一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法，屬于污泥處置【技術(shù)領(lǐng)域】。所述污泥深度脫水系統(tǒng)，包括依次連通的污泥濃縮機房、污泥調(diào)理池、污泥脫水機房、污泥焚燒爐以及飛灰儲倉，其中，所述飛灰儲倉與所述污泥調(diào)理池連通。在采用上述污泥深度脫水系統(tǒng)所進行的污泥深度脫水方法中，將焚燒飛灰作為污泥化學調(diào)理助劑循環(huán)投入到污泥調(diào)理池中，以此減少污泥化學調(diào)理藥劑的投加量，同時又充分利用了焚燒飛灰的有效成分，避免了污泥焚燒飛灰的排放對環(huán)境和公眾健康所產(chǎn)生的危害，實現(xiàn)了污泥焚燒飛灰的資源化利用，降低了污泥處理過程對外部環(huán)境的污染。
【專利說明】一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污泥處置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥脫水是我國污水處理廠最為普遍的污泥處理技術(shù)，其應(yīng)用率幾乎將近100%。污泥含水率在80%~85%。此時的污泥含水率仍然較高，呈無定形狀態(tài)，無論是堆放、運輸還是后續(xù)處理處置均比較困難。而且，由于沒有實現(xiàn)穩(wěn)定化，還會長生臭氣、滲濾液及重金屬等二次污染，對環(huán)境造成更嚴重的破壞。
[0003]污泥脫水是指將流態(tài)的原生、濃縮或消化污泥脫除水分，轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥塊的一種污泥處理方法。污泥處理的核心問題在于水分的脫除，即減量化。出廠污泥含水率的降低有明顯的好處，一方面污泥的運輸量和運輸成本會大幅降低，以含水率80%的污泥為例，當含水率降到60%，則污泥體積不到原來的一半；另一方面會大大簡化后續(xù)處理處置工藝，降低污泥處置成本。污泥脫水不僅可以使污泥量大幅度削減，也是與污泥填埋、焚燒、土地利用等后續(xù)處理過程銜接的必要環(huán)節(jié)。
[0004]所謂深度脫水是指脫水后污泥含水率達到55%飛5%，特殊條件達到其以下水平的污泥脫水。深度脫水前應(yīng)對污泥進行有效調(diào)理，其調(diào)理作用機制主要是對污泥顆粒表面的有機物進行改性，降低污泥的水分結(jié)合容量；同時降低污泥的壓縮性，使污泥滿足高壓力脫水過程的要求。目前，深度脫水調(diào)理技術(shù)主要分三類，包括化學調(diào)理、物理調(diào)理、熱工調(diào)理。
[0005]其中，化學調(diào)理在需要脫水的污泥中加入化學調(diào)理藥劑，使污泥顆粒，包括細小的顆粒及膠體顆粒凝聚、絮凝，以改善其脫水性能。由于化學調(diào)理需要向污泥中投加化學藥齊?，所以需要設(shè)置藥劑溶解、配制、投加設(shè)備。投加化學藥劑，特別是投加無機化學藥劑和石灰后，會導(dǎo)致污泥固體量增加，后續(xù)的脫水及污泥處置設(shè)備均應(yīng)相應(yīng)擴大。
[0006]通常，對于脫水后的污泥的處理是將其送至垃圾填埋場進行填埋，但由于污泥含水率高，質(zhì)量和體積都很大，導(dǎo)致填埋時占地面積大，污泥中含有的重金屬會隨著滲濾液進入地下水，造成地下水污染。因此，對于脫水污泥的處理，目前主流的技術(shù)是將脫水污泥進行焚燒，通過干化焚燒的方式可以實現(xiàn)污泥減量化和無害化，污泥焚燒所產(chǎn)生的飛灰通常外運至水泥廠或者填埋場進行處理處置，但是飛灰的細度較小，需要特殊的運輸裝置，并且在外運的裝卸過程中會對污水廠及周邊環(huán)境的造成較大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種污泥深度脫水系統(tǒng)及方法，以解決傳統(tǒng)污泥脫水技術(shù)中調(diào)理藥劑加入導(dǎo)致污泥固體量增加以及污泥焚燒飛灰對環(huán)境污染的問題，在減少污泥調(diào)理藥劑的加入量的同時，降低污泥焚燒飛灰的排出量，實現(xiàn)了污泥焚燒飛灰的資源化利用，從而達到了降低污泥處理過 程對環(huán)境的污染的目的。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種污泥深度脫水系統(tǒng)，包括依次連通的污泥濃縮機房、污泥調(diào)理池、污泥脫水機房、污泥焚燒爐以及飛灰儲倉，其中，所述飛灰儲倉與所述污泥調(diào)理池連通。
