一种热水解污泥处理系统的制作方法

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1.本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤指一种热水解污泥处理系统。

背景技术：

2.污泥是污水处理后的附属品，其是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥量通常占污水量的0.3％～0.5％(体积)或者约为污水处理量的1％～2％(质量)，如果属于深度处理，则污泥量会增加0.5～1倍。随着逐年污水处理量增加，对污泥处理要求也越来越高，如何以较低的处理成本，换取最佳的污泥处理量，且不增加二次污染，并在一定的循环周期内，最大化降低滤饼含水率，是污泥处理行业不断探索专研的课题。
3.目前市政生活污水处理厂污泥脱水的方式主要是通过机械脱水(离心机、叠螺机、带式压滤机等)的方式，因为现有市政生活污泥有机质含量高，上述方式针对于高有机质的污泥效果并不理想，根本原因是机械方式并不能去除有机质细胞中的“结合水”和“间隙水”；而对于高有机质污泥，细胞中所含水分所占的比重又是比较大的；另外用机械脱水的方法需要添加大量药剂进行调理，甚至需要添加大量的石灰，这样对于脱水后污泥中所含有的成分、燃值等有很大影响，不利于后端处置或者综合利用。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种热水解污泥处理系统，可有效降低污泥的含水率，可不用添加任何药剂。
5.本实用新型提供的技术方案如下：
6.一种热水解污泥处理系统，包括预热罐、工作泥罐、输送泵、热水解碳化主机、闪蒸罐、冷却器和压滤机；
7.所述预热罐的下部出口与所述工作泥罐的上部入口管路连接；所述输送泵设置在所述工作泥罐的下部出口处，并与所述热水解碳化主机的上部入口管路连接，用于将所述工作泥罐内的污泥连续送入所述热水解碳化主机内；所述热水解碳化主机的下部出口与所述闪蒸罐的入口管路连接，所述闪蒸罐的固液出口与所述冷却器的入口管路连接，所述冷却器的固液出口与所述压滤机的入口管路连接。
8.在一些实施方式中，所述冷却器的冷却水出口与所述预热罐管路连接，用于使被加热后的冷却水返回至所述预热罐内预热污泥。
9.在一些实施方式中，所述闪蒸罐的蒸汽出口与所述工作泥罐管路连接，用于使所述闪蒸罐内产生的闪蒸蒸汽返回至所述工作泥罐内加热污泥。
10.在一些实施方式中，还包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的燃料入口与天然气管道连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述热水解碳化主机管路连接，用于向所述热水解碳化主机提供蒸汽。
11.在一些实施方式中，所述压滤机产生的废气通过等离子除臭和催化分解后输入所
述蒸汽发生器的进气口。
12.在一些实施方式中，所述污泥在所述预热罐内预热至38℃～45℃；
13.所述污泥在所述工作泥罐内预热至90℃～95℃。
14.在一些实施方式中，所述污泥在所述热水解碳化主机内被加热至180～220℃，并恒温一小时。
15.在一些实施方式中，进入所述预热罐的污泥含水率为75～92％；
16.所述压滤机压榨出的干泥含水率为25～35％。
17.在一些实施方式中，所述压滤机的进泥压力≥1.6mpa；
18.所述压滤机的压榨压力≥2.0mpa。
19.本实用新型的技术效果在于：
20.1、先采用预热罐对污泥进行预热，然后再进入工作泥罐进行处理，可以减少物料的处理时间，提高污泥循环效率；采用热水解技术使污泥中的细胞破壁并部分碳化，与现有工艺相比可降低出泥含水率至30％以下。
21.2、处理过程不添加任何药剂，不会影响脱水后污泥中所含有的成分、燃值等，有利于后端处置或者综合利用。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
23.图1是本技术具体实施例提供的一种热水解污泥处理系统的结构示意图；
24.图2是本技术具体实施例提供的一种热水解污泥处理系统的工艺流程图；
25.图3是本技术具体实施例提供的压滤液按要求处理的工艺流程图。
26.附图标号说明：
27.10、工作泥罐；20、输送泵；30、热水解碳化主机；40、闪蒸罐；50、冷却器；60、蒸汽发生器。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
30.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
31.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本技术的一个实施例中，如图1和图2所示，一种热水解污泥处理系统，包括预热罐(未示出)、工作泥罐10、输送泵20、热水解碳化主机30、闪蒸罐40、冷却器50和压滤机(未示出)；预热罐的下部出口与工作泥罐10的上部入口管路连接；输送泵20设置在工作泥罐10的下部出口处，并与热水解碳化主机30的上部入口管路连接，用于将工作泥罐10内的污泥连续送入热水解碳化主机30内；热水解碳化主机30的下部出口与闪蒸罐40的入口管路连接，闪蒸罐40的固液出口与冷却器50的入口管路连接，冷却器50的固液出口与压滤机的入口管路连接，压滤机设置在压滤机房内，压滤机房密闭，采用负压出泥和抽气。
