申请日2011.12.30
公开(公告)日2012.07.04
IPC分类号C02F11/14
摘要
本发明涉及污泥脱水装置的技术领域，公开了污泥脱水自动复合调理装置及其调理方法，装置包括用于容纳需要调理的污泥的调理罐、数个液态调理剂加药系统、数个固态调理剂加药系统、可分别对应控制所述液态调理剂加药系统和所述固态调理剂加药系统向所述调理罐复合加注液态调理剂和固态调理剂的控制系统以及对所述调理罐中的污泥进行搅拌且分别对所述数个液态调理剂加药系统内的液态调理剂进行搅拌的搅拌系统。在进行污泥调理的整个过程中，控制系统完全根据预设程序的设定进行全面控制，根据实际需要实现对多种不同液态调理剂和固态调理剂同时或以任何先后顺序进行复合加注，其自动化程度高且工作效率高，可降低成本高，操作也非常方便。
权利要求书
1.污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，包括用于容纳需要调理的污 泥的调理罐、数个液态调理剂加药系统、数个固态调理剂加药系统、可分别对 应控制所述液态调理剂加药系统和所述固态调理剂加药系统向所述调理罐复合 加注液态调理剂和固态调理剂的控制系统以及由所述控制系统驱动对所述调理 罐中的污泥进行搅拌且分别对所述数个液态调理剂加药系统内的液态调理剂进 行搅拌的搅拌系统。
2.如权利要求1所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，还包括 可对所述调理罐内的污泥液面进行检测并控制所述控制系统启动的检测元件， 所述检测元件设于所述调理罐。
3.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，所 述调理罐设有可供污泥进入所述调理罐内的进泥管以及可供调理后的污泥排出 所述调理罐外的出泥管，所述进泥管连接有由所述控制系统控制运行的进泥泵， 其管路上设有可由所述控制系统控制关闭或打开所述进泥管的进泥阀门，所述 出泥管连接有由所述控制系统控制运行的出泥泵，其管路上设有可由所述控制 系统控制关闭或打开所述出泥管的出泥阀门。
4.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，各 所述液态调理剂加药系统包括用于容纳液态调理剂的液态调理剂罐、分别连通 所述调理罐和所述液态调理剂罐且可供液态调理剂进入所述调理罐内的进剂 管，以及连通所述液态调理剂罐且可供外部液态调理剂进入所述液态调理剂罐 内的加剂管，所述进剂管的管路上设有可由所述控制系统控制运行的进剂泵以 及可由所述控制系统控制关闭或打开所述进剂管的进剂阀门。
5.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，各 所述固态调理剂加药系统包括连通所述调理罐且用于容纳固态调理剂的喂料 器、连通所述喂料器且用于往所述喂料器内加注固态调理剂的料斗以及可由所 述控制系统驱动将所述喂料器内的固态调理剂加注至所述调理罐内的第一动力 件。
6.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，所 述搅拌系统包括置于所述调理罐内且可由所述控制系统驱动对所述调理罐内的 污泥进行搅拌的第一搅拌组件以及置于所述液态调理剂罐内且可由所述控制系 统驱动对所述液态调理剂罐内的液态调理剂进行搅拌的第二搅拌组件。
7.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，所 述控制系统包括可存入外部设定的预设程序的上位机以及由所述上位机控制的 下位机，所述下位机分别电性连接于液态调理剂加药系统、固态调理剂加药系 统以及搅拌系统。
8.如权利要求1或2所述的污泥脱水自动复合调理装置，其特征在于，所 述液态调理剂为溶液形式的聚丙烯酰胺或硫酸或硫酸铁的任意一种或几种，所 述固态调理剂为粉体细骨料形式的粉煤灰或石膏粉或水泥的任意一种或几种。
9.污泥脱水自动复合调理装置的调理方法，其特征在于，
将外部设定的预设程序存至控制系统;
分别往数个液态调理剂加药系统和数个固态调理剂加药系统中分别加注液 态调理剂和固态调理剂;
往调理罐内加注须进行调理的污泥;
所述控制系统启动搅拌系统对分别对置于所述调理罐内的污泥以及置于所 述数个液态调理剂加药系统内的液态调理剂进行搅拌;
