一种污泥深度脱水的方法与系统

摘要

本发明涉及一种污泥深度脱水的方法与系统，其方法包括以下步骤：S1、将污泥与改性剂加入到污泥调质罐内；S2、在污泥调质罐中充分搅拌污泥和改性剂，污泥发生絮凝改性；S3、对从污泥调质罐中流出的污泥进行二级过滤，然后通过高压泵输送至高压隔膜板框压滤机进行压滤，挤出污泥中的水分，形成泥饼；S4、将泥饼通过螺旋输送设备送至泥饼卸料仓存储；其系统包括改性剂储料仓（1）、改性剂输送装置（2）、污泥调质罐（3）、二级过滤装置（4）、高压泵（5）、高压隔膜板框压滤机（6）、螺旋输送设备（8）和泥饼卸料仓（9）。本发明自动化程度高，提高了污泥处理效率，并且污泥在封闭的设备中传输，不会对环境产生二次污染。

权利要求

1.一种污泥深度脱水系统，其特征在于，包括改性剂储料仓（1）、改性剂输送装置（2）、污泥调质罐（3）、二级过滤装置（4）、高压泵（5）、高压隔膜板框压滤机（6）、螺旋输送设备（8）和泥饼卸料仓（9），所述改性剂储料仓（1）内的改性剂通过所述改性剂输送装置（2）加入所述污泥调质罐（3）内，所述污泥调质罐（3）内设有搅拌桨叶（302）和过滤网（303），从所述污泥调质罐（3）流出的污泥通过所述高压泵（5）输送至高压隔膜板框压滤机（6）内，所述高压隔膜板框压滤机（6）将所述污泥中的水分挤出，形成泥饼，泥饼通过螺旋输送设备（8）送至泥饼卸料仓（9）存储；所述二级过滤装置（4）位于所述污泥调质罐（3）和高压泵（5）之间；所述过滤网（303）平行于所述搅拌桨叶（302）的转轴（301）并且沿所述污泥调质罐（3）的径向设置；

所述泥饼卸料仓（9）包括泥饼仓（901）和泥饼仓（901）下方的卸料斗（903）,卸料斗（903）出口与外运装置对接；泥饼卸料仓（9）和卸料斗（903）之间设置泥饼卸料闸板（902），泥饼卸料闸板（902）沿前进方向的前端为封闭板（9022），封闭板（9022）处于合拢位置时将泥饼卸料仓（9）底部卸料口封闭；泥饼卸料闸板（902）传动轴（9023）由减速电机驱动；卸料斗（903）上口外沿与泥饼卸料闸板（902）前端相邻处外扩设定距离，形成由上至下收缩的外沿侧壁斜槽；外沿侧壁斜槽的外扩内壁与封闭板（9022）最前端间隔距离为设定的污泥堵塞空间，所述污泥堵塞空间使得封闭板（9022）处于合拢位置并将泥饼卸料仓（9）底部卸料口封闭。

2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水系统，其特征在于，所述改性剂输送装置（2）包括第一螺旋铰刀（202）和壳体（201），所述第一螺旋铰刀（202）安装在壳体（201）内，所述壳体（201）开口处设有法兰（204），所述第一螺旋铰刀（202）的旋转轴（203）的一端延伸并穿过所述法兰（204）伸出至壳体（201）外侧，所述旋转轴（203）的伸出端设有轴承，所述轴承安装在轴承座（206）内，所述轴承座（206）固定在所述法兰（204）上。

3.根据权利要求1所述的污泥深度脱水系统，其特征在于，所述二级过滤装置（4）包括设置在高压泵（5）前端管道上的过滤盒（401），所述过滤盒（401）内设有梳状过滤网（402），所述梳状过滤网（402）与所述过滤盒（401）内污泥的流动方向垂直。

4.根据权利要求1所述的污泥深度脱水系统，其特征在于，所述高压隔膜板框压滤机（6）包括止推板（601）、横梁（604）、液压泵（603）和多个滤板（602），所述止推板（601）固定在所述横梁（604）的一端，所述液压泵（603）驱动所述滤板（602）沿所述横梁（604）移动，所述滤板（602）的正反两面包有滤布；更换滤布时，两个相邻滤板（602）之间有间隙，所述两个相邻滤板（602）之间设置有限位杆（605），所述限位杆（605）放置在所述横梁（604）上。

