用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，結(jié)構(gòu)為每個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)安裝一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)、兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)、若干傳送軸，傳送軸上鋪滿濾布，一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室外頂部，另一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室內(nèi)底部，每臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)分別與同一保溫庫(kù)室外頂部的室外機(jī)和相鄰另一個(gè)保溫庫(kù)室內(nèi)底部的室外機(jī)相連。本實(shí)用新型通過(guò)將壓縮機(jī)制冷與散熱置于兩個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)，通過(guò)傳動(dòng)軸和濾布，將污泥均勻的攤鋪在保溫庫(kù)內(nèi)的每層濾布上，有效利用空間，擴(kuò)大熱交換面積，提高凍融效率；同時(shí)相向運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)使得污泥入庫(kù)、出庫(kù)時(shí)庫(kù)內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同，避免保溫庫(kù)內(nèi)外的熱交換，使得在冷凍過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能。
【專利說(shuō)明】用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水處理廠污泥深度脫水處理領(lǐng)域，具體涉及一種用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，每天產(chǎn)生的污水也越來(lái)越多，相應(yīng)的污水處理廠污泥產(chǎn)量也越來(lái)越大，但我國(guó)目前污水處理廠所采用的這些污泥處理工藝或方法大多只能將污水處理廠的污泥含水率降至80%左右，含水率高、體量大，而且不利于后續(xù)的后期或資源化利用。而近年來(lái)興起的添加石灰+板框壓濾機(jī)的辦法，可將污泥含水率降低至60%以下，但大量石灰的添加不利于后續(xù)的資源化利用。
[0003]目前，我國(guó)污水處理廠應(yīng)用的污泥處理辦法主要有:
[0004]1、聚丙烯酰胺PAM+帶式壓濾機(jī)
[0005]采用PAM絮凝劑將污泥絮凝成團(tuán)后，用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，壓濾后的泥餅含水率在80%左右。
[0006]采用本方法生產(chǎn)的淤泥由于含水率高，透氣率差，填埋須做好防滲，占地面積非常大，且由于不具有承載力，因此需要覆蓋較厚的土體；焚燒或者干化需耗費(fèi)大量能源；發(fā)酵由于透氣性非常差，需添加大量秸桿等生物質(zhì)。
[0007]2、PAM+離心脫水機(jī)
[0008]采用PAM絮凝劑將污泥絮凝成團(tuán)后，用離心機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的污泥含水率在80%以上。
[0009]采用板框壓濾機(jī)或者離心脫水機(jī)處理的污泥由于含水率高，透氣性差，后期滲濾液量大，填埋須做好防滲，占地面積也非常大，且由于不具有承載力，因此需要覆蓋較厚的土體；焚燒或者干化需耗費(fèi)大量能源；發(fā)酵由于透氣性非常差，需添加大量秸桿等生物質(zhì)，總體來(lái)說(shuō)，以上兩種污泥處理方法不利于資源化利用或后續(xù)的污泥處置工作。
[0010]3、石灰+板框壓濾機(jī)
[0011]采用大量石灰進(jìn)行調(diào)理，然后采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行深度脫水是近年來(lái)新興的一種污泥處理方法，優(yōu)點(diǎn)是處理后的污泥含水量低(可降至60%以下)，有利于填埋，但由于大量石灰的添加限制了污泥的后續(xù)處理途徑，也無(wú)法資源化利用。
[0012]因此，尋找一種合適的預(yù)處理方法，不僅有利于污泥的深度脫水(污泥含水率將至60%以下)，也能為污泥資源化利用提供良好的前提就顯得尤為迫切。
