一種高含水率污泥的高干度脫水方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高含水率污泥的高干度脫水方法，利用螺旋帶式濃縮電滲透振動壓榨一體化設(shè)備將含水率為99.2％～95.0％的污泥一次性脫水至含水率60.0～55.0％。所采用的螺旋濃縮帶式電滲透振動壓榨一體化設(shè)備，包括給料系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、混料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、螺旋濃縮脫水系統(tǒng)、帶式壓榨脫水系統(tǒng)、電滲透壓榨脫水系統(tǒng)、振動壓榨脫水系統(tǒng)。
【專利說明】一種高含水率污泥的高干度脫水方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥的脫水方法，特別涉及一種高含水率污泥的高干度脫水方法，此外，本方法還提供實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，帶式脫水機(jī)的生產(chǎn)效率很大程度上取決于重力脫水效果。經(jīng)過絮凝處理后的料漿，首先要進(jìn)行重力脫水。過濾開始時，濾液只需克服過濾介質(zhì)的阻力，此時的過濾速率較快，隨著過濾時間的增加，絮塊下沉、粒子間隙縮小、充填密度增加、過濾速率減慢，特別是污泥在重力脫水過程中很容易在濾帶表面形成一層較為致密的濾層，導(dǎo)致過濾速率很快降至為零。這樣自由水滯留在粒子中間或析出料漿表面形成了“水池”現(xiàn)象。這時要提高重力脫水效果，除了強(qiáng)化絮凝效果外，重要的是要疏通濾帶網(wǎng)孔。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，振動可使料漿中固體顆粒離開濾網(wǎng)面向上運(yùn)動，是解決“水池”問題較好的方法之一。采用振動濃縮脫水對污泥進(jìn)行重力脫水。污泥與絮凝劑混合后流入到振動濃縮脫水帶上，在振動脫水力的作用下，污泥一邊脫水，一邊向前運(yùn)行，由于振動作用，使料漿中固體顆粒離開濾網(wǎng)面向上運(yùn)動，起到了疏通濾帶網(wǎng)孔的作用，即提高了污泥重力脫水效率。
[0004]在較強(qiáng)振動的作用下，料漿中固體顆粒離開濾網(wǎng)面向上運(yùn)動，起到了疏通濾帶網(wǎng)孔的作用，重力脫水效 果好，即處理量相對較大，但是胞內(nèi)水僅僅靠振動壓榨力是無法去除的。
[0005]電滲透帶式過濾脫水工藝是:經(jīng)絮凝污泥首先落到帶式壓濾機(jī)的重力脫水帶上，經(jīng)重力脫水后的污泥緊接著進(jìn)入到壓榨脫水部分進(jìn)行壓榨脫水，壓榨脫水后的污泥再進(jìn)入電滲透脫水段，在電場力的作用下將胞內(nèi)水釋放出來，經(jīng)帶式壓榨脫水成濾餅狀。
[0006]從上述介紹可以看出，這種方案的特點(diǎn)是可以將胞內(nèi)水釋放出來，有利于壓榨脫水，但是這種結(jié)構(gòu)，雖然胞內(nèi)水被釋放出來了，由于壓榨脫水時間較短濾餅含水率難以降到很低。
[0007]螺旋壓榨式脫水是利用重力和螺旋擠壓最終實(shí)現(xiàn)污泥脫水的。將絮凝的料漿送入一個直徑在逐漸增大的螺旋輸送結(jié)構(gòu)中，螺桿在一個圓筒型的篩網(wǎng)中慢速度旋轉(zhuǎn)，料漿在壓力逐漸增加的螺旋內(nèi)被擠壓脫水同時被向前運(yùn)送。物料在螺旋擠壓過濾機(jī)中經(jīng)受較長時間的壓力脫水。在螺旋軸一端進(jìn)入的料漿，隨著螺旋軸在壓向另一端的過程中慢慢變得越來越干燥。螺旋壓榨式脫水只能進(jìn)行初步脫水處理，如果增加螺旋擠壓的時間，就會使單位時間內(nèi)的處理量變小，產(chǎn)量較低。
[0008]綜上所述，傳統(tǒng)的帶式壓榨污泥脫水，脫水后的濾餅含水率依舊很高(75.0%~80.0% )，其原因是很多水存放在污泥分子內(nèi)部，統(tǒng)稱為胞內(nèi)水，沒有被釋放出來，采用傳統(tǒng)的污泥脫水法很難將這部分胞內(nèi)水釋放出來；而電滲透脫水法，污泥在電場力的作用下，胞內(nèi)水將很容易被刺穿流出來。雖然采用電滲透法可以很方便的將胞內(nèi)水釋放出來，但是對初始含水率很高的污泥(含水率為99.2%~95.0%)直接采用電滲透法，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。
[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種高含水率污泥的高干度脫水方法，該方法針對高含水率污泥(含水率為99.2%~95.0% )，實(shí)現(xiàn)污泥高干度脫水，含水率降低至60.0%~55.0%。為此本發(fā)明還要提供一種實(shí)現(xiàn)該方法的一體化設(shè)備。
[0011]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0012]一種高含水率污泥的高干度脫水方法，是指含水率為99.2%~95.0%的污泥經(jīng)過螺旋濃縮電滲透帶式振動壓榨一體化設(shè)備，污泥的含水率降低至60.0%~55.0%。