5.根据权利要求4所述的污泥深度脱水系统，其特征在于，所述滤板（602）的下方设有输送通道（7），所述螺旋输送设备（8）设置在所述输送通道（7）内，所述螺旋输送设备（8）包括第二螺旋铰刀（801）和支撑所述第二螺旋铰刀（801）的吊轴装置，所述吊轴装置包括吊轮（803）和吊臂（804），所述第二螺旋铰刀（801）的旋转轴穿过所述吊轮（803）沿输送通道（7）延伸，所述吊臂（804）固定在所述输送通道（7）的内壁上。

6.根据权利要求5所述的污泥深度脱水系统，其特征在于，所述输送通道（7）中设置悬空梁（802），所述吊臂（804）固定在所述悬空梁（802）上，所述输送通道（7）内设有堆积污泥清除装置，其具体结构为：所述吊轮（803）上方通过至少三根吊臂（804）将吊轮（803）悬空连接在悬空梁（802）上；吊轮（803）上方对应的至少一侧输送通道（7）侧壁上设置高压喷嘴（805），高压喷嘴（805）喷射方向正对输送通道（7）底部；高压喷嘴（805）通过控制阀（806）与高压水箱（10）连通。

说明书

一种污泥深度脱水的方法与系统

技术领域

[0001] 本发明涉及污泥处理领域，更具体地说，涉及一种污泥深度脱水的方法与系统。

背景技术

[0002] 由于我国污水厂在建设过程中，长期以来“重水轻泥”，我国城镇污水处理厂基本实现了污泥的初步减量化，但未实现污泥的稳定化处理。据统计，目前处置方式中，主要以土地填埋、污泥好氧发酵、农用、污泥自然干化、污泥焚烧为主。现有的污泥处理方式存在安全性差、处理效率低等问题，并且在处理的过程中会对环境产生二次污染。

[0003] 城镇污水处理厂污泥在焚烧或水泥窑协同处置之前，首先要对污泥进行脱水前处理。原生进厂污泥中含有棉纱等杂质，这些杂质会堵塞污泥输送管道并严重磨损设备，影响设备运转率和污泥处理效率。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种污泥深度脱水的方法与系统，能够有效的降低污泥中的水分，并且收集脱水后的泥饼，同时能过滤污泥中的棉纱等杂质，提高了污泥处理效率。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种污泥深度脱水的方法，包括以下步骤：

[0006] S1、将污泥与改性剂加入到污泥调质罐内；

[0007] S2、在污泥调质罐中充分搅拌污泥和改性剂，污泥发生絮凝改性；污泥调质罐中设有过滤网对污泥进行初级过滤；

[0008] S3、对从污泥调质罐中流出的污泥进行二级过滤，然后通过高压泵输送至 高压隔膜板框压滤机进行压滤，脱除污泥中的水分，形成泥饼；

[0009] S4、将泥饼通过螺旋输送设备送至泥饼卸料仓存储。

[0010] 上述方案中，所述改性剂为生石灰和三氯化铁，所述步骤S2进一步包括：

[0011] 步骤S21、将污水厂含水湿污泥稀释至92～94%的含水率；

[0012] 步骤S22、投加三氯化铁作为无机铁盐混凝剂，用量控制在30～50kg/吨湿污泥，充分搅拌5～10min；

[0013] 步骤S23、投加生石灰作为无机助凝剂，用量控制在60～120kg/吨湿污泥，充分搅拌30～60min。

[0014] 本发明还提供了一种污泥深度脱水系统，包括改性剂储料仓、改性剂输送装置、污泥调质罐、二级过滤装置、高压泵、高压隔膜板框压滤机、螺旋输送设备和泥饼卸料仓，所述改性剂储料仓内的改性剂通过所述改性剂输送装置加入所述污泥调质罐内，所述污泥调质罐内设有搅拌桨叶和过滤网，从所述污泥调质罐流出的污泥通过所述高压泵输送至高压隔膜板框压滤机内，所述高压隔膜板框压滤机将所述污泥中的水分挤干形成泥饼，泥饼通过螺旋输送设备送至泥饼卸料仓存储；所述二级过滤装置位于所述污泥调质罐和高压泵之间。