[0009]可選的，所述飛灰儲倉通過一飛灰泵與所述污泥調(diào)理池連通。
[0010]可選的，所述飛灰泵為氣力輸送泵。
[0011]可選的，還包括與所述污泥調(diào)理池連接的一調(diào)理藥劑加投裝置。
[0012]可選的，所述污泥調(diào)理池中設(shè)置一攪拌裝置。
[0013]可選的，所述攪拌裝置為渦輪式攪拌槳。
[0014]可選的，所述污泥調(diào)理池通過一出泥泵與所述污泥脫水機房連接。
[0015]可選的，所述出泥泵為抗腐蝕性的污泥泵。
[0016]可選的，還包括依次連通的一脫硫裝置以及一除塵器，所述污泥焚燒爐與所述脫硫裝置連通，并通過所述除塵器與所述飛灰倉儲連通。
[0017]一種采用所述污泥深度脫水系統(tǒng)的污泥深度脫水方法，包括如下步驟:
步驟一:利用所述污泥濃縮機房對進入的污泥進行濃縮處理；
步驟二:濃縮處理后的污泥進入所述污泥調(diào)理池，將所述飛灰儲倉的焚燒飛灰輸送到所述污泥調(diào)理池，對污泥進行調(diào)理；
步驟三:調(diào)理后的污泥進入所述污泥脫水機房，進行污泥脫水；
步驟四:脫水后的泥餅進入所述污泥焚燒爐，`進行污泥焚燒；以及步驟五:污泥焚燒后的焚燒飛灰進入所述飛灰儲倉，一部分焚燒飛灰循環(huán)進入所述污泥調(diào)理池，另一部分焚燒飛灰排出所述污泥深度脫水系統(tǒng)。
[0018]可選的，在所述步驟二中，通過所述飛灰泵將所述飛灰儲倉的焚燒飛灰加投到所述污泥調(diào)理池。
[0019]可選的,所述焚燒飛灰的加投量為0.05kg/kg~0.1 kg/kg。
[0020]可選的，所述步驟二還包括，通過`所述調(diào)理藥劑加投裝置向所述污泥調(diào)理池加投調(diào)理藥劑。
[0021]可選的，所述調(diào)理藥劑包括化學無機金屬鹽和石灰。
[0022]可選的,所述化學無機金屬鹽的加投量為0.03kg/kg~0.07 kg/kg,所述石灰的加投量為 0.2kg/kg~0.5 kg/kg。
[0023]可選的，所述步驟二還包括，采用所述攪拌裝置對所述污泥調(diào)理池中的污泥進行機械攪拌。
[0024]可選的，所述攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為60rpnTl00rpm。
[0025]本發(fā)明的污泥深度脫水系統(tǒng)包括依次連通的污泥濃縮機房、污泥調(diào)理池、污泥脫水機房、污泥焚燒爐以及飛灰儲倉，其中所述飛灰儲倉與所述污泥調(diào)理池連通。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)污泥焚燒后所產(chǎn)生的焚燒飛灰中含有煙氣脫硫廢物，故其中含有硫酸鹽及氧化鈣等成分，與污泥化學調(diào)理藥劑中的石灰的成分類似。本發(fā)明正是利用了焚燒飛灰的這種性質(zhì)，將焚燒飛灰作為污泥化學調(diào)理助劑循環(huán)投入到污泥調(diào)理池中，在減少了污泥化學調(diào)理藥劑的投加量的同時，充分利用了焚燒飛灰的有效成分，避免了污泥焚燒飛灰的排放對環(huán)境和公眾健康所產(chǎn)生的危害，實現(xiàn)了污泥焚燒飛灰的資源化利用，降低了污泥處理過程對外部環(huán)境的污染。
【專利附圖】