[0013]污泥冷凍預(yù)處理后，在不添加任何材料的情況下，含水率可輕易降至60%以下，但是冷凍預(yù)處理的效率低、費(fèi)用高，限制了本方法的使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于污水處理廠污泥深度脫水的高效節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，本實(shí)用新型通過(guò)將壓縮機(jī)制冷與散熱置于兩個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)，通過(guò)傳動(dòng)軸和濾布，將污泥均勻的攤鋪在保溫庫(kù)內(nèi)的每層濾布上，有效利用空間，擴(kuò)大熱交換面積，提高凍融效率；同時(shí)相向運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)使得污泥入庫(kù)、出庫(kù)時(shí)庫(kù)內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同，避免保溫庫(kù)內(nèi)外的熱交換，使得在冷凍過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能。利用本裝置來(lái)處理污水完全不同于以往的污泥預(yù)處理方法，不需要添加材料，以避免改變污泥的性質(zhì)，既能做到深度脫水，又為后續(xù)的資源化利用提供了前提，可直接進(jìn)行發(fā)酵制肥、干化焚燒。
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0016]用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，至少包括兩個(gè)保溫庫(kù)、兩臺(tái)壓縮機(jī)、若干傳送軸及濾布，每臺(tái)壓縮機(jī)由一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)和兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)組成，其特征在于:兩個(gè)保溫庫(kù)技術(shù)參數(shù)完全一致，每個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)安裝一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)、兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)、若干傳送軸，傳送軸上鋪滿濾布，一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室外頂部，另一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室內(nèi)底部，每臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)分別與同一保溫庫(kù)室外頂部的室外機(jī)和相鄰另一個(gè)保溫庫(kù)室內(nèi)底部的室外機(jī)相連。
[0017]本實(shí)用新型還包括保溫板，保溫板安裝在所有保溫庫(kù)外圍。
[0018]本實(shí)用新型還包括至少兩臺(tái)高壓清洗裝置，每臺(tái)高壓清洗裝置安裝在一個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)，用于清洗濾布。
[0019]濾布可隨傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污泥的入庫(kù)、布料、卸料和自動(dòng)清洗；
[0020]壓縮機(jī)制冷與散熱分別置于不同的保溫庫(kù)內(nèi)，待保溫庫(kù)內(nèi)溫度高于外界溫度時(shí)，才轉(zhuǎn)換成使用安裝在保溫庫(kù)室外的壓縮機(jī)室外機(jī)；
[0021]保溫庫(kù)的污泥入庫(kù)、出庫(kù)時(shí)，庫(kù)內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同，盡量避免保溫庫(kù)開(kāi)啟時(shí)，庫(kù)內(nèi)外能量的交換。
[0022]兩個(gè)保溫庫(kù)同時(shí)相向運(yùn)行。