[0015] 上述方案中，所述改性剂输送装置包括第一螺旋铰刀和壳体，所述第一螺旋铰刀安装在壳体内，所述壳体开口处设有法兰，所述第一螺旋铰刀的旋转轴的一端延伸并穿过所述法兰伸出至壳体外侧，所述旋转轴的伸出端设有轴承，所述轴承安装在轴承座内，所述轴承座固定在所述法兰上。

[0016] 上述方案中，所述过滤网平行于所述搅拌桨叶的转轴并且沿所述污泥调质罐的径向设置。

[0017] 上述方案中，所述二级过滤装置包括设置在高压泵前端管道上的过滤盒，所述过滤盒内设有梳状过滤网，所述梳状过滤网与所述过滤盒内污泥的流动方向垂直。

[0018] 上述方案中，所述高压隔膜板框压滤机包括止推板、横梁、液压泵和多个滤板，所述止推板固定在所述横梁的一端，所述液压泵驱动所述滤板沿所述横梁移动，所述滤板的正反两面包有滤布；更换滤布时，两个相邻滤板之间有间隙，所述两个相邻滤板之间设置有限位杆，所述限位杆放置在所述横梁上。

[0019] 上述方案中，所述滤板的下方设有输送通道，所述螺旋输送设备设置在所述输送通道内，所述螺旋输送设备包括第二螺旋铰刀和支撑所述第二螺旋铰刀的吊轴装置，所述吊轴装置包括吊轮和吊臂，所述第二螺旋铰刀的旋转轴穿过所述吊轮沿输送通道延伸，所述吊臂固定在所述输送通道的内壁上。

[0020] 上述方案中，所述输送通道中设置悬空梁，所述吊臂固定在所述悬空梁上，所述输送通道内设有堆积污泥清除装置，其具体结构为：所述吊轮上方通过至少三根吊臂将吊轮悬空连接在悬空梁上；吊轮上方对应的至少一侧输送通道侧壁上设置高压喷嘴，高压喷嘴喷射方向正对输送通道底部；高压喷嘴通过控制阀与高压水箱连通。

[0021] 上述方案中，所述泥饼卸料仓包括泥饼仓和泥饼仓下方的卸料斗,卸料斗出口与外运装置对接；泥饼卸料仓和卸料斗之间设置泥饼卸料闸板，泥饼卸料闸板沿前进方向的前端为封闭板，封闭板处于合拢位置时将泥饼卸料仓底部卸料口封闭；泥饼卸料闸板传动轴由减速电机驱动；卸料斗上口外沿与泥饼卸料闸板前端相邻处外扩设定距离，形成由上至下收缩的外沿侧壁斜槽；外沿侧壁斜槽的外扩内壁与封闭板最前端间隔距离为设定的污泥堵塞空间，所述污泥堵塞空间使得封闭板处于合拢位置并将泥饼卸料仓底部卸料口封闭。

[0022] 实施本发明的污泥深度脱水的方法与系统，具有以下有益效果：

[0023] 1、污泥与改性剂在调质罐内发生反应，对污泥进行絮凝改性，便于后续的高压隔膜板框压滤机对污泥进行深度脱水处理，脱水后的泥饼存储在泥饼卸料仓内，然后通过货车等外运装置转移。脱水后的泥饼可以用于水泥生产，提高了其经济价值。

[0024] 2、污泥调质罐内设有过滤网，并且调质罐的出口处还设有二级过滤装置，减少了棉纱杂质对旋转搅拌桨叶的缠绕磨损，杜绝了棉纱等杂质对污泥输送管道和高压泵的堵塞情况，降低了设备维修率，节约生产成本，无需人工频繁清理、疏通，提高设备运转率和工作效率。

