污泥处理系统。


背景技术：

2.随着城市污水处理普及，城市污水处理厂的产生的污泥大量增加，由于污泥含水率高、体积大、易造成污染、成分复杂等特点，容易给堆放、运输、储存、利用等方面带来诸多麻烦，污泥处理所产生的种种问题也越来越得到人们的关注。
3.污泥处理与其他固体废弃物的处理原则一样，都应遵循减量化、稳定化、无害化的原则。污水处理厂产生的污泥含水率很高，一般在96
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99%之间，体积很大，不利于储存、运输和消纳，因而污泥处理最重要的是达到减量化。为达到减量化，降低污泥含水率是首要因素。通过研究发现，污泥内水分组成复杂，包括间隙水、表面吸附水、毛细结合水和内部结合水，间隙水和表面吸附水较容易去除，可采用机械脱水方式处理（如带式压滤机、离心脱水机、厢式压滤机等），但毛细结合水和内部结合水较难去除，采用机械脱水方式无法去除，只能采用热干化或焚烧作用去除。
4.现有的热干化技术是通过燃烧煤、天然气或电加热等方式产生大量热量加热污泥从而去除水分，但这种方式干化过程中将消耗大量能源，并且干化温度过高，使污泥内有机物质，尤其是苯、氯酚、氨等挥发性物质释放，危害环境，造成污泥处理过程中的二次污染。


