公布日：2023.09.05
申請日：2023.07.05
分類號：C02F11/14(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/06(2006.01)I;C02F11/147(2019.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥處理設(shè)備及工藝，所述設(shè)備包括：污泥預(yù)處理系統(tǒng)，用于對藥劑進(jìn)行制備，并將藥劑與待處理污泥混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠；脫水系統(tǒng)，與所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)的出泥端銜接，用于將經(jīng)所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)處理后的污泥進(jìn)行脫水；所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)和所述脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行破膠，是通過所述藥劑改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)，將污泥中難以破除泡體結(jié)構(gòu)刺破，使得污泥中的結(jié)合水和吸附水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤�。本發(fā)明采用對污泥進(jìn)行破膠預(yù)處理的方式，通過化學(xué)方法改變了污泥的水體結(jié)構(gòu)，即將表面吸附水和毛細(xì)結(jié)合水改變了存在形式，使它們以自由水的形式存在，自由水可以通過外力輕松排出；再經(jīng)過脫水系統(tǒng)對污泥的脫水，脫水率大幅度提高。
權(quán)利要求書
1.污泥處理設(shè)備，其特征在于，包括：污泥預(yù)處理系統(tǒng)，用于對包括破膠劑在內(nèi)的藥劑進(jìn)行制備，并將藥劑與待處理污泥混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠；脫水系統(tǒng)，與所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)的出泥端銜接，用于將經(jīng)所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)處理后的污泥進(jìn)行脫水，并持續(xù)對污泥進(jìn)行破膠；所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)和所述脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行破膠，是通過所述藥劑改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)，將污泥中難以破除泡體結(jié)構(gòu)刺破，使得污泥中的結(jié)合水和吸附水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/span>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)包括：卸料倉(1)，用于對待處理的污泥進(jìn)行卸料；污泥儲存?zhèn)}(4)，與所述卸料倉(1)的出泥端相連接，用于對污泥進(jìn)行存儲；藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)，用于對藥劑進(jìn)行制備、輸送；攪拌系統(tǒng)，分別與所述污泥儲存?zhèn)}(4)的出泥端及所述藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)出藥端相連接；所述攪拌系統(tǒng)用于將污泥、藥劑、水混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠除菌調(diào)理；固液分離器(12)，與所述攪拌系統(tǒng)的出泥端相連接，用于將經(jīng)所述攪拌系統(tǒng)攪拌后的污泥進(jìn)行固液分離；泥漿罐(14)，與所述固液分離器(12)的出泥端相連接，用于對經(jīng)過破膠除菌調(diào)理的污泥漿進(jìn)行悶料處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)包括：藥劑生產(chǎn)裝置(7)，用于對能夠改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)的藥劑進(jìn)行制備；藥劑氣力輸送管道(8)，與所述藥劑生產(chǎn)裝置出藥端相連接；藥劑氣力輸送泵，設(shè)置在所述藥劑氣力輸送管道(8)上；計量斗(10)，位于所述藥劑氣力輸送管道(8)出藥端的正下方，用于對藥劑進(jìn)行計量；藥劑輸送機，其進(jìn)藥端與所述計量斗(10)出藥端相銜接，其出藥端與所述攪拌系統(tǒng)相銜接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述藥劑生產(chǎn)裝置(7)還對無害化藥劑進(jìn)行制備；在所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)對污水進(jìn)行預(yù)