[0023]建立兩個(gè)各項(xiàng)參數(shù)均相同的背靠背保溫庫(kù)，保溫庫(kù)縱向兩邊每隔一定的高度安裝傳動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸間安裝濾布，濾布可隨傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污泥的自動(dòng)入庫(kù)、在保溫庫(kù)空間內(nèi)的均勻分布和出庫(kù)，在保溫庫(kù)A和保溫庫(kù)B各自對(duì)應(yīng)安裝制冷壓縮機(jī)A和制冷壓縮機(jī)B，壓縮機(jī)的冷風(fēng)通過(guò)位于保溫庫(kù)頂端的室內(nèi)機(jī)送至保溫庫(kù)，壓縮機(jī)的熱風(fēng)通過(guò)位于另一個(gè)保溫庫(kù)底部或位于保溫庫(kù)外部的室外機(jī)送出。兩個(gè)保溫庫(kù)同時(shí)相向運(yùn)行，確保污泥的入庫(kù)、出庫(kù)溫度與外界環(huán)境溫度相同，盡量降低保溫庫(kù)內(nèi)與外界的熱量交換。
[0024]假定:目前保溫庫(kù)A存儲(chǔ)了 10噸冷凍的溫度在零下20攝氏度的污泥，保溫庫(kù)B存儲(chǔ)了 10噸常溫20攝氏度的污泥，現(xiàn)在要將保溫庫(kù)A的冷凍污泥融化并升溫到零上20度，將保溫庫(kù)B內(nèi)的污泥冷凍并將溫到零下20攝氏度。
[0025]開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)B的室內(nèi)機(jī)7和室外機(jī)8，冷風(fēng)通過(guò)壓縮機(jī)B室內(nèi)機(jī)7排向保溫庫(kù)B，將通過(guò)壓縮機(jī)B室外機(jī)8將熱風(fēng)排向保溫庫(kù)A，等保溫庫(kù)A污泥全部溶化并升溫到與室外環(huán)境相同后，關(guān)閉壓縮機(jī)B室內(nèi)機(jī)8，開(kāi)啟壓縮機(jī)B室外機(jī)6，開(kāi)啟保溫庫(kù)A，將污泥卸出進(jìn)行深度脫水，再將保溫庫(kù)A裝入相同質(zhì)量的污泥，繼續(xù)制冷直到將保溫庫(kù)B冷凍并降到零下20度，然后，關(guān)閉壓縮機(jī)B，開(kāi)啟壓縮機(jī)A，將保溫庫(kù)A污泥冷凍，將保溫庫(kù)B解凍至常溫，循環(huán)往復(fù)。
[0026]本實(shí)用新型立意鮮明，在滿足工藝要求的情況下，實(shí)現(xiàn)了最大程度的節(jié)能效果，用材、制作、安裝均較為簡(jiǎn)單，所用配套設(shè)備也均為成熟產(chǎn)品，工作可靠，立足于實(shí)際，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0027]一、實(shí)現(xiàn)了快速冷凍與溶解
[0028]污泥一大特點(diǎn)是含水量大、成團(tuán)，不易與空氣進(jìn)行熱交換，本實(shí)用新型可大幅度改善了熱交換面積，實(shí)現(xiàn)了冷凍與溶解的快速高效。做法是將保溫庫(kù)內(nèi)每隔一定高度布置一層濾布，污泥均勻攤鋪在每層濾布上，污泥厚度不超過(guò)1cm，而且可通過(guò)張緊濾布的傳動(dòng)軸可實(shí)現(xiàn)濾布的傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)污泥的布料或卸泥。濾布的卸料端設(shè)有高壓水洗設(shè)備，以保證濾布的干凈和卸泥的徹底。污泥的攤鋪厚度較薄，以保證充分的熱交換面積，使得冷凍或溶解時(shí)的高效、快速。
[0029]二、實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能
[0030]通過(guò)能量守恒，我們可以計(jì)算出將一噸污泥從20度的常溫狀態(tài)全部結(jié)冰并冷凍到零下20度，至少消耗140度電，冷凍后快速溶解又要消耗相同的電能，本實(shí)用新型可將每噸污泥的冷凍、溶解整個(gè)循環(huán)的用電量降低到100度以內(nèi)。真正做到了高效節(jié)能。
[0031]本實(shí)用新型通過(guò)兩個(gè)相同技術(shù)指標(biāo)的保溫庫(kù)的冷凍、解凍交替循環(huán)，通過(guò)壓縮機(jī)將能量的交換與回收體現(xiàn)到了極致，并可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)當(dāng)外界環(huán)境氣溫高于0度時(shí)，將每個(gè)保溫庫(kù)的入庫(kù)溫度和出庫(kù)溫度與環(huán)境氣溫保持一致，當(dāng)外界環(huán)境氣溫低于零度時(shí)，將出庫(kù)溫度保持在5度左右，最大程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
[0032]三、做到了與現(xiàn)行污水處理廠無(wú)縫對(duì)接
