申请日2014.11.25
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C10L1/32
摘要
本实用新型公开了一种污泥水煤浆的制备系统。它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、原污泥池、污泥改性罐、流体激波装置、改性污泥仓、废液罐、粗磨机和产品罐;煤仓的出口通过破碎机连接螺旋给料机的进口Ⅰ;原污泥池的出口连接污泥改性罐的进口Ⅰ，污泥改性罐的出口依次连接流体激波装置、改性污泥仓和螺旋给料机的进口Ⅱ;螺旋给料机的出口连接粗磨机的进口Ⅰ;废液罐的出口Ⅰ连接污泥改性罐的进口Ⅱ，废液罐的出口Ⅱ连接粗磨机的进口Ⅱ;粗磨机的出口连接产品罐的进口。其具有以下优点：污泥经过两级改性罐改性后，解决了污泥添加量少和浓度低的问题，并节约改性剂费用，使大比例利用污泥制备高浓度、高热值、高流动性的水煤浆成为可能。
权利要求书
1.一种污泥水煤浆的制备系统，其特征在于：它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、 原污泥池、污泥改性罐、流体激波装置、改性污泥仓、废液罐、粗磨机和产品罐;
所述煤仓的出口通过所述破碎机连接所述螺旋给料机的进口Ⅰ;
所述原污泥池的出口连接所述污泥改性罐的进口Ⅰ，所述污泥改性罐的出口连接 所述流体激波装置的进口，所述流体激波装置的出口通过一泵连接所述改性污泥仓的 进口，所述改性污泥仓的出口连接所述螺旋给料机的进口Ⅱ;
所述螺旋给料机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅰ;
所述废液罐的出口Ⅰ连接所述污泥改性罐的进口Ⅱ，所述废液罐的出口Ⅱ连接所 述粗磨机的进口Ⅱ;
所述粗磨机的出口连接所述产品罐的进口。
2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于：所述粗磨机出口和所述产品罐 的进口之间还依次连接高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐。
3.根据权利要求1或2所述的制备系统，其特征在于：所述污泥改性罐的进口Ⅲ 连接改性剂罐的出口。
4.根据权利要求3所述的制备系统，其特征在于：所述粗磨机的进口Ⅲ连接添加 剂罐。
5.根据权利要求4所述的制备系统，其特征在于：所述均质熟化罐的另一出口连 接一细磨机的进口，所述细磨机的出口连接所述粗磨机的进口IV。
6.根据权利要求5所述的制备系统，其特征在于：所述污泥改性罐的进口Ⅰ、所 述污泥改性罐的进口Ⅱ、所述污泥改性罐的进口Ⅲ、所述螺旋给料机的进口Ⅰ、所述 螺旋给料机的进口Ⅱ、所述粗磨机的进口Ⅰ、所述粗磨机的进口Ⅱ、所述粗磨机的进 口Ⅲ和所述粗磨机的进口IV均设置一计量装置。
7.根据权利要求6所述的制备系统，其特征在于：所述污泥改性罐顶部设置一搅 拌器，所述搅拌器连接一搅拌机。
说明书
一种污泥水煤浆的制备系统
技术领域
本实用新型涉及一种污泥水煤浆的制备系统，属于资源环境技术领域。
背景技术
水煤浆是一种新型煤基流体燃料或原料，具有流动性好、燃烧效率高、节能环保 等特性，是代油、代煤的理想燃料和气化原料。目前我国水煤浆制备与燃烧技术经过 30多年的研发与应用已趋于成熟并进入产业化应用阶段，取得了较好的经济和环境效 益。水煤浆应用的行业涉及电力、石油石化、冶金、建材、包装等行业。
随着我国城市化的快速推进，市政污泥的产生数量在不断增长。据统计，目前污 泥年产量已经达到三千万吨以上。由于城市工业园区的大量存在，生活污水处理厂常 常会混入工业废水(液)，致使污泥中重金属含量偏高。目前国内对污泥的处理方法以 填埋为主，资源化能源化利用率低。焚烧减量明显，是国际上污泥处理的方向之一。 但污泥自身热值较低，约1500kcal/kg，通常不能直接燃烧。利用污泥的超细颗粒和有 一定热值的特性，将污泥与煤混合制备成水煤浆，从而有效降低污泥处理的投资和处 理成本，是污泥无害化、资源化的有效途径，也符合节能减排、循环经济的国家政策。
由于污泥具有低固含量、高持水性和不流动性等特性，使得污泥直接与煤掺混制 浆时存在配入困难、配入量少、污泥煤浆浓度过低等问题。近年来，国内相关科技工 作者多采用先将污泥进行改性然后再制备污泥水煤浆的制浆工艺，虽然煤浆浓度有所 提高，但仍存在污泥煤浆浓度偏低、添加剂用量大、制浆成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种污泥水煤浆的制备系统，该制备系统通过对污泥进 行深度改性后，与煤掺混制备污泥水煤浆，该制备系统具有污泥添加量更多或同样污 泥添加量时制备的煤浆浓度更高、添加剂用量少等特性，因而可以更低成本处理污泥， 达到污泥资源化、减量化、无害化的目的。
