公布日：2022.05.10
申请日：2021.12.30
分类号：C02F11/148(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I
摘要
本发明属于污泥处理领域，具体的说是一种污泥浓缩调质及其干化工艺，处理工艺包括浓缩调质、加热活化、低温干化，处理装置包括罐体，转轴的外侧安装有多个混合杆，罐体的内底壁上安装有固定座，固定座的内部活动插接有升降块，升降块上转动安装有检测板，罐体上安装有絮凝剂添加组件；通过浓缩调质、加热活化和低温干化工序，实现了污泥改质及其升级版的活化处理，易于实现，可以使污泥处理的杀菌、除臭、深度脱水、干化一次性完成，且减量效果明显，能够提高污泥处置效率，具有安全性、环保性、资源化、高效性等特点，污泥浓缩调质处理装置可实现在离心混合的过程中添加絮凝剂，无需停机操作，提高混合效率。
权利要求书
1.一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、浓缩调质：将污泥抽入浓缩池内进行初次分离，静置12-18小时后排除多余的水分，然后将污泥输送到污泥浓缩调质处理装置中，加入污泥调制剂进行调质，调节pH值，使得上清液与凝絮污泥分离，分层后即可得到改质后的污泥；S2、加热活化：通过蒸汽加热的方式对改质后的污泥进行间接加热，使污泥菌胶团、内部微生物和有机物水解破壁，从而使细胞失活，同时细胞内部分有机物如蛋白质和多糖等，得以释放并进入上清液；S3、低温干化：将加热活化后的污泥送入封闭的冷凝干化箱，箱内温度40℃左右，冷凝干化箱的热源采用高温热水，冷凝干化过程在45℃以下低温、闭式微负压的环境下运行。
2.根据权利要求1所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述污泥调制剂包括以下质量配比的成分：蒙脱石50-60％，硫酸铝10-15％，方石英2-2.5％，聚丙烯胺2-4％，竹醋原液30-50％，硫酸铁0.5-0.8％，醋酸铬0.05-0.08％。
3.根据权利要求1所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述冷凝干化箱包括冷源和热源，冷源采用环境温度，热源采用高温热水，高温热水由步骤S2中的蒸汽使用后产生。
4.根据权利要求1所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：该工艺中所使用的污泥浓缩调质处理装置，包括罐体(1)，罐体(1)的内部转动安装有转轴(2)，转轴(2)的外侧安装有多个混合杆(3)，罐体(1)的内底壁上安装有固定座(4)，固定座(4)的内部活动插接有升降块(5)，升降块(5)上转动安装有检测板(6)，罐体(1)上安装有絮凝剂添加组件。
5.根据权利要求4所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述固定座(4)的顶端且位于检测板(6)的上方安装有柔性膜(7)，升降块(5)的顶端设置有延伸板，检测板(6)与延伸板之间安装有顶推压簧(8)，固定座(4)的内壁转动安装有抵住检测板(6)的定位板(9)，延伸板与定位板(9)之间通过铰接板活动连接。
6.根据权利要求4所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述固定座(4)的外侧活动套接有延伸至罐体(1)内部的外转筒(10)，外转筒(10)上安装有搅杆(11)，外转筒(10)通过链条(12)与转轴(2)传动连接。
7.根据权利要求4所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述絮凝剂添加组件包括固定安装在罐体(1)底部的补充箱(13)，补充箱(13)的内部活动安装有活塞板(15)，罐体(1)的底部安装有贯穿至活塞板(15)下方的导管(14)，补充箱(13)的内部填充有絮凝剂，罐体(1)的内部固定安装有支撑柱(16)，转轴(2)转动套接在支撑柱(16)的外侧，支撑柱(16)的内部开设有与导管(14)连通的进液孔(17)，转轴(2)和混合杆(3)的内部开设有与进液孔(17)对应的出液孔(18)。