[0025] 3、本发明自动化程度高，提高了污泥处理效率，并且污泥在封闭的设备中传输，不会对环境产生二次污染。

附图说明

[0026] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0027] 图1是本发明污泥深度脱水系统的结构示意图；

[0028] 图2是改性剂输送装置的结构示意图；

[0029] 图3是图2中的A向局部放大示意图；

[0030] 图4是污泥调质罐的结构示意图；

[0031] 图5是二级过滤装置的结构示意图；

[0032] 图6是高压隔膜板框压滤机的结构示意图；

[0033] 图7是螺旋输送设备的结构示意图；

[0034] 图8是泥饼卸料仓的结构示意图；

[0035] 图9是泥饼卸料闸板的结构示意图。

具体实施方式

[0036] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

[0037] 本发明一种污泥深度脱水的方法包括以下步骤：

[0038] S1、将原生污泥与改性剂加入到污泥调质罐内。本实施例中选用生石灰和三氯化铁作为改性剂，成本低，原生污泥含水率约为80%。

[0039] S2、在污泥调质罐中充分搅拌污泥和改性剂，污泥与改性剂在调质罐内发生反应，对污泥进行絮凝改性，便于后续的高压隔膜板框压滤机对污泥进行深度脱水处理。污泥调质罐中设有过滤网对污泥进行初级过滤，棉纱等杂质缠绕在过滤网上，减少了棉纱杂质对旋转搅拌桨叶的缠绕磨损。

[0040] 步骤S2进一步包括：

[0041] 步骤S21、将污水厂含水湿污泥稀释至92～94%的含水率；

[0042] 步骤S22、投加三氯化铁作为无机铁盐混凝剂，用量控制在30～50kg/吨湿污泥，充分搅拌5～10min；

[0043] 步骤S23、投加生石灰作为无机助凝剂，用量控制在60～120kg/吨湿污泥，充分搅拌30～60min。

[0044] S3、对从污泥调质罐中流出的污泥进行二级过滤，杜绝了棉纱等杂质对污泥输送管道和高压泵的堵塞情况，降低了设备维修率，节约生产成本，无需人工频繁清理、疏通，提高设备运转率和工作效率。然后通过高压泵输送至高压隔膜板框压滤机进行压滤，挤出污泥中的水分，形成含水率约为50%的泥饼。

[0045] S4、将泥饼通过螺旋输送设备送至泥饼卸料仓存储，泥饼通过货车转移。脱水后的泥饼可以用于生产水泥，提高了其经济价值。

[0046] 如图1所示，本发明还公开了一种污泥深度脱水系统，包括改性剂储料仓1、改性剂输送装置2、污泥调质罐3、二级过滤装置4、高压泵5、高压隔膜板框压滤机6、螺旋输送设备8和泥饼卸料仓9。

[0047] 改性剂储料仓1内的改性剂通过改性剂输送装置2加入污泥调质罐3内，污泥调质罐3内设有搅拌桨叶302和过滤网303，从污泥调质罐3流出的污泥通过高压泵5输送至高压隔膜板框压滤机6内，高压隔膜板框压滤机6将污泥中的水分挤出，形成泥饼，泥饼通过螺旋输送设备8送至泥饼卸料仓9存储。二级过滤装置4位于污泥调质罐3和高压泵5之间。

[0048] 污泥与改性剂在调质罐3内发生反应，对污泥进行絮凝改性，便于后续的高压隔膜板框压滤机6对污泥进行深度脱水处理，脱水后的泥饼存储在泥饼卸料仓9内，然后通过货车转移。脱水后的泥饼可以用于生产水泥，提高了其经济价值。污泥调质罐3内设有过滤网303，并且调质罐3的出口处还设有二级过滤装置4，减少了棉纱杂质对旋转搅拌桨叶302的缠绕磨损，杜绝了棉纱等杂质对污泥输送管道和高压泵5的堵塞情况，降低了设备维修率，节约生产成本，无需人工频繁清理、疏通，提高设备运转率和工作效率。

