申请日2019.09.24
公开(公告)日2019.12.03
IPC分类号C02F11/122; C02F11/13
摘要
本发明公开了一种新型污泥深度脱水改性方法，包括如下步骤：S1：污泥在板框加压脱水;S2：选用泡沫调浆，利用砂井排水理论，在污泥中预先设置可以快速排水的通道，然后在液压应力作用下，多层次选用排水带加速排水，促进脱水污泥中的水分快速排除，达到深度排水的目的;S3：同时采用除湿热泵，利用制冷系统使湿热空气降温脱湿，通过热泵原理回收空气水份凝结潜热，利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干。本发明采用热泵热回收技术，密闭式干化模式无任何废热排放;采用低温全封闭干化模式，无臭气外溢，无需安装复杂的除臭装置，节约干化过程冷凝水处理成本;可直接将83%含水率污泥干化至10%，无需分段处置。
权利要求书
1.一种新型污泥深度脱水改性方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：污泥在板框加压脱水;
S2：选用泡沫调浆，利用砂井排水理论，在污泥中预先设置可以快速排水的通道，然后在液压应力作用下，多层次选用排水带加速排水，促进脱水污泥中的水分快速排除，达到深度排水的目的;
S3：同时采用除湿热泵，利用制冷系统使湿热空气降温脱湿，通过热泵原理回收空气水份凝结潜热，利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干。
2.根据权利要求1所述的一种新型污泥深度脱水改性方法，其特征在于：所述步骤S2中需将含水率为75-85%左右的脱水污泥通过柱塞泵打入装泥容器内，装泥容器为可以一次大量容纳污泥的箱型形状，并利用砂井排水理论，在箱内预先设置具有较大透水系数的排水板材料作为排水通道，排水通道间距为15-30cm。
3.根据权利要求2所述的一种新型污泥深度脱水改性方法，其特征在于：所述装泥容器上部设置活塞状盖板，并用千斤顶通过反力架施加固结应力，在固结应力作用下，污泥中的水分通过排水通道快速排出。
4.根据权利要求1所述的一种新型污泥深度脱水改性方法，其特征在于：所述步骤S1中污泥在板框加压脱水的具体方法为：
a、将具有胶体离子改性的气泡与脱水污泥按照体积比为0.3:1-2:1的比例混合搅拌均匀形成气泡污泥浆体;
b、然后泵送到板框压滤机内进行压滤得到污泥饼;
c、最后利用气压反冲的方式对双层布袋结构的滤布进行清洗。
说明书
一种新型污泥深度脱水改性方法
技术领域
本发明属于污泥脱水改性技术领域，更具体地说，尤其涉及一种新型污泥深度脱水改性方法。
背景技术
目前使用的污泥脱水方法有污泥干化法和机械脱水法，此外还有新生技术例如超声波脱水、电渗析脱水等等。污泥干化法方面，国外常见的有流化床加热干化工艺，其优点是稳定、安全、易控制、占地少，处理过程中产生的气体不易爆难燃，不易产生沼气，污泥不易粘结、性状稳定，干化后污泥体积减小很多，含水率低于10%。缺点是对操作技术和管理技术有较高要求，能耗大，运行费用高，资金投资大。适用于集中处理多个中小型污水处理厂的污泥，还有那些土地紧张的大型污水处理厂。
因此国内应用不多见。机械脱水法方面，目前世界各国普遍采用的脱水方法是机械脱水，机械脱水法是通过机械力的作用将污泥中的水分去除的方法。污泥进行机械脱水之前，一般会采用污泥浓缩，并投加絮凝剂的方法进行调理，以改善污泥的脱水特性，提高脱水率。机械脱水法必须要采购专用的脱水设备，并提供相应的动力。与自然干化法相比，它的脱水效率更高、节省空间，并且不因天气变化而影响脱水效果。