34.热水解碳化主机30的工作原理是：用连续加压加温的方法，将污泥中的有机物细胞破壁，使污泥“结合水”、“间隙水”转化为“自由水”，污泥中有机物实现部分碳化，实现不添加任何药剂并通过机械压滤的方式，达到减量83％的预期；分离出来的液体cod达到1800mg/l～25000mg/l左右，富含蛋白等营养物质，是很好的污水处理碳源，同时也是富产沼气的原料，也可做为液体有机肥配料使用，所得固体副产物在植物种植过程中施加种植物明显好于未施加处；可做绿化营养土、土地盐碱改良、矿山修复等使用；同时良好的热值，也可做水泥厂、电厂燃料使用，从而真正实现了污泥的减量化、无害化和资源化。
35.本实施例的热水解污泥处理系统具有以下优点：
36.(1)先采用预热罐对污泥进行预热，然后再进入工作泥罐进行处理，可以减少物料的处理时间，提高污泥循环效率；采用热水解技术使污泥中的细胞破壁并部分碳化，可降低污泥的含水率，含水率为75～92％的污泥经过热水解污泥处理系统处理后含水率可降低至25～35％。
37.(2)处理过程不添加任何药剂。
38.(3)与现有工艺相比可降低出泥含水率至30％以下。
39.(4)热水解运行温度较高，可将有机污泥中的病毒、细菌及虫卵去除。
40.(5)不改变原有污泥成分，不降低原有污泥热值。
41.(6)处理过程中无烘干、换热、不产生难处理臭气；
42.(7)热水解工艺解决了含高有机物污泥脱水难、运输难、处置难的情况，为后续污泥的综合利用提供了更多的可能性。
43.本实施例的污泥处理工艺过程为：含水80％的污泥先送入预热罐预热，然后送入工作泥罐10，在工作泥罐10内再被预热，工作泥罐10底部设高温高压的污泥输送泵20，将预热后的污泥送入热水解碳化主机30，污泥在热水解碳化主机30内被加热至更高温度，并恒温一段时间，然后进入闪蒸罐40，闪蒸后汽液分离，液和泥进入冷却器50，液和泥在冷却器50内降温至50℃左右去压滤机压滤，得到含30％水分的干泥饼。
44.热水解污泥处理系统的工艺参数为：
45.1、污泥性质：城镇生活污泥、有机质污泥(如：蓝藻、果渣、生物制药、印染污泥)；
46.2、污泥含水率：75～92％；
47.3、输送泵耐温180℃，最大输出压力4.0mpa；
48.4、系统工作温度180～220℃，压力2.35mpa；
49.5、压滤机压榨压力2.0mpa；
50.6、干泥含水率：25～35％。
51.进一步地，污泥在预热罐内预热至38℃～45℃；污泥在工作泥罐10内预热至90℃～95℃；污泥在热水解碳化主机30内被加热至180～220℃，并恒温一小时。
52.进一步地，如图2所示，冷却器50的冷却水出口与预热罐管路连接，用于使被加热后的冷却水返回至预热罐内预热污泥。冷却器50内的冷却水与污泥换热后温度升高，温度升高后的冷却水可作为预热的热源之一，以节省能源，提高整个处理系统的效益。
53.进一步地，如图2所示，闪蒸罐40的蒸汽出口与工作泥罐10管路连接，用于使闪蒸罐40内产生的闪蒸蒸汽返回至工作泥罐10内加热污泥。闪蒸罐40产生的闪蒸蒸汽返回至工作泥罐10内加热污泥，可节省能源，提高整个处理系统的效益。
54.进一步地，如图1和图2所示，还包括蒸汽发生器60，蒸汽发生器60的燃料入口与天然气管道连接，蒸汽发生器60的蒸汽出口与热水解碳化主机30管路连接，用于向热水解碳化主机30提供蒸汽。
55.本实施例通过蒸汽发生器60来产生蒸汽，蒸汽通入热水解碳化主机30，对热水解碳化主机30内的污泥进行加热，使污泥中的细胞破壁并部分碳化，以降低污泥的含水率。蒸汽发生器60可用天然气作为燃料，采用空气作为助燃气。
56.热水解污泥处理系统的废气主要来源于压滤机房出泥口，压滤机房密闭，压滤机出泥采用负压。压滤机产生的废气通过等离子除臭和催化分解后输入蒸汽发生器60的进气口。将压滤机产生的废气通过等离子除臭和催化分解去除臭味，并将处理后的废气回抽到蒸汽发生器60作助燃空气烧掉，使整个工艺形成一个闭环，生产现场无异味产生。
57.热水解污泥处理系统的最终排气(蒸汽发生器排放的烟气)组分及监测浓度(以下数据委托cma国家计量认证资质单位检测，排气筒高度15m)如下表1所示：
58.表1
59.指标其它速率kg/h浓度mg/m3烟气温度80℃//氨/1.39
×
10-3
0.36硫化氢//＜0.01二氧化硫//＜3低浓度颗粒物/7.15
×
10-3
1.9氮氧化物/0.0195含氧量14.3％//
60.压滤机的进泥压力≥1.6mpa；压滤机的压榨压力≥2.0mpa；压滤机的滤板耐温≥65℃。压滤机带震动滤饼机构、带自动滤布清洗机构及滤液和冲洗水收集机构。