所述控制系统分别控制所述数个液态调理剂加药系统和所述数个固态调理 剂加药系统往所述调理罐内复合加注液态调理剂和固态调理剂;
所述控制系统启动所述搅拌系统对加注液态调理剂和固态调理剂的污泥进 行搅拌;
将搅拌好的污泥排出所述调理罐外。
10.如权利要求9所述的污泥脱水自动复合调理装置的调理方法，其特征 在于：于所述数个液态调理剂加药系统和所述数个固态调理剂加药系统分别往 所述调理罐内复合加注液态调理剂和固态调理剂的过程中，所述控制系统分别 控制所述液态调理剂加药系统和所述固态调理剂加药系统加注液态调理剂和固 态调理剂的加注量以及加注顺序。
11.如权利要求9所述的污泥脱水自动复合调理装置的调理方法，其特征 在于，当搅拌好的污泥排出所述调理罐外后，所述污泥脱水自动复合调理装置 重新自动开始运行。
12.如权利要求9或10或11所述的污泥脱水复合调理装置的调理方法， 其特征在于，所述搅拌系统对未加注调理剂的污泥进行搅拌的搅拌速度范围为 100r/min～400r/min，对加注调理剂的污泥进行搅拌的时间范围为10min～60min。
13.如权利要求9或10或11所述的污泥脱水复合调理装置的调理方法， 其特征在于，所述搅拌系统对置于所述数个液态调理剂加药系统中的液态调理 剂的搅拌速度范围为50r/min～500r/min。
说明书
污泥脱水自动复合调理装置及其调理方法
技术领域
本发明涉及污泥脱水装置的技术领域，尤其涉及污泥脱水自动复合调理装 置及其调理方法。
背景技术
城市化进程的加快导致污泥量的急剧增长，污泥颗粒细小，亲水性极强、 含水率高达95%～99%，因此，要对污泥进行处理，就必须先对污泥进行脱水。 污泥中的水分一般分为四种存在形式：空隙水70%、毛细水20%、吸附水及污 泥颗粒内部水10%，一般的机械脱水难以将污泥中的毛细水、吸附水及污泥颗 粒的内部水去除。
目前，在进行污泥脱水前，必须先对污泥进行物理、化学调理，以改善污 泥的脱水性能，便于后续处理。传统技术中，采用单一高分子絮凝剂对污泥进 行调理，调理后的泥饼含水率高达80%左右，给污泥卫生填埋、焚烧等后续处 置带来了困难。
污泥化学调理剂根据它们作用机理的不同，一般包括以下类型：一、高分 子絮凝剂，聚丙烯酰胺(PAM)最为常用，其作用机理是通过吸附架桥的作用， 将污泥小颗粒连接成大颗粒，提高污泥的沉降性能;二、无机盐高价阳离子混 凝剂，该混凝剂水解形成的高价阳离子与污泥颗粒上的负电荷相互吸引并电性 中和，起到直接压缩污泥颗粒表面水层(双电层)厚度的作用;三、助凝剂， 其本身一般不起混凝作用，而在于调节污泥的pH值，供给污泥以多孔网状骨 架，改善污泥颗粒结构，破坏污泥胶体的稳定性，提高混凝剂的混凝效果，增 强絮体强度;四、表面活性剂，其增溶作用和分散作用改变了污泥絮体的大小 和亲疏水性，使部分结合水转化成自由水，其疏水结构的缔合作用破坏污泥絮 体的胶体状松散结构，使污泥表面疏水化，毛细结合水和表面吸附水都得以脱 除，从而提高污泥脱水性能;五、氧化剂，通过氧化剂与污泥絮体的作用，破 坏污泥中胞外聚合物(EPS)的亲水结构，使部分结合水转化成自由水，从而 提高污泥的脱水性能。
在实际操作中，使用单一的污泥化学调理剂往往难以达到污泥深度脱水的 目的，为了进一步降低脱水处理后的污泥的含水率，一般采用复合型调理剂或 将调理剂复配使用，以提高污泥的脱水性能。而在复合调理体系中，各调理剂 的投加量、投加顺序、搅拌时间、搅拌速度以及反应时间等操作参数对调理的 最终效果是至关重要的。以包含污泥中胞外聚合物(EPS)溶解步骤的复合调 理技术为例，酸碱度在搅拌反应时间上必须进行精确控制，若碱性固体粉料加 入过快，污泥体系将提前从酸性过渡到碱性，胞外聚合物溶解不彻底，污泥脱 水性能的改善程度不够理想;若碱性固体粉料加入过慢，或混合不均匀，胞外 聚合物溶解的同时，微生物在酸溶作用下相互分散，污泥絮体细小，沉降性能 差，不利于水分脱除。
现有技术中，污泥脱水调理设备中，用于污泥脱水的调理剂还是需要人工 操作加药，无法实现自动化控制，其工作效率低，浪费人力物力，成本高，其 整体管理和操作不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供污泥脱水自动复合调理装置，旨在解决现有技术中 的污泥脱水调理设备无法自动操作调理剂、自动化程度低、工作效率低、成本 高以及操作不便的问题。