[0049] 如图2、图3所示，进一步的，改性剂输送装置2包括第一螺旋铰刀202、壳体201和堵住壳体201开口的法兰204。法兰204和壳体201可以通过螺栓固定连接，第一螺旋铰刀202安装在壳体201内，第一螺旋铰刀202的旋转轴203的一端穿过法兰204并伸出至壳体201外侧。旋转轴203的伸出端设有轴承，轴承安装在轴承座206内，轴承座206固定在法兰204上。本发明把 轴承延长至壳体201外侧，轴承与第一螺旋铰刀202通过法兰204隔离，防止石灰石粉末落入轴承，避免磨损轴承，提高了轴承的使用寿命。

[0050] 旋转轴203与法兰204之间还可以设有密封装置，密封装置包括套装在旋转轴203外侧的第一密封件207、第二密封件209和密封垫208。密封垫208卡装在第一密封件207和第二密封件209之间，第一密封件207伸入壳体201，第二密封件209位于壳体201外侧，第一密封件207和第二密封件209通过螺栓连接。密封装置保证旋转轴203与法兰204之间的密封效果，避免壳体201中的石灰石粉末泄漏。轴承座206通过连接板205与法兰204连接，轴承座206通过螺栓与连接板205连接，连接板205焊接在法兰204上。

[0051] 如图4所示，进一步的，污泥调质罐3包括罐体304和设置在罐体304内的转轴301、搅拌桨叶302和过滤网303。

[0052] 搅拌桨叶302固定在转轴301上，搅拌桨叶302与罐体304的内壁之间设有过滤网303。过滤网303平行于转轴301并且沿罐体304的径向设置，污泥转动时会通过过滤网303。搅拌桨叶302转动时可以带动污泥转动，污泥在调质过程中，棉纱等杂质会缠绕在过滤网303上，减少了这些杂质对旋转搅拌桨叶302的缠绕磨损，杜绝了棉纱等杂质对污泥输送管道和高压泵5的堵塞情况，降低了设备维修率，节约生产成本，无需人工频繁清理、疏通，提高设备运转率和工作效率。

[0053] 罐体304的顶部设有安装口，过滤网303通过安装口插入罐体304内。过滤网303的顶部设有端板，端板位于安装口上方。本实施例中过滤网303插接在罐体304内，取出方便，便于清理。过滤网303的两侧与罐体304和搅拌桨叶302之间有间隙，不会影响搅拌桨叶302的正常转动，同时尽可能的减小过滤网303的阻挡力。转轴301上设有多个间隔设置的搅拌桨叶302，加强了搅拌能力，提高了污泥调质效率。

[0054] 如图5所示，进一步的，二级过滤装置4包括设置在高压泵5前端管道上的过滤盒401，过滤盒401内设有梳状过滤网402，梳状过滤网402与过滤盒 401内污泥的流动方向垂直。

[0055] 通过在高压泵5前安装梳状过滤网402，可以将污泥中石砾、棉纱等对高压泵5有磨损、对泥饼压滤有影响的物质过滤、沉积，以保护高压泵5等后续设备。石砾、棉纱等杂质沉积在过滤盒401内，可以定期对过滤盒401和梳状过滤网402进行清理，简单方便。由于石砾、棉纱等杂质及时清除，减少了这些杂质对污泥输送管道和高压泵5的堵塞情况，降低了设备维修率，节约生产成本，无需人工频繁清理、疏通输送管道，提高设备运转率和工作效率。

[0056] 梳状过滤网402包括安装板和设置在安装板上的梳齿，过滤盒401内壁上设有卡槽，安装板插入卡槽内固定。梳状过滤网402拆装方便，便于取出清理。梳齿上还可以设置树枝状的细杆，便于缠绕棉纱。过滤盒401的顶部设有箱盖，箱盖通过合页与过滤盒401铰接，箱盖可以通过插销锁定在过滤盒401上，打开箱盖即可清理过滤盒401并取出梳状过滤网402，简单方便。