【附圖說明】[0026]圖1為本發(fā)明一實施例中污泥深度脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一實施例中污泥深度脫水方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的污泥深度脫水系統(tǒng)及方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一實施例的污泥深度脫水系統(tǒng)100包括依次連通的污泥濃縮機房1、污泥調(diào)理池2、污泥脫水機房3、污泥焚燒爐4以及飛灰儲倉5所述飛灰儲倉5與所述污泥調(diào)理池2連通。[0029]具體來說，污泥先進入污泥濃縮機房1，經(jīng)過初步濃縮后，進入污泥調(diào)理池2，從飛灰儲倉5輸送過來污泥焚燒飛灰也加入到污泥調(diào)理池2中。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)污泥焚燒飛灰的孔隙率約為50 %~ 60 %，粒徑小于0.06 rnnT 0.1 mm，表面積較大，具有優(yōu)秀的吸附架橋作用；另外，由于污泥焚燒飛灰中含有煙氣脫硫廢物，故其中含有硫酸鹽及氧化鈣等成分，與污泥化學調(diào)理劑石灰的成分類似。因此可以經(jīng)污泥焚燒飛灰作為污泥調(diào)理助劑，利用其吸附架橋和電性中和的作用，可以破壞污泥膠體的穩(wěn)定性，使分散的小顆粒之間互相聚集形成大顆粒，從而改善污泥的脫水性。
[0030]在上述過程中，污泥焚燒飛灰充當了化學調(diào)理助劑的作用，一方面，可以大大縮減污泥調(diào)理池2對化學調(diào)理藥劑的需求量，甚至可以完全不需要再額外添加化學調(diào)理藥劑；另一方面，也實現(xiàn)了污泥焚燒飛灰的資源化的利用，避免了焚燒飛灰排放對環(huán)境和公眾健康的危害。
[0031]為了有效控制污泥焚燒飛灰在污泥調(diào)理池2中的投入，可以在飛灰儲倉5和所述污泥調(diào)理池2之間設(shè)置一飛灰泵6，優(yōu)選的，所述飛灰泵6為氣力輸送泵。
[0032]繼續(xù)參考圖1，為了進一步的改善污泥調(diào)理池2出泥的脫水性，可以增加一個與所述污泥調(diào)理池2連接的一調(diào)理藥劑加投裝置7，當加投的污泥焚燒飛灰對污泥的脫水改善效果不佳時，可以通過調(diào)理藥劑加投裝置7向污泥調(diào)理池2加投調(diào)理藥劑。
[0033]繼續(xù)參考圖1，為了進一步增強污泥調(diào)理池2的調(diào)理效果，可以在污泥調(diào)理池2中設(shè)置一攪拌裝置8，優(yōu)選的，所述攪拌裝置8為渦輪式攪拌槳。通過攪拌裝置8將污泥焚燒飛灰、調(diào)理藥劑以及污泥進行充分攪拌。圖1中以實線箭頭表示污泥的走向，以虛線箭頭表示焚燒飛灰的走向。
[0034]繼續(xù)參考圖1，污泥在污泥調(diào)理池2中與污泥焚燒飛灰以及調(diào)理藥劑攪拌均勻后，進入污泥脫水機房3。為了提高出泥效率，可以在污泥調(diào)理池2與所述污泥脫水機房3之間設(shè)置一出泥泵9，使用出泥泵9將污泥調(diào)理池2中的污泥輸送到污泥脫水機房3中。因為經(jīng)過調(diào)理后的污泥中包括污泥焚燒飛灰以及各種調(diào)理藥劑，優(yōu)選的，出泥泵9為抗腐蝕性的污泥泵。
[0035]繼續(xù)參考圖1，經(jīng)過污泥調(diào)理池2調(diào)理后的污泥，其脫水性能得到大幅提升，因此經(jīng)過污泥脫水機房3的脫水后，其脫水泥餅的含水率可以達到55%飛5%，甚至更低。經(jīng)過脫水后的泥餅進入污泥焚燒爐4，泥餅在污泥焚燒爐4中充分燃燒后所產(chǎn)生煙氣進入一脫硫裝置10然后再進入一除塵器11，使無害無粉塵的煙氣通過一煙? 12進入大氣，同時使污泥焚燒飛灰進入飛灰儲倉5。進入飛灰儲倉5的一部分污泥焚燒飛灰通過飛灰泵6作為污泥調(diào)理藥劑再次循環(huán)進入污泥調(diào)理池2，另一部分則排出系統(tǒng)。
[0036]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種采用上述污泥深度脫水系統(tǒng)100的污泥深度脫水方法。圖2為本發(fā)明一實施例的污泥深度脫水方法的流程圖，下面結(jié)合圖2詳細說明本發(fā)明一實施例的污泥深度脫水方法。
[0037]結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明一實施例的污泥深度脫水方法包括如下步驟:
步驟一、污泥濃縮:利用所述污泥濃縮機房I對進入的污泥進行濃縮處理；
