一種污泥處理裝置及處理工藝，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在污水處理過(guò)程中，一般會(huì)通過(guò)添加各種助凝劑或混凝劑，使污水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚形成絮凝體，隨著絮凝體體積的進(jìn)一步增大，在重力作用下脫離水相沉淀形成大量污泥。其中，聚丙烯酰胺由于原料易得，具有優(yōu)良的吸附架橋作用，和電中和作用，污泥顆粒絮凝效果好，得到了廣泛的應(yīng)用。

污泥處理最重要的步驟就是分離污泥中的水分，減少污泥的體積，從而減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的污泥體積負(fù)荷。但由于污泥中的有機(jī)物大部分是微生物的細(xì)胞物質(zhì)，為細(xì)胞壁和細(xì)胞壁所包裹，此外，聚丙烯酰胺與污泥中親水性物質(zhì)形成復(fù)合膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的同時(shí)，聚丙烯酰胺長(zhǎng)鏈條也把大量的水也卷裹了起來(lái)從而導(dǎo)致污泥絮體顆粒內(nèi)部水和結(jié)合水的量增多，對(duì)后期過(guò)濾脫水阻力大。此外，細(xì)胞物質(zhì)由于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的存在，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的水分釋放不出來(lái)，進(jìn)一步提高了水分分離的難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)ξ勰嘀械奈⑸锏募?xì)胞物質(zhì)破壁、且破壁效果好、能夠徹底分離污泥中水分的污泥處理裝置及處理工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該污泥處理裝置，其特征在于：包括污泥分散機(jī)構(gòu)、固液分離機(jī)構(gòu)、破壁裝置、除水機(jī)構(gòu)以及脫鹽裝置，污泥分散機(jī)構(gòu)的出料口與固液分離機(jī)構(gòu)的進(jìn)料口連通，固液分離機(jī)構(gòu)的污泥出口依次連接破壁裝置、除水機(jī)構(gòu)和脫鹽裝置，固液分離機(jī)構(gòu)的出水口連接脫鹽裝置，除水后的污泥由除水機(jī)構(gòu)的污泥出口排出。

優(yōu)選的，所述的破壁裝置包括破壁裝置主體以及破壁裝置主體內(nèi)的絞龍，破壁裝置主體包括同軸且間隔設(shè)置的兩個(gè)圓筒，兩圓筒的兩端封閉，從而在兩圓筒之間形成升溫腔，升溫腔內(nèi)設(shè)有4℃的水，絞龍連接有帶動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，破壁裝置主體的一端設(shè)有進(jìn)料口，另一端設(shè)有出料口。

優(yōu)選的，所述的絞龍為中空的殼體結(jié)構(gòu)，使絞龍內(nèi)形成絞龍內(nèi)腔，絞龍內(nèi)腔內(nèi)也設(shè)有4℃的水。

優(yōu)選的，所述的破壁裝置主體內(nèi)的壓力大于大氣壓力。

優(yōu)選的，所述的脫鹽裝置包括由多個(gè)曝氣頭拼接而成的曝氣板以及濾板，濾板設(shè)置在曝氣板的一側(cè)，且曝氣板靠近濾板的一側(cè)低于另一側(cè)傾斜設(shè)置，曝氣板的每個(gè)曝氣頭均連接有壓縮空氣。

優(yōu)選的，所述的曝氣板與水平面的夾角為5°~15°。

優(yōu)選的，所述的污泥分散機(jī)構(gòu)為儲(chǔ)泥池或攪拌罐。

優(yōu)選的，所述的除水機(jī)構(gòu)為壓濾機(jī)或壓榨機(jī)。

一種上述的污泥處理裝置的處理工藝，其特征在于：包括如下步驟：

步驟（1），將污泥加入污泥分散機(jī)構(gòu)內(nèi)，并加入破乳劑或分散劑，保持污泥分散機(jī)構(gòu)的溫度為0℃~1℃；

步驟（2），分散后的污泥送入固液分離機(jī)構(gòu)內(nèi)分離為污泥和水，分離后的水經(jīng)脫鹽裝置脫鹽后排放，分離后的污泥送入破壁裝置內(nèi)，固液分離機(jī)構(gòu)的溫度為0℃~1℃；

