污泥资源化处理装置的制作方法

文档序号:12549190阅读:255来源:国知局

本实用新型涉及一种污泥处理技术领域,尤其是一种特别适合于城市污水污泥和工业污水污泥一体化资源化处理(碳化处理)装置。



背景技术:

城市污水处理和工业污水处理过程中会产生大量的污泥。就城市污水处理来说,随着国内污水处理事业的发展,污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高,产生的污泥量也日益增加,目前在国内一般污水厂中其基建和运行费用约占总基建和运行费用的20%~50%。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质,还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。据国家环保总局提供的数字,目前中国每年大约排放污水401亿m3,已建成运转的城市污水处理厂有400余座,日处理能力2534万m3。按污泥产量占处理水量的0.3%~0.5%(以含水率97%计)计算,中国城市污水厂污泥的产量在7.602万m3/d和12.67万m3/d 之间(以含水率97%计)。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果,污水污泥的处理处置问题在污水处理中占有的位置已日益突出。

目前污泥处理主要是通过污泥浓缩、机械脱水后,进行农用、填埋、焚烧的处置,在这几种处理方式中,

1、用于农用:因污泥含水率太高造成运输困难、运输量大,或因脱水泥饼分散困难需借助机械设备支持田间操作,使该技术在实际应用中存在较多的困难;

2、进行填埋:因脱水泥饼含水率较高土壤力学性质差,需混入大量泥土,从而导致土地的容积利用系数明显降低;同时过高的含水率也会因浸出液的渗透,给土壤造成二次污染

目前、国内在污泥管理方面对污泥所含病原菌、重金属和有毒有机物等理化指标及臭气等感官指标控制的重视程度还不够高,因此无论是用于家用,还是填埋,都要存在较大的环境风险,

3、直接焚烧:因其含水高,不能达到维持运行过程所需的热值,需加入辅助燃料,使处理成本明显增加,难以承受。同时焚烧除了能源消耗高以外,其设备投资大,占地多、不能对污泥中的有价成本进行回利用、浪费资源,焚烧过程也会环境带来二次污染

4、现有热解技术包括导热油热解、回转炉热解、微波热解装置,前二种方法能耗高,设备体积大,处理成本高,微波热解发热效率高,但微波辐射风险和可燃气体爆炸风险难以控制,安全风险高。

我国污泥利用的基础薄弱,人们对污泥利用的认识存在严重不足,对污泥的最终处置问题缺乏关注,给一些有害污泥的最终处置留下了隐患;污泥的利用率不是很高,仍有一部分的污水厂污泥只经贮存即由环卫部门外运市郊直接堆放,尤其是国内一些南方城市很多采用这种方式。这样的处置方式既影响了污水厂的正常运行,同时污泥的随意堆放又可能产生二次污染,也造成污泥资源的浪费。

随着国家对环保要求的日益严格,以及“土十条”的实施,因此进行污泥无害化、减量化和资源化处理将成为污泥处理技术发展的必然趋势。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的上述不足之处,本实用新型的目的在于提供一种低能耗、高安全性、低污染性、可连续生产和可移动作业的污泥废物减量化、无害化、资源化处理装置;从而从根本上解决传统处理工艺中存在的问题,降低污水处理过程的带来的环境风险。

为了达到上述之目的,本实用新型采用如下具体技术方案:污泥资源化处理装置,包括物料预处理系统、高频电场加热干馏系统、安全保护系统、热交换、冷凝、回收系统、尾气处理系统、出料、除尘系统、电控及自动控制系统;

所述物料预处理系统由污泥泵、高效污泥脱水减量装置、皮带输送机、物料破碎机和螺旋输送机组成,所述污泥泵输入端通过管线与污泥池连接,污泥泵输出端通过管线与高效污泥脱水减量装置,所述皮带输送机倾斜设置于高效污泥脱水减量装置与物料破碎机之间,螺旋输送机倾斜设置于物料破碎机的输出端;

所述高频电场干馏系统由物料干馏腔、高频电场发生器、电极板、物料推进器、混合蒸汽收集管道、安全保护系统、防结垢结焦系统和物料转送螺旋器组成,所述物料干馏腔输入端与螺旋输送机的输出端连接,所述物料推进器设置在物料干馏腔内,所述混合蒸汽收集管道连接在物料干馏腔外部,所述物料转送螺旋器的输入端连接于物料干馏腔输出端下方;