8.根据权利要求7所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述罐体(1)的底部且位于活塞板(15)的上方转动安装有凸板(19)，活塞板(15)上安装有复位弹簧(20)，固定座(4)的底部滑动安装有滑板(21)，滑板(21)与检测板(6)的底端活动连接，滑板(21)靠近转轴(2)的一端转动安装有从动轮(22)，从动轮(22)通过链带(23)与凸板(19)传动连接，固定座(4)的底部转动安装有套轮(24)，套轮(24)通过传动齿轮组(25)与转轴(2)传动连接，套轮(24)与从动轮(22)之间留有间隙，套轮(24)靠近从动轮(22)的一侧开设有与从动轮(22)对应的凹槽。
9.根据权利要求4所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述混合杆(3)的端部内固定安装有电磁铁(26)，混合杆(3)的内部且位于电磁铁(26)的外侧活动插接有均匀分布的松动板(27)，松动板(27)上设置有插针，松动板(27)靠近电磁铁(26)的一端固定连接有磁块(28)，套轮(24)的内壁上设置有与电磁铁(26)对应的开关。
10.根据权利要求9所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，其特征在于：所述混合杆(3)的内部活动插接有封闭住出液孔(18)的封板(29)，封板(29)与松动板(27)固定连接。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决污泥浓缩调质效率低的问题，本发明提出一种污泥浓缩调质及其干化工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种污泥浓缩调质及其干化工艺，包括以下步骤：
S1、浓缩调质：将污泥抽入浓缩池内进行初次分离，静置12-18小时后排除多余的水分，然后将污泥输送到污泥浓缩调质处理装置中，加入污泥调制剂进行调质，调节pH值，使得上清液与凝絮污泥分离，分层后即可得到改质后的污泥；
S2、加热活化：通过蒸汽加热的方式对改质后的污泥进行间接加热，使污泥菌胶团、内部微生物和有机物水解破壁，从而使细胞失活，同时细胞内部分有机物如蛋白质和多糖等，得以释放并进入上清液；本工艺自身能够实现污泥的无害化、减量化、稳定化：蒸汽产生的热水可以供给下道“干化工序”循环使用；
S3、低温干化：将加热活化后的污泥送入封闭的冷凝干化箱，箱内温度40℃左右，冷凝干化箱的热源采用高温热水，冷凝干化过程在45℃以下低温、闭式微负压的环境下运行；
优选的，所述污泥调制剂包括以下质量配比的成分：蒙脱石50-60％，硫酸铝10-15％，方石英2-2.5％，聚丙烯胺2-4％，竹醋原液30-50％，硫酸铁0.5-0.8％，醋酸铬0.05-0.08％；工作时，在进行浓缩调质时，污泥调制剂可改善污泥性质，使得上清液与凝絮污泥明显分离。
优选的，所述冷凝干化箱包括冷源和热源，冷源采用环境温度，热源采用高温热水，高温热水由步骤S2中的蒸汽使用后产生，工作时，采用热水取代空调主机进行低温干化处理，且污泥活化后后热水可以循环使用，节能环保。
优选的，该工艺中所使用的污泥浓缩调质处理装置，包括罐体，罐体的内部转动安装有转轴，转轴的外侧安装有多个混合杆，罐体的内底壁上安装有固定座，固定座的内部活动插接有升降块，升降块上转动安装有检测板，罐体上安装有絮凝剂添加组件，工作时，在对污泥进行浓缩调质时，将污泥和絮凝剂输送至罐体内，启动转轴，混合杆旋转并带动污泥旋转，对污泥进行离心浓缩，浓缩一段时间后，启动升降块向上移动，使得检测板与污泥接触，污泥在浓缩的过程中受离心力作用会向外甩出并撞击到检测板，污泥对检测板的冲击力与污泥自身的重量相关，如果污泥没有达到预期的絮凝浓缩效果，从污泥中分离出来的上清液偏少，则絮凝污泥的重量偏重，对检测板的冲击力也就较大，进而使得检测板发生较大幅度的偏转，触发絮凝剂添加组件，向污泥中继续添加絮凝剂，实现了对污泥凝絮效果的自动检测功能，与传统的安装电子压力计检测方法相比，避免了电子压力计容易出现电路故障的麻烦，无需耗电，节能环保。
优选的，所述固定座的顶端且位于检测板的上方安装有柔性膜，升降块的顶端设置有延伸板，检测板与延伸板之间安装有顶推压簧，固定座的内壁转动安装有抵住检测板的定位板，延伸板与定位板之间通过铰接板活动连接；工作时，检测板向外伸出，柔性膜可保护污泥不进入固定座内部，在顶推压簧的推动下保持倾斜状态，然后污泥撞击在顶推压簧上，在污泥的离心撞击力较大时，才会突破顶推压簧的作用，使得检测板发生较大幅度的偏转；在检测板收回到固定座内部时，升降块上的延伸板拉动定位板向下偏转并抵住检测板，进一步加强检测板的稳定性，避免检测板发生晃动，导致误触发絮凝剂添加组件的现象发生。