61.污泥经压滤机压滤后得到含水率30％的泥饼以及压滤液，压滤液有多种处置方式，第一种，若热水解污泥处理系统设置在污水厂里，则压滤液可返回污水厂，用于碳源补充；第二种，若热水解污泥处理系统设置在单独建立的污泥处置中心，则压滤液经一级处置加浓缩后，可做成营养液销售；第三种，将压滤液按要求处置后纳管排放，处置工艺图如图3所示。
62.压滤机压滤后产生的泥饼可用于：
63.(1)红砖厂，掺烧制砖，有效利用热值。
64.(2)掺烧发电，不添加药剂的泥饼含水率极低、热值高、残渣少，不损害电厂系统。
65.(3)水泥厂，热值高、残渣少。
66.(4)盐碱地改良，起到类似于生物炭的作用，缓解土壤盐碱程度。
67.(5)作为市政营养土，营养成分丰富，与商品营养土接近。
68.应用例1-江苏某污水厂
69.项目规模：日处理污水3万吨，协同处置蓝藻50吨/日
70.存在问题：
71.1、原泥(蓝藻)脱水难，脱水后含水率不低于80％；
72.2、运输频率高，运输过程中有跑冒滴漏的风险；
73.3、脱水过程中添加大量药剂及石灰，综合利用难；
74.4、原泥中的细菌、虫卵、病毒不能去除；
75.解决方案：采用热水解污泥处理系统
76.项目成果：
77.1、出料污泥含水率降低至30％以下；
78.2、全处理过程不添加任何药剂；
79.3、污泥原热值不变；
80.4、有效去除原泥中的病毒、细菌及虫卵；
81.5、水热炭送至焚烧厂作为燃料提供热值。
82.应用例2-移动式水热炭化中试设备
83.项目规模：日处理含水率90％的蓝藻泥5吨
84.示范工程：集装箱(可移动式)热水解污泥处理系统
85.项目成果：
86.1、直接接收无锡黄泥田藻水分离站产生的90％含水率的藻泥；
87.2、整个过程未添加任何药剂；
88.3、出料含水率≤35％；
89.4、蓝藻泥泥饼热值高达4700～4800大卡，与动力煤相当。
90.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种热水解污泥处理系统，其特征在于，包括预热罐、工作泥罐、输送泵、热水解碳化主机、闪蒸罐、冷却器和压滤机；所述预热罐的下部出口与所述工作泥罐的上部入口管路连接；所述输送泵设置在所述工作泥罐的下部出口处，并与所述热水解碳化主机的上部入口管路连接，用于将所述工作泥罐内的污泥连续送入所述热水解碳化主机内；所述热水解碳化主机的下部出口与所述闪蒸罐的入口管路连接，所述闪蒸罐的固液出口与所述冷却器的入口管路连接，所述冷却器的固液出口与所述压滤机的入口管路连接。2.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述冷却器的冷却水出口与所述预热罐管路连接，用于使被加热后的冷却水返回至所述预热罐内预热污泥。3.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述闪蒸罐的蒸汽出口与所述工作泥罐管路连接，用于使所述闪蒸罐内产生的闪蒸蒸汽返回至所述工作泥罐内加热污泥。4.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，还包括蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的燃料入口与天然气管道连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述热水解碳化主机管路连接，用于向所述热水解碳化主机提供蒸汽。5.根据权利要求4所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述压滤机产生的废气通过等离子除臭和催化分解后输入所述蒸汽发生器的进气口。6.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述污泥在所述预热罐内预热至38℃～45℃；所述污泥在所述工作泥罐内预热至90℃～95℃。7.根据权利要求6所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述污泥在所述热水解碳化主机内被加热至180～220℃，并恒温一小时。8.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，进入所述预热罐的污泥含水率为75～92％；所述压滤机压榨出的干泥含水率为25～35％。9.根据权利要求1所述的一种热水解污泥处理系统，其特征在于，所述压滤机的进泥压力≥1.6mpa；所述压滤机的压榨压力≥2.0mpa。

技术总结

本实用新型属于污泥处理领域，公开了一种热水解污泥处理系统，包括预热罐、工作泥罐、输送泵、热水解碳化主机、闪蒸罐、冷却器和压滤机；预热罐的下部出口与所述工作泥罐的上部入口管路连接；所述输送泵设置在所述工作泥罐的下部出口处，并与所述热水解碳化主机的上部入口管路连接，用于将所述工作泥罐内的污泥连续送入所述热水解碳化主机内；所述热水解碳化主机的下部出口与所述闪蒸罐的入口管路连接，所述闪蒸罐的固液出口与所述冷却器的入口管路连接，所述冷却器的固液出口与所述压滤机的入口管路连接。本实用新型采用热水解技术使污泥中的细胞破壁并部分碳化，与现有工艺相比可降低出泥含水率至30％以下，且处理过程不添加任何药剂。何药剂。何药剂。