本发明是这样实现的，污泥脱水自动复合调理装置，包括用于容纳需要调 理的污泥的调理罐、数个液态调理剂加药系统、数个固态调理剂加药系统、可 分别对应控制所述液态调理剂加药系统和所述固态调理剂加药系统向所述调理 罐复合加注液态调理剂和固态调理剂的控制系统以及由所述控制系统驱动对所 述调理罐中的污泥进行搅拌且分别对所述数个液态调理剂加药系统内的液态调 理剂进行搅拌的搅拌系统。
进一步地，还包括可对所述调理罐内的污泥液面进行检测并控制所述控制 系统启动的检测元件，所述检测元件设于所述调理罐。
进一步地，所述调理罐设有可供污泥进入所述调理罐内的进泥管以及可供 调理后的污泥排出所述调理罐外的出泥管，所述进泥管连接有由所述控制系统 控制运行的进泥泵，其管路上设有可由所述控制系统控制关闭或打开所述进泥 管的进泥阀门，所述出泥管连接有由所述控制系统控制运行的出泥泵，其管路 上设有可由所述控制系统控制关闭或打开所述出泥管的出泥阀门。
进一步地，各所述液态调理剂加药系统包括用于容纳液态调理剂的液态调 理剂罐、分别连通所述调理罐和所述液态调理剂罐且可供液态调理剂进入所述 调理罐内的进剂管，以及连通所述液态调理剂罐且可供外部液态调理剂进入所 述液态调理剂罐内的加剂管，所述进剂管的管路上设有可由所述控制系统控制 运行的进剂泵以及可由所述控制系统控制关闭或打开所述进剂管的进剂阀门。
进一步地，各所述固态调理剂加药系统包括连通所述调理罐且用于容纳固 态调理剂的喂料器、连通所述喂料器且用于往所述喂料器内加注固态调理剂的 料斗以及可由所述控制系统驱动将所述喂料器内的固态调理剂加注至所述调理 罐内的第一动力件。
进一步地，所述搅拌系统包括置于所述调理罐内且可由所述控制系统驱动 对所述调理罐内的污泥进行搅拌的第一搅拌组件以及置于所述液态调理剂罐内 且可由所述控制系统驱动对所述液态调理剂罐内的液态调理剂进行搅拌的第二 搅拌组件。
进一步地，所述控制系统包括可存入外部设定的预设程序的上位机以及由 所述上位机控制的下位机，所述下位机分别电性连接于液态调理剂加药系统、 固态调理剂加药系统以及搅拌系统。
进一步地，所述液态调理剂为溶液形式的聚丙烯酰胺或硫酸或硫酸铁的任 意一种或几种，所述固态调理剂为粉体细骨料形式的粉煤灰或石膏粉或水泥的 任意一种或几种。
本发明还提供了污泥脱水自动复合调理装置的调理方法，具体如下：
将外部设定的预设程序存至控制系统;
分别往数个液态调理剂加药系统和数个固态调理剂加药系统中分别加注液 态调理剂和固态调理剂;
往调理罐内加注须进行调理的污泥;
所述控制系统启动搅拌系统对分别对置于所述调理罐内的污泥以及置于所 述数个液态调理剂加药系统内的液态调理剂进行搅拌;
所述控制系统分别控制所述数个液态调理剂加药系统和所述数个固态调理 剂加药系统往所述调理罐内复合加注液态调理剂和固态调理剂;
所述控制系统启动所述搅拌系统对加注液态调理剂和固态调理剂的污泥进 行搅拌;
将搅拌好的污泥排出所述调理罐外。
进一步地，于所述数个液态调理剂加药系统和所述数个固态调理剂加药系 统分别往所述调理罐内复合加注液态调理剂和固态调理剂的过程中，所述控制 系统分别控制所述数个液态调理剂加药系统和所述数个固态调理剂加药系统加 注液态调理剂和固态调理剂的加注量以及加注顺序。
进一步地，当搅拌好的污泥排出所述调理罐外后，所述污泥脱水自动复合 调理装置重新自动开始运行。
进一步地，所述搅拌系统对未加注调理剂的污泥进行搅拌的搅拌速度范围 为100r/min～400r/min，对加注调理剂的污泥进行搅拌的时间范围为 10min～60min。
进一步地，所述搅拌系统对置于所述数个液态调理剂加药系统中的液态调 理剂的搅拌速度范围为50r/min～500r/min。
与现有技术相比，操作人员可以根据对污泥的处理需要，预先编制好预定 程序，并将预设程序存至控制系统中，并分别在数个液态调理剂加药装置和数 个固态调理剂加药装置中加注液态调理剂和固态调理剂，并将需要进行脱水处 理的污泥加注到调理罐中，在控制系统的控制下，搅拌系统会对污泥和液态调 理剂进行搅拌处理，并根据预设程序，将液态调理剂和固态调理剂加注到污泥 中，搅拌系统再次对加注了液态调理剂和固态调理剂的污泥进行搅拌，最后， 调理后的污泥排出调理罐外，以进行下一步的脱水操作，在该整个过程中，控 制系统完全根据预设程序的设定进行全面控制，实现自动操作液态调理剂和固 态调理剂的加注，其自动化程度高且工作效率高，可降低成本高，操作也非常 方便。