优选的，所述固定座的外侧活动套接有延伸至罐体内部的外转筒，外转筒上安装有搅杆，外转筒通过链条与转轴传动连接；工作时，转轴和混合杆旋转的同时，通过链条带动外转筒和搅杆旋转，搅杆也可以带动其周围的污泥进行旋转浓缩，避免了固定座位于罐体内，对罐体内旋转的污泥造成阻碍，进而影响到污泥浓缩效果的问题。
优选的，所述絮凝剂添加组件包括固定安装在罐体底部的补充箱，补充箱的内部活动安装有活塞板，罐体的底部安装有贯穿至活塞板下方的导管，补充箱的内部填充有絮凝剂，罐体的内部固定安装有支撑柱，转轴转动套接在支撑柱的外侧，支撑柱的内部开设有与导管连通的进液孔，转轴和混合杆的内部开设有与进液孔对应的出液孔；工作时，向下挤压活塞板，将补充箱内的絮凝剂通过导管挤压到进液孔内，絮凝剂随后沿着混合杆上的出液孔排出到罐体内，与污泥接触混合，通过这种设置，可实现在离心混合的过程中，也能添加絮凝剂，无需停机操作，且絮凝剂经由旋转着的混合杆排出，可与污泥充分混合，提高混合效率。
优选的，所述罐体的底部且位于活塞板的上方转动安装有凸板，活塞板上安装有复位弹簧，固定座的底部滑动安装有滑板，滑板与检测板的底端活动连接，滑板靠近转轴的一端转动安装有从动轮，从动轮通过链带与凸板传动连接，固定座的底部转动安装有套轮，套轮通过传动齿轮组与转轴传动连接，传动齿轮组可采用锥形齿轮组或伞形齿轮组，套轮与从动轮之间留有间隙，套轮靠近从动轮的一侧开设有与从动轮对应的凹槽；工作时，转轴通过传动齿轮组带动套轮旋转，而从动轮与套轮分离，因此，从动轮不会旋转，在检测板受污泥撞击产生较大偏转后，会带动滑板滑动，使得从动轮插入到套轮上的凹槽内，从动轮与套轮摩擦配合，套轮可带动从动轮旋转，从动轮再通过链带带动凸板旋转，活塞板在旋转的凸板和复位弹簧的共同作用下，在补充箱内作活塞运动，进而不断的将絮凝剂挤压入罐体内；在污泥离心浓缩达标后，其离心力变低，对检测板的冲击力变小，检测板在顶推压簧的作用下复位，进而带动滑板复位，使得从动轮与套轮分离，凸板也就不再旋转，絮凝剂的添加动作也停止，实现了自动补充絮凝剂和自动停止的功能，并且，该装置以转轴正常工作时的旋转为动力源，无需安装额外的电力驱动装置，节能环保。
优选的，所述混合杆的端部内固定安装有电磁铁，混合杆的内部且位于电磁铁的外侧活动插接有均匀分布的松动板，松动板上设置有插针，松动板靠近电磁铁的一端固定连接有磁块，套轮的内壁上设置有与电磁铁对应的开关；工作时，混合杆内设置有与松动板对应的凸台，以避免松动板从混合杆内脱落分离，初始状态下，电磁铁不通电，作为导磁体存在，松动板在磁块与电磁铁之间的吸力作用下收缩在混合杆内部，在从动轮与套轮接触后，触动电磁铁的开关，使得电磁铁通电后具有磁性，且与磁块相对面的一侧磁性相同，在同性斥力作用下推动松动板向外伸出，对混合杆周围的污泥进行松动，可进一步提高污泥与絮凝剂的混合效果，进而加快污泥的浓缩调质进度。
优选的，所述混合杆的内部活动插接有封闭住出液孔的封板，封板与松动板固定连接；工作时，初始状态下，松动板在磁块与电磁铁之间的吸力作用下收缩在混合杆内部，并带动封板封堵住出液孔，避免污泥进入出液孔内造成堵塞；在进行絮凝剂添加时，松动板向外伸出，同时带动封板向外移动，使得出液孔打开，以保证絮凝剂可以顺利的进入罐体内。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的污泥浓缩调质及其干化工艺，通过浓缩调质、加热活化和低温干化工序，实现了污泥改质及其升级版的活化处理，易于实现，可以使污泥处理的杀菌、除臭、深度脱水、干化一次性完成，且减量效果明显，能够提高污泥处置效率，具有安全性、环保性、资源化、高效性等特点，将污泥无害化、减量化，资源化的同时,保证环保达标要求和经济效果。
2.本发明所述的污泥浓缩调质及其干化工艺，通过设置检测板对污泥凝絮效果进行检测，检测板偏转后带动从动轮与套轮摩擦配合，进而带动活塞板将絮凝剂挤压入罐体内，实现了对污泥凝絮效果的自动检测和添加絮凝剂功能，与传统的安装电子压力计检测方法相比，避免了电子压力计容易出现电路故障的麻烦，无需耗电，节能环保。
3.本发明所述的污泥浓缩调质及其干化工艺，以转轴正常工作时的旋转为动力源，无需安装额外的电力驱动装置，节能环保，可实现在离心混合的过程中，也能添加絮凝剂，无需停机操作，工作效率高，且絮凝剂经由旋转着的混合杆排出，可与污泥充分混合，提高混合效率。
（发明人：彭发龙;黄金标;黄小龙;朱旭佳;吴兰兰）