處理過程中和/或所述脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行脫水過程中，通過所述無害化藥劑對污泥進(jìn)行殺菌除臭，抑制并降低污泥中重金屬的滲出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述脫水系統(tǒng)包括：初級脫水系統(tǒng)，用于對經(jīng)預(yù)處理后的污泥進(jìn)行壓濾脫水；持續(xù)脫水系統(tǒng)，與所述初級脫水系統(tǒng)的出料端相銜接，用于對經(jīng)所述初級脫水系統(tǒng)處理后的泥餅進(jìn)行持續(xù)脫水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述持續(xù)脫水系統(tǒng)包括：破碎機(18)，用于承接所述初級脫水系統(tǒng)壓濾后的泥餅，用于將泥餅破碎成污泥顆粒；混料翻拌機(20)，與所述破碎機(18)的出料端相連接，用于將破碎后的污泥顆粒在混料翻拌機中進(jìn)行翻拌，以降低污泥顆粒中的含水率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，所述混料翻拌機(20)的上方還設(shè)置有儲料倉(21)；所述儲料倉(21)用于存儲木屑并將木屑投入所述混料翻拌機(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，還包括：造粒機(23)，用于將脫水后的污泥進(jìn)行造粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，還包括：廢水處理裝置(25)，用于將所述脫水系統(tǒng)對污泥處理過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集處理；經(jīng)所述廢水處理裝置(25)處理后的水及污泥進(jìn)行回用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的污泥處理設(shè)備，其特征在于，還包括：廢氣處理裝置(26)，用于將所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)以及所述脫水系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行吸收處理。
11.污泥處理工藝，其特征在于，所述工藝基于權(quán)利要求1至10任意一項所述的污泥處理設(shè)備進(jìn)行，包括以下步驟：S1.對污泥進(jìn)行預(yù)處理：將配置的藥劑與待處理污泥混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠；S2.對經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的污泥進(jìn)行脫水，并持續(xù)對污泥進(jìn)行破膠；所述步驟S1和所述步驟S2對污泥進(jìn)行破膠，是通過所述藥劑改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)，將污泥中難以破除泡體結(jié)構(gòu)刺破，使得污泥中的結(jié)合水和吸附水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/span>
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的污泥處理工藝，其特征在于，還包括以下步驟：在進(jìn)行步驟S1過程中和/或進(jìn)行步驟S2過程中，將配置的無害化藥劑與污泥進(jìn)行攪拌混合，以對污泥進(jìn)行殺菌除臭，抑制并降低污泥中重金屬的滲出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污泥處理工藝，其特征在于，所述無害化藥劑包括沸石、活性氧化鎂以及強氧化劑混合劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13任意一項所述的污泥處理工藝，其特征在于，所述步驟S1具體包括以下步驟：S11.藥劑的制備；S12.將污泥、藥劑、水依次輸送至攪拌系統(tǒng)進(jìn)行混合攪拌；S13.將混合攪拌后的污泥漿輸入泥漿罐(14)進(jìn)行悶料處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的污泥處理工藝，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：S21.初步脫水工藝步驟：設(shè)定初級脫水系統(tǒng)的壓濾時間以及壓濾壓力后，通過初級脫水系統(tǒng)對經(jīng)預(yù)處理后的污泥進(jìn)行至少一次壓濾脫水；S22.持續(xù)脫水工藝步驟：將經(jīng)步驟S21壓濾后的泥餅破碎，形成半干的土壤狀污泥顆粒；將破碎后的污泥顆粒進(jìn)行翻拌，并持續(xù)對污泥顆粒進(jìn)行破膠，以使污泥顆粒中的水分持續(xù)揮發(fā)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的污泥處理工藝，其特征在于，在對污泥翻拌過程中，加入木屑，以助于污泥脫水。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的污泥處理工藝，其特征在于，還包括在對污泥脫水后的造粒步驟。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的污泥的處理方法無法高效地實現(xiàn)對污泥無害化處理的缺陷，從而提供一種污泥處理設(shè)備及工藝。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