步驟二、加投焚燒飛灰，進行污泥調(diào)理:濃縮處理后的污泥進入所述污泥調(diào)理池2，將所述飛灰儲倉5的焚燒飛灰輸送到所述污泥調(diào)理池2，對污泥進行調(diào)理；
具體來說，通過所述飛灰泵6將所述飛灰儲倉5的焚燒飛灰加投到所述污泥調(diào)理池2中，優(yōu)選的，焚燒飛灰的加投量為0.05kg/kg~0.1 kg/kg。所謂的加投量是指，每千克帶調(diào)理污泥中需要加入的調(diào)理劑的質(zhì)量。根據(jù)污泥調(diào)理池2的污泥成分的不同，除了添加焚燒飛灰作為調(diào)理助劑以外，還可以通過所述調(diào)理藥劑加投裝置7向所述污泥調(diào)理池2加投調(diào)理藥劑，例如化學無機金屬鹽和石灰。優(yōu)選的，化學無機金屬鹽的加投量為0.03kg/kg^0.07kg/kg,所述石灰的加投量為0.2kg/kg~0.5 kg/kg。
[0038]為了使得焚燒飛灰和調(diào)理藥劑能夠與調(diào)理池2中的污泥充分混合，可以采用所述攪拌裝置8對所述污泥調(diào)理池中2的污泥進行機械攪拌。攪拌裝置8的轉(zhuǎn)速以污泥濃縮機房I出泥的含固率而定，含固率越高轉(zhuǎn)速越低，優(yōu)選的，所述攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為60rpm~100rpmo
[0039]步驟三、污泥脫水:調(diào)理后的污泥進入所述污泥脫水機房3，進行污泥脫水； 污泥脫水機房3中設(shè)置由污泥脫水機械，例如帶式壓濾機、離心脫水機或者板框壓濾
機等。關(guān)于污泥脫水的過程屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0040]步驟四、污泥焚燒:脫水后的泥餅進入所述污泥焚燒爐4，進行污泥焚燒；
經(jīng)過污泥脫水機房3脫水后的泥餅，進入污泥焚燒爐4，泥餅在污泥焚燒爐4中充分燃燒后所產(chǎn)生煙氣進入脫硫裝置10然后在進入除塵器11，使無害無粉塵的煙氣通過煙囪12進入大氣。
[0041]步驟五、焚燒飛灰處理:污泥焚燒后的焚燒飛灰進入所述飛灰儲倉5，一部分焚燒飛灰循環(huán)進入所述污泥調(diào)理池2，另一部分焚燒飛灰排出所述污泥深度脫水系統(tǒng)100。
[0042]經(jīng)過泥餅燃燒后的煙氣經(jīng)過除塵器11后所產(chǎn)生的焚燒飛灰進入飛灰儲倉5，進入飛灰儲倉5的一部分污泥焚燒飛灰通過飛灰泵6作為污泥調(diào)理助劑再次循環(huán)進入污泥調(diào)理池2,另一部分則排出污泥深度脫水系統(tǒng)100。
[0043]綜上所述，本發(fā)明的污泥深度脫水系統(tǒng)包括依次連通的污泥濃縮機房、污泥調(diào)理池、污泥脫水機房、污泥焚燒爐以及飛灰儲倉，其中所述飛灰儲倉與所述污泥調(diào)理池連通。本發(fā)明巧妙的利用了焚燒飛灰與污泥化學調(diào)理藥劑中的石灰的成分類似的性質(zhì)，將焚燒飛灰作為污泥化學調(diào)理助劑循環(huán)投入到污泥調(diào)理池中，在減少了污泥化學調(diào)理藥劑的投加量的同時，充分利用了焚燒飛灰的有效成分，避免了污泥焚燒飛灰的排放對環(huán)境和公眾健康所產(chǎn)生的危害，實現(xiàn)了污泥焚燒飛灰的資源化利用，降低了污泥處理過程對外部環(huán)境的污染。[0044]上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種污泥深度脫水系統(tǒng)，包括依次連通的污泥濃縮機房、污泥調(diào)理池、污泥脫水機房、污泥焚燒爐以及飛灰儲倉，其特征在于，所述飛灰儲倉與所述污泥調(diào)理池連通。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述飛灰儲倉通過一飛灰泵與所述污泥調(diào)理池連通。
3.如權(quán)利要求2所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述飛灰泵為氣力輸送泵。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述污泥調(diào)理池連接的一調(diào)理藥劑加投裝置。