[0013]所述螺旋濃縮帶式電滲透振動壓榨一體化設(shè)備，包括給料系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、混料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、螺旋濃縮脫水系統(tǒng)、帶式壓榨脫水系統(tǒng)、電滲透壓榨脫水系統(tǒng)、振動壓榨脫水系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)包括濾帶、濾帶自動清洗系統(tǒng)、濾帶自動糾偏系統(tǒng)、濾帶自動張緊系統(tǒng)。
[0014]所述給料系統(tǒng)將含水率為99.2%~95.0 %的污泥輸送至混料系統(tǒng)，所述加藥系統(tǒng)將絮凝劑加入混料系統(tǒng)中，絮凝劑與污泥的混合物料發(fā)生絮凝反應(yīng)后輸送至螺旋濃縮脫水系統(tǒng)，螺旋濃縮脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在88.0~85.0%之間。
[0015]所述螺旋濃縮脫水系統(tǒng)輸出物料至濾帶，隨濾帶進(jìn)入帶式壓榨脫水系統(tǒng)，所述帶式壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在80.0~76.0%之間。
[0016]所述帶式壓榨脫水系統(tǒng)輸送物料至電滲透壓榨脫水系統(tǒng)，所述電滲透壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在65.0~60.0 %之間。
[0017]所述電滲透壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料進(jìn)入振動壓榨脫水系統(tǒng)，所述振動壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在60.0~55.0%之間。
[0018]所述螺旋濃縮脫水系統(tǒng)是將絮凝的物料送入一個直徑在逐漸增大的螺旋輸送結(jié)構(gòu)中，螺桿在一個圓筒型的篩網(wǎng)中慢速度旋轉(zhuǎn)，物料在壓力逐漸增加的螺旋內(nèi)被擠壓脫水同時被向前運(yùn)送。物料在螺旋擠壓過濾機(jī)中經(jīng)受較長時間的壓力脫水。在螺旋軸一端進(jìn)入的物料，隨著螺旋軸壓向另一端的過程中含水率逐漸下降。所述帶式壓榨脫水系統(tǒng)是螺旋濃縮脫水系統(tǒng)輸出的物料經(jīng)雙層濾帶包裹后經(jīng)過立式布局的，由大到小排列的脫水輥筒，物料受到輥筒壓榨力的作用，含水率進(jìn)一步降低，形成濾餅狀。
[0019]所述電滲透壓榨脫水系統(tǒng)是物料在直流電場的作用下，胞內(nèi)水被釋放出來，在壓榨輥的擠壓作用下濾餅狀物料的含水率進(jìn)一步降低。
[0020]所述振動壓榨脫水系統(tǒng)，由壓榨輥、震動柱、皮帶、偏心軸組成。偏心軸高頻轉(zhuǎn)動引起皮帶呈松弛和張緊狀態(tài)，帶動震動柱擠壓和遠(yuǎn)離濾布。在高頻振動和壓榨力的作用下，濾餅狀物料的含水率進(jìn)一步降低。
[0021]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:⑴極大的降低了含水率。本發(fā)明提供的一體化高干度脫水設(shè)備，將99.2%~95.0%的高含水率污泥直接降低至55.0%~60.0%的含水率，極大的減小了污泥的體積，為污泥的最終處置奠定了基礎(chǔ)。(2)節(jié)省占地面積。本發(fā)明提供的一體化高干度脫水設(shè)備采用立式布局，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，尤其適用于已建成的污水處理廠的升級改造。(3)改善員工工作環(huán)境，避免環(huán)境污染。本發(fā)明提供的污泥一體化高干度脫水設(shè)備，可以加工成密閉型。密閉型一體化設(shè)備不僅保證了操作人員的身體健康，而且避免了惡臭氣體對環(huán)境的污染。(4)連續(xù)生產(chǎn)和全自動操作。本發(fā)明提供的一體化高干度脫水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高含水率污泥高干度脫水過程的連續(xù)性生產(chǎn)和自動化操作。(5)能耗低，脫水效率高。本發(fā)明提供的高含水率污泥一體化高干度脫水設(shè)備，集成了帶式壓榨脫水、電滲透壓榨脫水、振動壓榨脫水等技術(shù)，降低脫水能耗，提高脫水效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
螺旋濃縮帶式電滲透振動壓榨一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