[0057] 如图6、图7所示，进一步的，高压隔膜板框压滤机6包括止推板601、横梁604、液压泵603和多个滤板602。

[0058] 止推板601固定在横梁604的一端，液压泵603驱动滤板602沿横梁604移动，滤板602的正反两面包有滤布。通过滤板602相向移动可以挤干污泥中的水分。更换滤布时，两个相邻滤板602之间有间隙，两个相邻滤板602之间设置有限位杆605，限位杆605放置在横梁604上，即使因开关失灵而导致滤板602移动，相邻的两个滤板602之间也能保持安全距离，保证了作业人员的安全。本实施例中，限位杆605的长度为40-60cm，足以保证安全距离达到要求。

[0059] 进一步的，滤板602的下方设有输送通道7，螺旋输送设备8设置在输送通道7内，螺旋输送设备8包括第二螺旋铰刀801和支撑第二螺旋铰刀801的吊轴装置，吊轴装置包括吊轮803和吊臂804，第二螺旋铰刀801的旋转轴穿过吊轮803沿输送通道7延伸，吊臂804固定在输送通道7的内壁上。输送通道7中设置悬空梁802，吊臂804固定在悬空梁
802上。输送通道7内设有堆积污泥清除装置，其具体结构为：吊轮803上方通过至少三根吊臂804将吊 轮803悬空连接在悬空梁802上；吊轮803上方对应的至少一侧输送通道7侧壁上设置高压喷嘴805，高压喷嘴805喷射方向正对输送通道7底部；高压喷嘴805通过控制阀806与高压水箱10连通。

[0060] 优化的，沿输送通道7延伸方向均匀间隔设置多个吊轮803，多个吊轮803成直线分布。各吊轮803上方对应的至少一侧输送通道7侧壁上均设置高压喷嘴805。较佳实施例中，输送通道7侧壁上设置至少一个高压喷嘴805。沿输送通道7延伸方向，第二螺旋铰刀801输送轴在吊轮803两侧均匀间隔设置螺旋铰刀叶片。各吊轮803上方的三根吊臂804分别设置在对应悬空梁802上的两端和中点处。输送通道7还与压缩空气管路11连接，通过压缩通气便于泥饼的干燥和下落。

[0061] 如下具体实施例中，螺旋传输设备总长12m，为了整个第二螺旋铰刀801的运行稳定，需在中间约6m处增加支撑对其加以稳固。在轴向截面上，原来位于下端的支撑减小了泥饼通过空间，阻碍了泥饼输送，造成污泥在此处堆积。在堆积的污泥处，还会蓄积泥饼压滤液和滤布冲洗水，致使压滤脱水后的泥饼被再次打湿，提高后续烘干热耗。

[0062] 通过改造支撑位置，将支撑移至顶部，扩大了下端泥饼疏通空间，且增加高压水喷头，及时疏通堆积污泥，彻底解决泥饼输送过程中堵塞现象。

[0063] 如图8、图9所示，进一步的，泥饼卸料仓9包括泥饼仓901和泥饼仓901下方的卸料斗903。卸料斗903出口与外运装置对接；泥饼仓901和卸料斗903之间设置泥饼卸料闸板902，泥饼卸料闸板902沿前进方向的前端为封闭板9022，封闭板9022处于合拢位置时将泥饼仓901底部卸料口封闭；泥饼卸料闸板902传动轴9023由减速电机驱动；卸料斗903上口外沿与泥饼卸料闸板902前端相邻处外扩设定距离，形成由上至下收缩的外沿侧壁斜槽；外沿侧壁斜槽的外扩内壁与封闭板9022最前端间隔距离为设定的污泥堵塞空间，所述污泥堵塞空间使得封闭板9022处于合拢位置并将泥饼仓901底部卸料口封闭。

[0064] 泥饼卸料闸板902沿前进方向的后端为框架板9021，在保证刚度的情况下减轻阀板重量。通过将泥饼下料斗外沿加阔，卡死的污泥被闸板推至加阔的 斜槽，并从斜槽污泥堵塞空间下漏。闸板能够正常合拢，阻碍应力消失。

[0065] 无卡死污泥反向应力的抵制作用，减速机铜齿轮不会崩坏，降低了设备维修率，节约了生产成本；同时由于设置的污泥堵塞空间大于实际污泥堵塞量，因而无需人工清理污泥，提高设备运转率和工作效率。

[0066] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。