步驟（3），破壁裝置對(duì)污泥加熱并使污泥升溫至4℃，同時(shí)保持破壁裝置內(nèi)的壓力大于大氣壓力，使細(xì)胞壁破裂；

步驟（4），破壁后的污泥進(jìn)入除水機(jī)構(gòu)內(nèi)除水，除水后的污泥經(jīng)污泥出口排出，水經(jīng)脫鹽裝置脫鹽后排放。

優(yōu)選的，步驟（3）所述的加熱采用水浴加熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：

1、本污泥處理裝置的污泥分散機(jī)構(gòu)能夠使污泥分散開(kāi)來(lái)，固液分離機(jī)構(gòu)對(duì)污泥進(jìn)行固液分離，既方便了破壁裝置的使污泥中微生物的細(xì)胞物質(zhì)的細(xì)胞壁破裂，還能夠保證對(duì)細(xì)胞壁的破壁徹底，防止由于細(xì)胞物質(zhì)聚集在一起導(dǎo)致破壁存在死角的問(wèn)題，除水機(jī)構(gòu)能夠除去污泥中的水，且除水徹底，脫鹽裝置取出水中的鹽，從而使水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，除水后的污泥中含水僅為7%，減少了污泥的體積，從而減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的污泥體積負(fù)荷，處理后的每噸污泥能夠盈利3000~5000元。

2、由于水在1℃~4℃時(shí)，隨著溫度的升高，水的體積會(huì)減小，從而能夠使細(xì)胞物質(zhì)的細(xì)胞壁破裂，不依賴化學(xué)試劑，破壁成本低，不存在死角，通過(guò)水浴的方式使污泥由加熱，加熱均勻；絞龍內(nèi)腔內(nèi)也設(shè)有4℃的水，從而能夠保證對(duì)破壁裝置主體內(nèi)的污泥加熱均勻。

3、破壁裝置內(nèi)的壓力大于大氣壓力，能夠保證細(xì)胞物質(zhì)的細(xì)胞壁完全破裂，還能夠使細(xì)胞膜破裂，方便后續(xù)污泥的除水，且保證除水徹底。

4、水由曝氣板流向?yàn)V板，曝氣板的曝氣頭連接有壓縮空氣，從而使曝氣板向上吹氣，加快了水的蒸發(fā)，從而使鹽析出，濾板能夠進(jìn)行過(guò)濾，將析出的固體鹽過(guò)濾出來(lái)；曝氣板與水平面的夾角為5°~15°，使水的流速適中，并使水流經(jīng)曝氣板時(shí)能夠徹底蒸發(fā)，脫鹽效果好。

5、壓濾機(jī)或壓榨機(jī)能夠?qū)⒊蟮奈勰鄩撼赡囡?，從而方便后續(xù)的運(yùn)輸和存放，既能夠作為燃料，又能夠在脫鹽后作為肥料使用。

6、本污泥處理裝置的處理工藝?yán)盟?℃~4℃時(shí)體積隨溫度的升高而減小的原理進(jìn)行破壁，且在破壁前對(duì)污泥加入破乳劑和分散劑，避免污泥聚集，避免了破壁死角的存在，提高了破壁效率，從而能夠從根源上降低處理后污泥的含水率，減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的污泥體積負(fù)荷，降低了后續(xù)處理成本。

附圖說(shuō)明

圖1為污泥處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為破壁裝置的主視剖視示意圖。

圖3為圖2中a處的局部放大圖。

圖4為脫鹽裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、污泥分散機(jī)構(gòu)2、固液分離機(jī)構(gòu)3、破壁裝置4、除水機(jī)構(gòu)5、脫鹽裝置6、升溫腔7、破壁裝置主體8、絞龍內(nèi)腔9、絞龍10、端蓋11、曝氣板12、脫鹽裝置主體13、鹽水槽14、濾板。