給料系統(tǒng)1、加藥系統(tǒng)2、混料系統(tǒng)3、輸送系統(tǒng)4、螺旋濃縮脫水系統(tǒng)5、帶式壓榨脫水系統(tǒng)6、電滲透壓榨脫水系統(tǒng)7、振動壓榨脫水系統(tǒng)8，輸送系統(tǒng)4包括:濾帶9、濾帶自動清洗系統(tǒng)10、濾帶自動糾偏系統(tǒng)11、濾帶自動張緊系統(tǒng)12。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0024]二沉池含水率98%的污泥，由螺桿泵打入到管道混合器中與絮凝劑聚丙烯酰胺混合，經(jīng)管道混合器反應(yīng)絮凝好的污泥流淌到螺旋預(yù)濃縮脫水筒中進(jìn)行濃縮脫水。螺旋預(yù)濃縮脫水筒結(jié)構(gòu)呈錐形狀，即污泥在螺旋預(yù)濃縮脫水筒呈爬坡現(xiàn)象，這樣就可使得水向后流、泥向前走，有利于脫水，同時由于螺旋脫水筒轉(zhuǎn)速較慢，工作過程是一邊絮凝、一邊脫水，對污泥起到更好的濃縮脫水作用。選擇螺旋脫水時間為2min，經(jīng)測量螺旋脫水筒出口污泥含水率在88%，這就為下一步二次重力脫水奠定了很好的基礎(chǔ)。經(jīng)螺旋預(yù)濃縮脫水后的污泥落到脫水機(jī)的重力脫水濾帶上，這時污泥還有少量的流動性，進(jìn)入到立式布局的帶式污泥脫水機(jī)上，污泥經(jīng)鍥型預(yù)壓脫水進(jìn)入到帶式壓榨脫水段，污泥在穿越由大到小的脫水輥筒時受到輥筒壓榨力和剪切力`的作用，水分逐漸減少形成濾餅狀。選擇帶式壓榨壓力為
0.8MPa，經(jīng)測量經(jīng)電滲透壓榨脫水的污泥含水率在78%，這就為后續(xù)電滲透脫水節(jié)約了電能。緊接著污泥進(jìn)入到電滲透壓榨脫水區(qū)，污泥在電場力的作用下，胞內(nèi)水被釋放出來，經(jīng)壓榨輥的作用下濾餅含水率進(jìn)一步降低。選擇電場強(qiáng)度為10V/mm，經(jīng)測量經(jīng)電滲透壓榨脫水的污泥含水率在63%。再緊接著濾餅再進(jìn)入到振動壓榨區(qū)，選擇振動頻率1000Hz，振幅2_，在該振動壓榨力的作用下，濾餅含水率降低到較低點(diǎn)，即完成污泥高干度脫水。經(jīng)測量經(jīng)振動壓榨后的污泥含水率在59%。
【權(quán)利要求】
1.一種高含水率污泥的高干度脫水方法，包括如下步驟:將含水率為99.2%~95.0%的污泥和絮凝劑分別輸送至螺旋濃縮電滲透帶式振動壓榨一體化設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋濃縮電滲透帶式振動壓榨一體化設(shè)備，其特征在于由給料系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、混料系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、螺旋濃縮脫水系統(tǒng)、帶式壓榨脫水系統(tǒng)、電滲透壓榨脫水系統(tǒng)、振動壓榨脫水系統(tǒng)組成,輸送系統(tǒng)由濾帶、濾帶自動清洗系統(tǒng)、濾帶自動糾偏系統(tǒng)、濾帶自動張緊系統(tǒng)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋濃縮電滲透帶式振動壓榨一體化設(shè)備，其特征在于螺旋濃縮脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在88.0~85.0 %之間；帶式壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在80.0~76.0 %之間；電滲透壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在65.0~60.0 %之間；振動壓榨脫水系統(tǒng)輸出的物料含水率在60.0~55.0%之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述螺旋濃縮脫水系統(tǒng)，其特征在于將絮凝的物料送入一個直徑在逐漸增大的螺旋輸送結(jié)構(gòu)中，螺桿在一個圓筒型的篩網(wǎng)中慢速度旋轉(zhuǎn)，物料在壓力逐漸增加的螺旋內(nèi)被擠壓脫水同時被向前運(yùn)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述帶式壓榨脫水系統(tǒng)，其特征在于使物料經(jīng)立式布局、由大到小排列的脫水輥筒擠壓作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述電滲透壓榨脫水系統(tǒng)，其特征在于使物料通過直流電場的作用，并受到壓榨輥的擠壓作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述 振動壓榨脫水系統(tǒng)，其特征在于由壓榨輥、震動柱、皮帶、偏心軸組成。偏心軸高頻轉(zhuǎn)動引起皮帶呈松弛或張緊狀態(tài)，帶動震動柱擠壓和遠(yuǎn)離濾布。
【文檔編號】C02F11/14GK103803775SQ201210444545
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】徐朝陽, 辛占虎 申請人:天津越清環(huán)?？萍加邢薰?br>