[0033]本實(shí)用新型可與污水處理廠現(xiàn)行的工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)接，不論是帶式壓濾機(jī)、離心機(jī)。如果污水處理廠現(xiàn)行運(yùn)營(yíng)的是帶式壓濾機(jī)或離心機(jī)，我們可將脫水過(guò)含水率在80%左右的污泥通過(guò)布料器將污泥直接均勻攤鋪在我們保溫庫(kù)的每層濾布上進(jìn)行冷凍；如直接將污水處理廠濃縮池的污泥泵送過(guò)來(lái)，我們也可以通過(guò)我們保溫庫(kù)內(nèi)的濾布實(shí)現(xiàn)初步脫水，然后進(jìn)行冷凍。
[0034]四、經(jīng)預(yù)處理后脫水效果提高顯著
[0035]經(jīng)本方法預(yù)處理后，不添加任何材料和絮凝劑，即可采用帶式壓濾機(jī)深度脫水，可將污泥含水率降低至60%以下，如采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，可將污泥含水率降低至50%以下。
[0036]五、實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)
[0037]本實(shí)用新型已設(shè)計(jì)出了生產(chǎn)工藝，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，全過(guò)程自動(dòng)化運(yùn)行，效果顯著。
[0038]六、為后續(xù)資源化處置提供了良好的前提
[0039]由于經(jīng)本法處理后的污泥含水率在60%以下，滿足垃圾填埋場(chǎng)污泥含水率小于60%的要求，可以直接接收填埋；也可以直接與好氧發(fā)酵對(duì)接，進(jìn)行堆肥農(nóng)用；還可以與熱干化對(duì)接，由于本工藝不需添加材料，有利于后續(xù)的熱干化處理，而且可大大降低干化費(fèi)用；如直接進(jìn)行焚燒，也可節(jié)約焚燒的燃料成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0042]如圖1所示，本實(shí)用新型用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，包括兩個(gè)保溫庫(kù)(1，2)、兩臺(tái)壓縮機(jī)、若干傳送軸9及濾布、保溫板10、兩臺(tái)高壓清洗裝置，壓縮機(jī)A由一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)4和兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)(3，5)組成，壓縮機(jī)B由一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)7和兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)(6，8)組成，其特征在于:兩個(gè)保溫庫(kù)(1，2)技術(shù)參數(shù)完全一致，每個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)安裝一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)、兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)、若干傳送軸9，傳送軸9上鋪滿濾布，一臺(tái)壓縮機(jī)A1室外機(jī)3安裝在保溫庫(kù)A1室外頂部，另一臺(tái)壓縮機(jī)A1室外機(jī)5安裝在保溫庫(kù)B2室內(nèi)底部，一臺(tái)壓縮機(jī)B2室外機(jī)6安裝在保溫庫(kù)B2室外頂部，另一臺(tái)壓縮機(jī)B2室外機(jī)8安裝在保溫庫(kù)A1室內(nèi)底部，每臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)分別與同一保溫庫(kù)室外頂部的室外機(jī)和相鄰另一個(gè)保溫庫(kù)室內(nèi)底部的室外機(jī)相連；保溫板10安裝在兩個(gè)保溫庫(kù)(1，2)外圍，每臺(tái)高壓清洗裝置安裝在一個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)，用于清洗濾布。
[0043]本實(shí)用新型的所述的設(shè)備結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有的，從市場(chǎng)購(gòu)買得到。
[0044]濾布可隨傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污泥的入庫(kù)、布料、卸料和自動(dòng)清洗；壓縮機(jī)制冷與散熱分別置于不同的保溫庫(kù)內(nèi)，待保溫庫(kù)內(nèi)溫度高于外界溫度時(shí)，才轉(zhuǎn)換成使用安裝在保溫庫(kù)室外的壓縮機(jī)室外機(jī)；保溫庫(kù)的污泥入庫(kù)、出庫(kù)時(shí)，庫(kù)內(nèi)溫度與外界環(huán)境溫度相同，盡量避免保溫庫(kù)開(kāi)啟時(shí)，庫(kù)內(nèi)外能量的交換。兩個(gè)保溫庫(kù)同時(shí)相向運(yùn)行。