本实用新型提供的污泥水煤浆的制备系统，它包括煤仓、破碎机、螺旋给料机、 原污泥池、污泥改性罐、流体激波装置、改性污泥仓、废液罐、粗磨机和产品罐;
所述煤仓的出口通过所述破碎机连接所述螺旋给料机的进口Ⅰ;
所述原污泥池的出口连接所述污泥改性罐的进口Ⅰ，所述污泥改性罐的出口连接 所述流体激波装置的进口，所述流体激波装置的出口通过一泵连接所述改性污泥仓的 进口，所述改性污泥仓的出口连接所述螺旋给料机的进口Ⅱ;
所述螺旋给料机的出口连接所述粗磨机的进口Ⅰ;
所述废液罐的出口Ⅰ连接所述污泥改性罐的进口Ⅱ，所述废液罐的出口Ⅱ连接所 述粗磨机的进口Ⅱ;
所述粗磨机的出口连接所述产品罐的进口。
上述的制备系统，所述粗磨机出口和所述产品罐的进口之间还依次连接高剪切罐、 滤浆器和均质熟化罐。
上述的制备系统，所述污泥改性罐的进口Ⅲ连接改性剂罐的出口。
上述的制备系统，所述粗磨机的进口Ⅲ连接添加剂罐。
上述的制备系统，所述均质熟化罐的另一出口连接一细磨机的进口，所述细磨机 的出口连接所述粗磨机的进口IV;
在使用时，经所述细磨机研磨的煤浆进入到所述粗磨机中，以达到煤浆要求的粒 度级配并减少电耗。
上述的制备系统，所述污泥改性罐的进口Ⅰ、所述污泥改性罐的进口Ⅱ、所述污 泥改性罐的进口Ⅲ、所述螺旋给料机的进口Ⅰ、所述螺旋给料机的进口Ⅱ、所述粗磨 机的进口Ⅰ、所述粗磨机的进口Ⅱ、所述粗磨机的进口Ⅲ和所述粗磨机的进口IV均设 置一计量装置。
上述的制备系统，所述污泥改性罐顶部设置一搅拌器，所述搅拌器连接一搅拌机。
在本实用新型中，流体激波装置具有进行污泥二级改性的作用，在40-160MPa的 高压下进行污泥的改性，通过高压和激波的作用，使污泥中的聚丙烯酰胺高分子的结 构得到了破坏，分子链变短或扭曲，使分子中的部分水变成了自由水，所得自由水在 污泥制浆过程中可以代替制浆用水，从而能起到节约用水的作用;并且经其二级改性 的污泥由粘稠的液体变成流动性非常好的液体，可以与煤均匀混合制备更高浓度的水 煤浆。
使用本实用新型制备污泥水煤浆的工作过程如下：
1)将煤仓1中的原料煤通过皮带输送机传送到破碎机中，破碎机将原料煤破碎至 煤粒的直径小于6mm占煤粒总质量的80%以上。
2)将污泥从原污泥池输送到污泥改性罐中，废水(液)通过管路从废液罐中输送 到污泥改性罐中进行一级改性，污泥、废水(液)在污泥改性罐中，通过一定时间的 高速搅拌得到流动性好的改性污泥，然后将此改性污泥全部送入流体激波改性装置中 进行二级改性，二级改性好的污泥通过泵抽送到改性污泥仓中。
3)按照预先设定的质量比，将破碎后的煤粒通过传送带输送到螺旋给料机中，同 时将改性污泥仓中的改性污泥通过泵输送到螺旋给料机中，螺旋给料机将煤粒和改性 污泥混合后传送到粗磨机中。
4)粗磨机将混合料与来自分散剂罐的分散剂一起进行研磨，同时按照预定的煤浆 浓度加入水(液)，当研磨后的煤浆中的煤粒达到水煤浆要求的粒度级配时，将研磨后 的煤浆依次输送到高剪切罐、滤浆器和均质熟化罐进行处理得到成品污泥煤浆，将成 品污泥水煤浆总质量的10%～30%排出到细研粗磨机中，将剩余总质量的90%～70% 的成品污泥水煤浆排出到产品罐中。
5)污泥煤浆总质量的10%～30%在细磨机中进行湿式细研磨后，并将得到的细煤 浆输送到粗磨机中进行循环研磨，这一步目的是在粗磨机中加入经细磨机研磨的煤浆 总质量的10%～30%可以尽快达到煤浆要求的粒度级配并减少电耗。
本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型设置有污泥改性罐(污泥一级改性罐)和流体激波装置(污泥二 级改性罐)，污泥一级改性罐是将污泥与碱性改性剂如废水(液)按照一定比例输入到 污泥一级改性罐中进行充分搅拌混合，使之成为有一定流动性的改性污泥，废水(液) 包括造纸黑液、印染废水、氢氧化钠或氢氧化钙等。然后将一级改性污泥添加一定量 的水，进入流体激波装置进行污泥二级改性，使污泥成为均匀流动的液体;污泥经过 两级改性，不仅解决了污泥添加量少、浓度低、而且节约改性剂费用，使大比例利用 污泥制备高浓度、高热值、高流动性的水煤浆成为可能。
(2)本实用新型采用的污泥改性剂废液均为强碱性废液，既可以省去改性剂的费 用，节约了废液的治理费用，还可以少用或完全不用新鲜水制浆，节约制浆用水;另 外，污泥本身也可以起到水煤浆稳定剂的作用;因此，可以大大降低制浆成本。
(3)本实用新型采用的流体激波装置是在40-160MPa的高压下进行的，通过高 压和激波的作用，使污泥中的聚丙烯酰胺高分子的结构得到了破坏，分子链变短或扭 曲，使分子中的水变成了自由水，在污泥制浆过程中可以代替部分制浆用水;同时污 泥经过二级改性后由粘稠的液体变成流动性非常好的液体，可以与煤均匀混合制备更 高浓度的水煤浆。
(4)污泥中的固体含有有机质,具有一定的热值，既可以代替部分制浆用煤，又 达到污泥资源化、无害化的目的。