污泥處理設(shè)備，包括：
污泥預(yù)處理系統(tǒng)，用于對包括破膠劑在內(nèi)的藥劑進(jìn)行制備，并將藥劑與待處理污泥混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠；
脫水系統(tǒng)，與所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)的出泥端銜接，用于將經(jīng)所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)處理后的污泥進(jìn)行脫水，并持續(xù)對污泥進(jìn)行破膠；
所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)和所述脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行破膠，是通過所述藥劑改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)，將污泥中難以破除泡體結(jié)構(gòu)刺破，使得污泥中的結(jié)合水和吸附水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/span>
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)包括：
卸料倉，用于對待處理的污泥進(jìn)行卸料；
污泥儲存?zhèn)}，與所述卸料倉的出泥端相連接，用于對污泥進(jìn)行存儲；
藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)，用于對藥劑進(jìn)行制備、輸送；
攪拌系統(tǒng)，分別與所述污泥儲存?zhèn)}的出泥端及所述藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)出藥端相連接；所述攪拌系統(tǒng)用于將污泥、藥劑、水混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠除菌調(diào)理；
固液分離器，與所述攪拌系統(tǒng)的出泥端相連接，用于將經(jīng)所述攪拌系統(tǒng)攪拌后的污泥進(jìn)行固液分離；
泥漿罐，與所述固液分離器的出泥端相連接，用于對經(jīng)過破膠除菌調(diào)理的污泥漿進(jìn)行悶料處理。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述藥劑生產(chǎn)輸送系統(tǒng)包括：
藥劑生產(chǎn)裝置，用于對能夠改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)的藥劑進(jìn)行制備；
藥劑氣力輸送管道，與所述藥劑生產(chǎn)裝置出藥端相連接；
藥劑氣力輸送泵，設(shè)置在所述藥劑氣力輸送管道上；
計量斗，位于所述藥劑氣力輸送管道出藥端的正下方，用于對藥劑進(jìn)行計量；
藥劑輸送機，其進(jìn)藥端與所述計量斗出藥端相銜接，其出藥端與所述攪拌系統(tǒng)相銜接。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述藥劑生產(chǎn)裝置還對無害化藥劑進(jìn)行制備；
在所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)對污水進(jìn)行預(yù)處理過程中和/或所述脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行脫水過程中，通過所述無害化藥劑對污泥進(jìn)行殺菌除臭，抑制并降低污泥中重金屬的滲出。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述脫水系統(tǒng)包括：
初級脫水系統(tǒng)，用于對經(jīng)預(yù)處理后的污泥進(jìn)行壓濾脫水；
持續(xù)脫水系統(tǒng)，與所述初級脫水系統(tǒng)的出料端相銜接，用于對經(jīng)所述初級脫水系統(tǒng)處理后的泥餅進(jìn)行持續(xù)脫水。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述持續(xù)脫水系統(tǒng)包括：
破碎機，用于承接所述初級脫水系統(tǒng)壓濾后的泥餅，用于將泥餅破碎成污泥顆粒；
混料翻拌機，與所述破碎機的出料端相連接，用于將破碎后的污泥顆粒在混料翻拌機中進(jìn)行翻拌，以降低污泥顆粒中的含水率。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述混料翻拌機的上方還設(shè)置有儲料倉；所述儲料倉用于存儲木屑并將木屑投入所述混料翻拌機。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，還包括：
造粒機，用于將脫水后的污泥進(jìn)行造粒。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，還包括：