[0045]建立兩個(gè)各項(xiàng)參數(shù)均相同的背靠背保溫庫(kù)，保溫庫(kù)縱向兩邊每隔一定的高度安裝傳動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸間安裝濾布，濾布可隨傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)污泥的自動(dòng)入庫(kù)、在保溫庫(kù)空間內(nèi)的均勻分布和出庫(kù)，在保溫庫(kù)A和保溫庫(kù)B各自對(duì)應(yīng)安裝制冷壓縮機(jī)A和制冷壓縮機(jī)B，壓縮機(jī)的冷風(fēng)通過(guò)位于保溫庫(kù)頂端的室內(nèi)機(jī)送至保溫庫(kù)，壓縮機(jī)的熱風(fēng)通過(guò)位于另一個(gè)保溫庫(kù)底部或位于保溫庫(kù)外部的室外機(jī)送出。兩個(gè)保溫庫(kù)同時(shí)相向運(yùn)行，確保污泥的入庫(kù)、出庫(kù)溫度與外界環(huán)境溫度相同，盡量降低保溫庫(kù)內(nèi)與外界的熱量交換。
[0046]假定目前保溫庫(kù)A存儲(chǔ)了 10噸冷凍的溫度在零下20攝氏度的污泥，保溫庫(kù)B存儲(chǔ)了 10噸常溫20攝氏度的污泥，現(xiàn)在要將保溫庫(kù)A的冷凍污泥融化并升溫到零上20度，將保溫庫(kù)B內(nèi)的污泥冷凍并將溫到零下20攝氏度。
[0047]開(kāi)啟空氣壓縮機(jī)B的室內(nèi)機(jī)7和室外機(jī)8，冷風(fēng)通過(guò)壓縮機(jī)B室內(nèi)機(jī)7排向保溫庫(kù)B，將通過(guò)壓縮機(jī)B室外機(jī)8將熱風(fēng)排向保溫庫(kù)A，等保溫庫(kù)A污泥全部溶化并升溫到與室外環(huán)境相同后，關(guān)閉壓縮機(jī)B室內(nèi)機(jī)8，開(kāi)啟壓縮機(jī)B室外機(jī)6，開(kāi)啟保溫庫(kù)A，將污泥卸出進(jìn)行深度脫水，再將保溫庫(kù)A裝入相同質(zhì)量的污泥，繼續(xù)制冷直到將保溫庫(kù)B冷凍并降到零下20度，然后，關(guān)閉壓縮機(jī)B，開(kāi)啟壓縮機(jī)A，將保溫庫(kù)A污泥冷凍，將保溫庫(kù)B解凍至常溫，循環(huán)往復(fù)。
【權(quán)利要求】
1.用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，至少包括兩個(gè)保溫庫(kù)、兩臺(tái)壓縮機(jī)、若干傳送軸及濾布，每臺(tái)壓縮機(jī)由一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)和兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)組成，其特征在于:兩個(gè)保溫庫(kù)技術(shù)參數(shù)完全一致，每個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)安裝一臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)、兩臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)、若干傳送軸，傳送軸上鋪滿濾布，一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室外頂部，另一臺(tái)壓縮機(jī)室外機(jī)安裝在保溫庫(kù)室內(nèi)底部，每臺(tái)壓縮機(jī)室內(nèi)機(jī)分別與同一保溫庫(kù)室外頂部的室外機(jī)和相鄰另一個(gè)保溫庫(kù)室內(nèi)底部的室外機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，其特征在于:還包括保溫板，保溫板安裝在所有保溫庫(kù)外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于污水處理廠污泥深度脫水的節(jié)能冷凍預(yù)處理裝置，其特征在于:還包括至少兩臺(tái)高壓清洗裝置，每臺(tái)高壓清洗裝置安裝在一個(gè)保溫庫(kù)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C02F11/12GK204058223SQ201420482060
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】陳士強(qiáng) 申請(qǐng)人:陳士強(qiáng)