具體實(shí)施方式

圖1~4是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~4對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種污泥處理裝置，包括污泥分散機(jī)構(gòu)1、固液分離機(jī)構(gòu)2、破壁裝置3、除水機(jī)構(gòu)4以及脫鹽裝置5，污泥分散機(jī)構(gòu)1的出料口與固液分離機(jī)構(gòu)2的進(jìn)料口連通，固液分離機(jī)構(gòu)2的污泥出口依次連接破壁裝置3、除水機(jī)構(gòu)4和脫鹽裝置5，固液分離機(jī)構(gòu)2的出水口連接脫鹽裝置5，除水后的污泥由除水機(jī)構(gòu)4的污泥出口排出。本污泥處理裝置的污泥分散機(jī)構(gòu)1能夠使污泥分散開(kāi)來(lái)，固液分離機(jī)構(gòu)2對(duì)污泥進(jìn)行固液分離，既方便了破壁裝置3的使污泥中微生物的細(xì)胞物質(zhì)的細(xì)胞壁破裂，還能夠保證對(duì)細(xì)胞壁的破壁徹底，防止由于細(xì)胞物質(zhì)聚集在一起導(dǎo)致破壁存在死角的問(wèn)題，除水機(jī)構(gòu)4能夠除去污泥中的水，且除水徹底，脫鹽裝置5取出水中的鹽，從而使水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，除水后的污泥中含水僅為7%，減少了污泥的體積，從而減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的污泥體積負(fù)荷，處理后的每噸污泥能夠盈利3000~5000元。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，然而熟悉本領(lǐng)域的人們應(yīng)當(dāng)了解，在這里結(jié)合附圖給出的詳細(xì)說(shuō)明是為了更好的解釋，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)必然超出了有限的這些實(shí)施例，而對(duì)于一些等同替換方案或常見(jiàn)手段，本文不再做詳細(xì)敘述，但仍屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。

如圖1所示：污泥分散機(jī)構(gòu)1為儲(chǔ)泥罐或攪拌罐，在進(jìn)行污泥處理時(shí)，向污泥分散機(jī)構(gòu)1的污泥內(nèi)加入分散劑或破乳劑，從而避免污泥內(nèi)存在絮凝體，從而方便后續(xù)的破壁操作，保證破壁徹底，避免由于絮凝體的存在導(dǎo)致部分微生物的細(xì)胞物質(zhì)的細(xì)胞壁無(wú)法破裂的問(wèn)題。

污泥分散機(jī)構(gòu)1和固液分離機(jī)構(gòu)2之間設(shè)有輸送泵，輸送泵用于將分散后的污泥輸送至固液分離機(jī)構(gòu)2內(nèi)。在本實(shí)施例中，固液分離機(jī)構(gòu)為疊螺機(jī)或板框壓濾機(jī)。固液分離機(jī)構(gòu)2用于在破壁操作前，出去污泥中的大部分水，以方便后續(xù)的破壁操作，提高破壁效率，另一方面避免能夠在破壁時(shí)節(jié)約能源。

固液分離機(jī)構(gòu)2的出水口串聯(lián)輸送泵后與脫鹽裝置5的進(jìn)水口連通，并將分離后的水送入脫鹽裝置5內(nèi)進(jìn)行脫鹽操作。固液分離機(jī)構(gòu)2的污泥出口串聯(lián)輸送泵后與除水機(jī)構(gòu)4連通，除水機(jī)構(gòu)4為壓榨機(jī)或壓濾機(jī)，從而對(duì)污泥除水并將污泥壓成餅狀，方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸。除水機(jī)構(gòu)4的出水口與脫鹽裝置5的進(jìn)水口之間也設(shè)有輸送泵。

當(dāng)使用本污泥處理裝置處理污泥時(shí)，污泥分散機(jī)構(gòu)1和固液分離機(jī)構(gòu)2的溫度維持在0℃~1℃之間，優(yōu)選為1℃。破壁裝置3的溫度維持4℃，從而能夠利用水在1~4℃時(shí)的體積隨溫度的升高而減小的特性進(jìn)行破壁，即使細(xì)胞壁破裂的操作。