5.如權(quán)利要求1或4所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥調(diào)理池中設(shè)置一攪拌裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌裝置為渦輪式攪拌槳。
7.如權(quán)利要求1所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥調(diào)理池通過一出泥泵與所述污泥脫水機房連接。
8.如權(quán)利要求1所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述出泥泵為抗腐蝕性的污泥泵。
9.如權(quán)利要求1所述的污泥深度脫水系統(tǒng)，其特征在于，還包括依次連通的一脫硫裝置以及一除塵器，所述污泥焚燒爐與所述脫硫裝置連通，并通過所述除塵器與所述飛灰倉儲連通。
10.一種采用如權(quán)利要求1至9中任一項所述的污泥深度脫水系統(tǒng)的污泥深度脫水方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:利用所述污泥濃縮機房對進入的污泥進行濃縮處理； 步驟二:濃縮處理后的污泥進入所述污泥調(diào)理池，將所述飛灰儲倉的焚燒飛灰輸送到所述污泥調(diào)理池，對污泥進行調(diào)理； 步驟三:調(diào)理后的污泥進入所述污泥脫水機房，進行污泥脫水； 步驟四:脫水后的泥餅進入所述污泥焚燒爐，進行污泥焚燒；以及步驟五:污泥焚燒后的焚燒飛灰進入所述飛灰儲倉，一部分焚燒飛灰循環(huán)進入所述污泥調(diào)理池，另一部分焚燒飛灰排出所述污泥深度脫水系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求10所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，在所述步驟二中，通過所述飛灰泵將所述飛灰儲倉的焚燒飛灰加投到所述污泥調(diào)理池。
12.如權(quán)利要求11所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述焚燒飛灰的加投量為0.05kg/kg~0.1 kg/kg。
13.如權(quán)利要求10所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述步驟二還包括，通過所述調(diào)理藥劑加投裝置向所述污泥調(diào)理池加投調(diào)理藥劑。
14.如權(quán)利要求13所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述調(diào)理藥劑包括化學無機金屬鹽和石灰。
15.如權(quán)利要求14所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述化學無機金屬鹽的加投量為0.03kg/kg~0.07 kg/kg，所述石灰的加投量為0.2kg/kg~0.5 kg/kg。
16.如權(quán)利要求10或13所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述步驟二還包括，采用所述攪拌裝置對所述污泥調(diào)理池中的污泥進行機械攪拌。
17.如權(quán)利要求16所述的污泥深度脫水方法，其特征在于，所述攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為60rpm~100rpm。
【文檔編號】C02F11/14GK103508651SQ201310412761
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】曹晶, 陳汝超, 孫曉, 生駿, 盧駿營 申請人:上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司