目前国内外已有和正在研发的污泥深度脱水技术多是基于板框脱水进行展开的。一般是将77%-83%的脱水污泥进行加水调浆处理，使其达到板框脱水机械能够操作的流动状态，并且增加絮凝剂使其形成絮体，然后进行板框机械压滤。为了进一步提高机械效率，有些方法在形成絮体之前进行溶脱处理，也就是通过加入溶脱剂将污泥中的细胞水释放出来的方法。这一类的深度脱水方法虽然可以将污泥的水分降到60%以下，但由于添加物的影响，深度脱水污泥的程度更加复杂，有机物的损失很大程度上降低了热值，对后续的处理利用不利。同时，由于经过了加水调浆的处理，处理量大大增加，处理效率大大降低，并出现了大量的废水需要处理。污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、比例，特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20%-30%的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型污泥深度脱水改性方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型污泥深度脱水改性方法，包括如下步骤：
S1：污泥在板框加压脱水;
S2：选用泡沫调浆，利用砂井排水理论，在污泥中预先设置可以快速排水的通道，然后在液压应力作用下，多层次选用排水带加速排水，促进脱水污泥中的水分快速排除，达到深度排水的目的;
S3：同时采用除湿热泵，利用制冷系统使湿热空气降温脱湿，通过热泵原理回收空气水份凝结潜热，利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干。
优选的，所述步骤S2中需将含水率为75-85%左右的脱水污泥通过柱塞泵打入装泥容器内，装泥容器为可以一次大量容纳污泥的箱型形状，并利用砂井排水理论，在箱内预先设置具有较大透水系数的排水板材料作为排水通道，排水通道间距为15-30cm。
优选的，所述装泥容器上部设置活塞状盖板，并用千斤顶通过反力架施加固结应力，在固结应力作用下，污泥中的水分通过排水通道快速排出。
优选的，所述步骤S1中污泥在板框加压脱水的具体方法为：
a、将具有胶体离子改性的气泡与脱水污泥按照体积比为0.3:1-2:1的比例混合搅拌均匀形成气泡污泥浆体;
b、然后泵送到板框压滤机内进行压滤得到污泥饼;
c、最后利用气压反冲的方式对双层布袋结构的滤布进行清洗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种新型污泥深度脱水改性方法，与传统技术相比，该方法采用热泵热回收技术，密闭式干化模式无任何废热排放;
采用低温全封闭干化模式，无臭气外溢，无需安装复杂的除臭装置;采用低温干化过程，H2S，NH3析出量大大减少;可适合安装在城区污水厂;冷凝水(污泥水份)处置简单(或直排)，节约干化过程冷凝水处理成本。
80℃以下低温干化过程，充分适用于市政、化工、制药、电镀、印染、喷涂、造纸、石化等行业污泥干化;系统运行安全，无爆炸隐患，无需冲氮运行;污泥干化过程氧气含量<12%;粉尘浓度<60g/m3;颗粒温度<70℃;污泥静态摊放，与接触面无机械静电摩擦;无城市污泥干化过程“胶粘相”阶段(60%-40%左右);干料为颗粒状，无粉尘危险;出料温度低(<50℃)，无需冷却，直接储存。
可直接将83%含水率污泥干化至10%，无需分段处置;干化过程有机成份无损失，干料热值高，适合后期资源化利用;减容量达67%，减重量达80%，可节约大量后期运输成本;可适合83%-50%含水率污泥干化。
全自动运行，节约大量人工成本;PLC+触摸屏智能控制，可实现远传集中控制;出料含水率可任意调节(10%-50%)。
选用泡沫调浆，并基于砂井理论，多层次选用排水带加速排水，同时采用除湿热泵，利用制冷系统使湿热空气降温脱湿，通过热泵原理回收空气水份凝结潜热。利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干;传统污泥热干化系统供热量90%转化成排风热损失(水蒸汽潜热及热空气显热);除湿干化是回收排风中水蒸汽潜热和空气显热，除湿干化过程没有任何废热排放。
可以充分利用常规脱水设备，以脱水污泥为原料，定位于污泥的减量化，为污泥的后续处理处置提供高效脱水的解决方案。
产品具有良好的适用性，处理污泥量增加时，可模块式拼装多台热泵除湿干燥装置，扩大生产能力。
可以广泛用于电镀污泥、皮革污泥、造纸污泥、氧化铝污泥、市政生活污泥、制革污泥、化工污泥、蒸汽污泥、印染污泥等各类污泥的烘干处理，市场前景广阔。（发明人高才）