如圖2~3所示：破壁裝置3包括破壁裝置主體7以及破壁裝置主體7內(nèi)的絞龍9，破壁裝置主體7包括同軸設(shè)置的兩個(gè)圓筒，兩個(gè)圓筒的直徑不同，從而使兩個(gè)圓筒的側(cè)壁間隔設(shè)置，破壁裝置主體7的兩端分別設(shè)有端蓋10，從而在兩個(gè)圓筒之間形成升溫腔6。絞龍9同軸設(shè)置在破壁裝置主體7內(nèi)，且絞龍9的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在兩端的端蓋10上。絞龍9為中空的殼體，使絞龍9內(nèi)形成絞龍內(nèi)腔8。絞龍內(nèi)腔8和升溫腔6內(nèi)均設(shè)有流動(dòng)的4℃的水，絞龍內(nèi)腔8和升溫腔6內(nèi)優(yōu)選設(shè)有鹽水，從而避免水結(jié)冰，影響破壁裝置3的使用或者對(duì)破壁裝置3造成損壞。絞龍9連接有帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)為電機(jī)，電機(jī)和絞龍9之間設(shè)有減速機(jī)，電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)的輸入軸相連，減速機(jī)的輸出軸上設(shè)有帶輪，絞龍9的一端也安裝有帶輪，減速機(jī)的輸出軸通過(guò)皮帶與絞龍9相連，并帶動(dòng)絞龍9轉(zhuǎn)動(dòng)。右側(cè)的端蓋10的下部設(shè)有進(jìn)料口，左端的端蓋10的上部設(shè)有出料口，物料又進(jìn)料口送入破壁裝置主體7內(nèi)，并依靠絞龍9的輸送運(yùn)動(dòng)至左側(cè)，并由出料口排出。破壁裝置主體7的軸向長(zhǎng)度根據(jù)需要設(shè)置，通過(guò)調(diào)節(jié)破壁裝置主體7的軸向長(zhǎng)度和絞龍9的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)污泥在破壁裝置主體7內(nèi)的破壁時(shí)間，通常破壁時(shí)間為1~14h。破壁裝置主體7內(nèi)維持一定的壓力，從而能夠保證細(xì)胞壁或者細(xì)胞膜能夠徹底破裂，破壁裝置主體7內(nèi)的壓力通常大于一個(gè)大氣壓。

如圖4所示：脫鹽裝置5包括由多個(gè)曝氣頭拼接而成的曝氣板11以及濾板14。曝氣板11為由多個(gè)曝氣頭拼接而成的長(zhǎng)方形板，每個(gè)曝氣頭的進(jìn)氣端均連接有壓縮空氣。曝氣板11的下側(cè)設(shè)有脫鹽裝置主體12，脫鹽裝置主體12的上部為左側(cè)高于右側(cè)的傾斜狀，曝氣板11安裝在脫鹽裝置主體12的上側(cè)，且曝氣板11液位左側(cè)高于右側(cè)的傾斜狀。曝氣板11與水平面的夾角為5°~15，優(yōu)選10°，從而既能夠保證水能夠順暢的流下，避免由于析出的鹽較多導(dǎo)致水流速過(guò)慢，還能夠避免水流過(guò)快，導(dǎo)致無(wú)法使水內(nèi)的鹽完全析出。濾板14設(shè)置在曝氣板11的右側(cè)，濾板14水平設(shè)置，濾板14的下側(cè)設(shè)有鹽水槽13，鹽水槽13為上部開(kāi)口的長(zhǎng)方體箱體，鹽水槽13的長(zhǎng)大于或等于濾板14的長(zhǎng)，鹽水槽13的寬大于或等于濾板14的寬，水能夠通過(guò)濾板14進(jìn)入到鹽水槽13內(nèi)，析出的鹽留在濾板14上，從而實(shí)現(xiàn)除水效果。曝氣板11可以設(shè)置多塊，使鹽水依次經(jīng)過(guò)多塊曝氣板11進(jìn)行除鹽，保證鹽析出的效率，曝氣板11的曝氣頭可以連接高溫蒸汽，從而保證水蒸發(fā)快，加快鹽的析出。

曝氣板11可以通過(guò)噴頭來(lái)代替，還可以通過(guò)微孔板來(lái)代替，微孔板的下側(cè)設(shè)有進(jìn)氣箱，進(jìn)氣箱連接進(jìn)氣管，從而通過(guò)微孔板向上配出壓縮空氣。

一種上述污泥處理裝置處理工藝，包括如下步驟：

步驟（1），將污泥加入污泥分散機(jī)構(gòu)1內(nèi)，并加入破乳劑或分散劑，保持污泥分散機(jī)構(gòu)1的溫度為0℃~1℃；

將待處理的污泥放入污泥分散機(jī)構(gòu)1內(nèi)，并向污泥分散機(jī)構(gòu)1內(nèi)加入破乳劑或分散劑并攪拌，使污泥分散機(jī)構(gòu)1內(nèi)的污泥內(nèi)不存在絮凝體，從而避免絮凝體內(nèi)的細(xì)胞壁無(wú)法破裂。污泥分散機(jī)構(gòu)1的溫度為0℃~1℃，且優(yōu)選為1℃，從而使污泥分散機(jī)構(gòu)1內(nèi)的污泥的溫度為1℃。