技术实现要素：

5.解决的技术问题
6.针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了基于空气源热泵的污泥处理系统，能够有效地解决现有技术中通过燃烧煤、天然气或电加热等方式产生大量热量加热污泥从而去除水分，但这种方式干化过程中将消耗大量能源，并且干化温度过高，使污泥内有机物质，尤其是苯、氯酚、氨等挥发性物质释放，危害环境，造成污泥处理过程中的二次污染的问题。
7.技术方案
8.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
9.本实用新型提供基于空气源热泵的污泥处理系统，包括通过管路依次连接的预热罐、第一污泥泵、热干罐、第二污泥泵及板式压滤机，所述热干罐的污泥进口及污泥出口均设置于其下端，所述污泥进口通过管路与第一污泥泵连通，所述污泥出口通过管路与第二污泥泵连通；所述预热罐内下端设置有鼓泡头，所述鼓泡头通过气管与空气源热泵的输出端连通；所述预热罐上部通过气管与热干罐下部连通，所述热干罐上端通过气管与空气源热泵的输入端连通。
10.使用时，通过将污泥加入到预热罐内，同时通过空气源热泵向预热罐内的鼓泡头通入40
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80℃的热空气进行鼓泡，既能够对预热罐内的污泥进行预热，提高后续热干罐内污泥热干的效率，实现污泥的快速去除水分，又能够通过鼓泡的方式将含在污泥内的臭气带
出，减少热干后污泥的异味；然后预热后的污泥经第一污泥泵进入热干罐内，此时利用预热后降温的热空气对其进行低温热干，避免干化温度过高而使污泥内有机物质，尤其是苯、氯酚、氨等挥发性物质释放，危害环境，造成污泥处理过程中的二次污染的问题；干化后的污泥然后经过板式压滤机压率进一步降低水分，得到的含水率在65%
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75%之间的脱水污泥；在整个过程中，高温的热空气依次对污泥进行预热及热干两次作用，实现两次热量交换，不仅提高了干化效率，缩短了污泥干化所需的时间，而且换热后无法利用的低温尾气又重新回到空气源热泵处，通过空气源热泵将低位热能转换为可以利用的高位热能，进而实现尾气中能量的二次利用，节能环保。
11.进一步地，所述预热罐与热干罐之间的气管上设置有第一吸附装置，所述热干罐与空气源热泵之间的气管上设置有第二吸附装置。通过第一吸附装置及第二吸附装置的设置，能够对预热及热干中产生的臭气进行吸附，避免挥发性物质释放危害环境，进而避免造成污泥处理过程中的二次污染的问题；同时由于热空气循环使用形成闭环，也能够进一步降低尾气排放导致的环境污染。
12.进一步地，所述第一吸附装置及第二吸附装置均包括吸附装置本体，所述吸附装置本体上下两端分别设置有与气管连通的进气口及出气口；吸附装置本体上间隔设置有多个能够抽出的抽拉板，所述抽拉板位于吸附装置本体内的一端设置有防漏网，所述防漏网内填充有活性炭，所述吸附装置本体内侧壁上设置有支撑防漏网的多个挡块。通过防漏网的设置，能够防止活性炭撒漏，方便抽拉出进行更换。
13.进一步地，所述第二吸附装置与空气源热泵之间设置有除湿器。
14.进一步地，所述热干罐内中部设置有水平布置的隔板，所述隔板上端设置有上端开口的内筒，所述内筒一侧上部设置有延伸至热干罐外的进料管，所述内筒一侧下部设置有延伸至热干罐外的出料管；所述内筒侧壁与热干罐内壁之间存在间距，所述内筒外侧的隔板上设置有上下贯通的透气孔。通过隔板的设置，能够将内筒设置在热干罐上部内，进而能够将脱水污泥放入内筒内，利用热干后的尾气对内筒内的脱水污泥进行二次干燥，进而方便得到含水率降至10%
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20%的干污泥，进一步实现预热利用，节约能源。
15.进一步地，所述热干罐上端固定设置有电机，所述电机输出端传动连接有转轴，所述转轴穿过内筒及隔板延伸至热干罐底部与热干罐底部转动连接；所述内筒内及隔板下方的转轴外均套装有螺旋绞龙。通过电机、转轴及螺旋绞龙的设置，能够同时对热干及二次干燥的污泥进行搅拌或粉碎，提高热空气与污泥的接触面积，进而加快干化效率，缩短了污泥干化所需的时间。
16.有益效果
17.本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
18.本实用新型通过预热罐及热干罐的设置，能够使高温的热空气依次对污泥进行预热及热干两次作用，实现两次热量交换，不仅提高了干化效率，缩短了污泥干化所需的时间，而且换热后无法利用的低温尾气又重新回到空气源热泵处，通过空气源热泵将低位热能转换为可以利用的高位热能，进而实现尾气中能量的二次利用，节能环保。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的系统框图；
21.图2为本实用新型所使用的第一吸附装置及第二吸附装置的剖视图。
22.图中的标号分别代表：1、预热罐；11、鼓泡头；2、第一吸附装置；21、进气口；22、出气口；23、抽拉板；24、防漏网；25、活性炭；26、挡块；3、第一污泥泵；31、第二污泥泵；4、热干罐；41、电机；42、转轴；43、螺旋绞龙；44、隔板；45、透气孔；46、内筒；47、出料管；5、板式压滤机；6、第二吸附装置；7、除湿器；8、空气源热泵。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
25.实施例：
26.如图1
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图2所示，基于空气源热泵的污泥处理系统，包括通过管路依次连接的预热罐1、第一污泥泵3、热干罐4、第二污泥泵31及板式压滤机5，所述热干罐4的污泥进口及污泥出口均设置于其下端，所述污泥进口通过管路与第一污泥泵3连通，所述污泥出口通过管路与第二污泥泵31连通；所述预热罐1内下端设置有鼓泡头11，所述鼓泡头11通过气管与空气源热泵8的输出端连通；所述预热罐1上部通过气管与热干罐4下部连通，所述热干罐4上端通过气管与空气源热泵8的输入端连通。
27.使用时，通过将污泥加入到预热罐1内，同时通过空气源热泵8向预热罐1内的鼓泡头11通入40
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80℃的热空气进行鼓泡，既能够对预热罐1内的污泥进行预热，提高后续热干罐4内污泥热干的效率，实现污泥的快速去除水分，又能够通过鼓泡的方式将含在污泥内的臭气带出，减少热干后污泥的异味；然后预热后的污泥经第一污泥泵3进入热干罐4内，此时利用预热后降温的热空气对其进行低温热干，避免干化温度过高而使污泥内有机物质，尤其是苯、氯酚、氨等挥发性物质释放，危害环境，造成污泥处理过程中的二次污染的问题；干化后的污泥然后经过板式压滤机5压滤进一步降低水分，得到的含水率在65%
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75%之间的脱水污泥；在整个过程中，高温的热空气依次对污泥进行预热及热干两次作用，实现两次热量交换，不仅提高了干化效率，缩短了污泥干化所需的时间，而且换热后无法利用的低温尾气又重新回到空气源热泵8处，通过空气源热泵8将低位热能转换为可以利用的高位热能，进而实现尾气中能量的二次利用，节能环保。
28.作为一种可选的方案，所述预热罐1与热干罐4之间的气管上设置有第一吸附装置2，所述热干罐4与空气源热泵8之间的气管上设置有第二吸附装置6。通过第一吸附装置2及第二吸附装置6的设置，能够对预热及热干中产生的臭气进行吸附，避免挥发性物质释放危害环境，进而避免造成污泥处理过程中的二次污染的问题；同时由于热空气循环使用形成
闭环，也能够进一步降低尾气排放导致的环境污染。
29.作为一种可选的方案，所述第一吸附装置2及第二吸附装置6均包括吸附装置本体，所述吸附装置本体上下两端分别设置有与气管连通的进气口21及出气口22；吸附装置本体上间隔设置有多个能够抽出的抽拉板23，所述抽拉板23位于吸附装置本体内的一端设置有防漏网24，所述防漏网24内填充有活性炭25，所述吸附装置本体内侧壁上设置有支撑防漏网24的多个挡块26。通过防漏网24的设置，能够防止活性炭25撒漏，方便抽拉出进行更换。
30.作为一种可选的方案，所述第二吸附装置6与空气源热泵8之间设置有除湿器7。
31.作为一种可选的方案，所述热干罐4内中部设置有水平布置的隔板44，所述隔板44上端设置有上端开口的内筒46，所述内筒46一侧上部设置有延伸至热干罐4外的进料管，所述内筒46一侧下部设置有延伸至热干罐4外的出料管47；所述内筒46侧壁与热干罐4内壁之间存在间距，所述内筒46外侧的隔板44上设置有上下贯通的透气孔45。通过隔板44的设置，能够将内筒46设置在热干罐4上部内，进而能够将脱水污泥放入内筒46内，利用热干后的尾气对内筒46内的脱水污泥进行二次干燥，进而方便得到含水率降至10%
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20%的干污泥，进一步实现预热利用，节约能源。
32.作为一种可选的方案，所述热干罐4上端固定设置有电机41，所述电机41输出端传动连接有转轴42，所述转轴42穿过内筒46及隔板44延伸至热干罐4底部与热干罐4底部转动连接；所述内筒46内及隔板44下方的转轴42外均套装有螺旋绞龙43。通过电机41、转轴42及螺旋绞龙43的设置，能够同时对热干及二次干燥的污泥进行搅拌或粉碎，提高热空气与污泥的接触面积，进而加快干化效率，缩短了污泥干化所需的时间。
33.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的保护范围。