廢水處理裝置，用于將所述脫水系統(tǒng)對污泥處理過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集處理；經(jīng)所述廢水處理裝置處理后的水及污泥進(jìn)行回用。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，還包括：
廢氣處理裝置，用于將所述污泥預(yù)處理系統(tǒng)以及所述脫水系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行吸收處理。
污泥處理工藝，所述工藝基于所述的污泥處理設(shè)備進(jìn)行，包括以下步驟：
S1.對污泥進(jìn)行預(yù)處理：
將配置的藥劑與待處理污泥混合攪拌，對污泥進(jìn)行破膠；
S2.對經(jīng)步驟S1預(yù)處理后的污泥進(jìn)行脫水，并持續(xù)對污泥進(jìn)行破膠；
所述步驟S1和所述步驟S2對污泥進(jìn)行破膠，是通過所述藥劑改變污泥中水泡體結(jié)構(gòu)，將污泥中難以破除泡體結(jié)構(gòu)刺破，使得污泥中的結(jié)合水和吸附水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?/span>
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，還包括以下步驟：
在進(jìn)行步驟S1過程中和/或進(jìn)行步驟S2過程中，將配置的無害化藥劑與污泥進(jìn)行攪拌混合，以對污泥進(jìn)行殺菌除臭，抑制并降低污泥中重金屬的滲出。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述無害化藥劑包括沸石、活性氧化鎂以及強氧化劑混合劑。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述步驟S1具體包括以下步驟：
S11.藥劑的制備；
S12.將污泥、藥劑、水依次輸送至攪拌系統(tǒng)進(jìn)行混合攪拌；
S13.將混合攪拌后的污泥漿輸入泥漿罐進(jìn)行悶料處理。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述步驟S2包括以下步驟：
S21.初步脫水工藝步驟：
設(shè)定初級脫水系統(tǒng)的壓濾時間以及壓濾壓力后，通過初級脫水系統(tǒng)對經(jīng)預(yù)處理后的污泥進(jìn)行至少一次壓濾脫水；
S22.持續(xù)脫水工藝步驟：
將經(jīng)步驟S21壓濾后的泥餅破碎，形成半干的土壤狀污泥顆粒；
將破碎后的污泥顆粒進(jìn)行翻拌，并持續(xù)對污泥顆粒進(jìn)行破膠，以使污泥顆粒中的水分持續(xù)揮發(fā)。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，在對污泥翻拌過程中，加入木屑，以助于污泥脫水。
進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，還包括在對污泥脫水后的造粒步驟。
本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：
1.本發(fā)明提供的污泥處理設(shè)備，采用對污泥進(jìn)行破膠預(yù)處理的方式，通過化學(xué)方法改變了污泥的水體結(jié)構(gòu)，即將表面吸附水和毛細(xì)結(jié)合水改變了存在形式，使它們以自由水的形式存在，自由水可以通過外力輕松排出；再經(jīng)過脫水系統(tǒng)對污泥的脫水，脫水率大幅度提高。相對于傳統(tǒng)機械脫水，經(jīng)本發(fā)明處理后的污泥，含水率更低，對環(huán)境污染的程度更小。
2.本發(fā)明提供的污泥處理設(shè)備，在污泥預(yù)處理系統(tǒng)對污水進(jìn)行預(yù)處理過程中和/或脫水系統(tǒng)對污泥進(jìn)行脫水過程中，通過無害化藥劑對污泥進(jìn)行殺菌除臭，污泥中的病原菌和寄生蟲卵去除率可達(dá)99％以上，同時抑制并降低重金屬的滲出。
3.本發(fā)明提供的污泥處理設(shè)備，在攪拌系統(tǒng)的下游設(shè)置有泥漿罐，通過泥漿罐對混合好的污泥、藥劑、水進(jìn)行悶料，通過悶料使得藥劑和污泥破膠反應(yīng)，同時也消除了污泥中病原菌和有害蟲卵。
4.本發(fā)明提供的污泥處理設(shè)備，脫水系統(tǒng)包括初級脫水系統(tǒng)和持續(xù)脫水系統(tǒng)，對污泥進(jìn)行兩次脫水，在兩次脫水過程中破膠劑均能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行破膠處理，將污泥內(nèi)部的額外水分迅速揮發(fā)，進(jìn)一步降低了污泥中的含水率。
5.本發(fā)明提供的污泥處理工藝，從無害化到資源化過程簡單、高效。采用第一步破膠、第二步無害化、第三步快速脫水的市政污泥三步法無害化技術(shù)對污泥進(jìn)行處理，污泥含水率直接從85％－90％減量到35％－40％左右，呈現(xiàn)半干狀態(tài)。由于污泥中病原菌等有害物質(zhì)已經(jīng)去除，無毒性滲出。同時處理后的污泥無需進(jìn)行其他額外的處理工序，可以直接用于營養(yǎng)土和種植土的資源化利用。改良后污泥不會污染地下水、不會損傷植被根系，也不會導(dǎo)致水土富營養(yǎng)化。三步無害化法是一種更加簡單，更加高效的污泥無害化處理技術(shù)。
6.本發(fā)明提供的污泥處理工藝，在對污泥翻拌過程中，加入了木屑。木屑具有吸水效果，進(jìn)一步降低含水率；木屑有很好的助燃作用，燃燒利用率高，造�？捎糜谏锶剂稀�
（發(fā)明人：張國梅;程艷;康春）