步驟（2），分散后的污泥送入固液分離機(jī)構(gòu)2內(nèi)分離為污泥和水，分離后的水經(jīng)脫鹽裝置5脫鹽后排放，分離后的污泥送入破壁裝置3內(nèi)，固液分離機(jī)構(gòu)2的溫度為0℃~1℃；

輸送泵將分散好的污泥送入固液分離機(jī)構(gòu)2內(nèi)，固液分離機(jī)構(gòu)2能夠初步出去污泥內(nèi)的水，從而能夠提高污泥破壁處理速度，避免水過(guò)多導(dǎo)致破壁操作時(shí)污泥升溫慢，即影響破壁效率，又增加了能源消耗。分離后的污泥經(jīng)輸送泵送入破壁裝置3的破壁裝置主體7內(nèi)，分離后的水經(jīng)輸送泵輸送至脫鹽裝置5內(nèi)進(jìn)行脫鹽操作。固液分離過(guò)程中，污泥的溫度維持0℃~1℃，優(yōu)選1℃。

進(jìn)入脫鹽裝置5內(nèi)的水送至曝氣板11較高的一端，同時(shí)曝氣板11向上噴氣，從而在水緩慢沿曝氣板11向較低一側(cè)流動(dòng)的過(guò)程中加快水的蒸發(fā)，從而使鹽析出。析出的鹽在重力和水流作用下流至濾板14上，水穿過(guò)濾板14的濾孔流至鹽水槽13內(nèi)，析出的鹽留在濾板14上。鹽水槽13內(nèi)的水再次通過(guò)輸送泵送至曝氣板11較高的一側(cè)循環(huán)處理。

步驟（3），破壁裝置（3）對(duì)污泥加熱并使污泥升溫至4℃，同時(shí)保持破壁裝置（3）內(nèi)的壓力大于大氣壓力，使細(xì)胞壁破裂；

污泥經(jīng)輸送泵由破壁裝置3的進(jìn)料口送入破壁裝置主體7內(nèi)，并在絞龍9的作用下向出料口移動(dòng)并經(jīng)出料口排出。在污泥在破壁裝置主體7內(nèi)輸送過(guò)程中，通過(guò)升溫腔6和絞龍內(nèi)腔8內(nèi)的鹽水對(duì)污泥加溫至4℃，且破壁裝置主體7內(nèi)的壓力大于一個(gè)大氣壓，從而保證污泥內(nèi)的細(xì)胞壁或細(xì)胞膜完全破裂。污泥在破壁裝置主體7內(nèi)的時(shí)間為1h~24h，從而保證污泥的溫度能夠升至4℃，進(jìn)而保證細(xì)胞壁和細(xì)胞膜完全破裂，破壁效果好，且無(wú)破壁死角。此外，整個(gè)破壁過(guò)程中不需要添加輔助破壁的物料，降低了破壁成本，且操作方便。

步驟（4），破壁后的污泥進(jìn)入除水機(jī)構(gòu)4內(nèi)除水，除水后的污泥經(jīng)污泥出口排出，水經(jīng)脫鹽裝置5脫鹽后排放。

破壁后的污泥進(jìn)入除水機(jī)構(gòu)4內(nèi)徹底除去水，并將除水后的干泥做成餅狀，方便了運(yùn)輸和儲(chǔ)存，干泥既可以用作燃料，又可以在經(jīng)過(guò)冷凍脫鹽后用作肥料。除水機(jī)構(gòu)4產(chǎn)生的水進(jìn)入到脫鹽裝置5內(nèi)脫鹽，其脫鹽流程與步驟（2）中固液分離產(chǎn)生的水的脫鹽采用統(tǒng)一脫鹽裝置5，且脫鹽流程相同，降低了投入成本，還能夠避免設(shè)備過(guò)多導(dǎo)致設(shè)備空閑的情況。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。