所述安全保护系统包括相互通过管线连接的氮气发生器、储气罐组和智能控制器组成,所述氮气发生器通过管线与物料干馏腔连接;

所述热交换回收单元包括相互通过管线连接的水热交换器、冷凝器、油水分离器、冷却水罐,储油罐、管线和阀门;

所述尾气处理单元包括相互通过管线连接的引风机、净化吸收塔、净化药液箱和泵;

所述出料、除尘单元包括相互通过管线连接的抗高温除尘器、风机、出螺旋输送器和储料车;

所述电控及自动控制单元由系统配电柜、PLC控制平台、温度、压力、有害气体、氧气监测控制仪表、可燃气体监测和传感器组成。

本实用新型与现有技术相比的优点是:

1、本装置由于把《高效污泥脱水减量技术和装置》应用于对污污的预处理,从而改变传统脱水工艺中存在脱水极限,对污泥中难处理的表面吸附水和微生物细胞膜中的内部结合水进行改性,极大地降低了泥饼的含水率,从而提高了后面单元设备的处理效率。

2、高频电场发生器具有加热升温快,温升高,穿透力强,热量分布均匀,能在很短时间内将污泥中水份蒸发,并参及其他有机物进行无氧热解

3、克服了传统间接加热功率损耗大,处理成本高,温度可控性差、运行稳定性不高缺点。

4、同时也与传统的电磁加热相比,克服了对加热线圈和加热室材质的体的选择性强的问题,适应性更强,工作温度更高,使用寿命更长。

5、加热汽化过程中排放烟气量小,粉尘夹带少,杜绝的传统加热方式中尾气对环境的影响。

6、在氮气的干预下,减少需耗氧类有机物的还原性和挥发性,同时在超高温的作用下固相残余物中二噁英也几乎零排放,从而对环境更加友好。

7、采用高频电场效应加热,电能能消耗低,同时,对余热进行了回收利用,更进一步节约了能源,与现有的热解碳化装置相比节能30%以上。

8、由于可实现污泥的低温碳化处理,提高的污泥的回收价值。

9、本装置采用撬装一体化,便于移动,与传统设备比,其处理量可大可小,适合在野外作业,运行起来也更加灵活,更加经济。

10、污油泥排放达到《农用钻屑中污染物控制标准》(GB4284-1984)中含油指标项目。11、自动化程度高,减少了人工,安全性能好。

12、该装置也适合含油固体废弃物处理,具有广泛的推广和应用价值。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图;

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅说明书附图1所示,本实用新型为污泥资源化处理装置,包括物料预处理系统、高频电场加热干馏系统、安全保护系统、热交换、冷凝、回收系统、尾气处理系统、出料、除尘系统、电控及自动控制系统;

所述物料预处理系统由污泥泵10、高效污泥脱水减量装置11、皮带输送机12、物料破碎机13和螺旋输送机14组成,所述污泥泵10输入端通过管线与污泥池15连接,污泥泵10输出端通过管线与高效污泥脱水减量装置11,所述皮带输送机12倾斜设置于高效污泥脱水减量装置11与物料破碎机13之间,螺旋输送机14倾斜设置于物料破碎机13的输出端;

所述高频电场干馏系统由物料干馏腔20、高频电场发生器21、电极板,物料推进器23、混合蒸汽收集管道24、安全保护系统25、防结垢结焦系统26和物料转送器27组成,所述物料干馏腔20输入端与螺旋输送机14的输出端连接,所述物料推进器13设置在物料干馏腔20内,所述混合蒸汽收集管道23连接在物料干馏腔20外部,所述物料转送器27的输入端连接于物料干馏腔20输出端下方;

所述安全保护系统包括相互通过管线连接的氮气体发生器30、储气罐组和智能控制器组成,所述氮气体发生器30一端通过管线与物料干馏腔20连接,另一端通过管线与热交换器40连接;

所述热交换回收单元包括相互通过管线连接的热交换器40、冷凝器41、油水分离器42、冷却水罐(池)43,储油(水)罐44、管线和阀门;

所述尾气处理单元包括相互通过管线连接的引风机50、净化吸收塔51、净化药液箱52和泵53;

所述出料、除尘单元包括相互通过管线连接的抗高温除尘器60、出料螺旋输送机61,风机62、储料车63;

所述电控及自动控制单元由系统配电柜、PLC控制平台、温度、压力、有害气体、氧气监测控制仪表、可燃气体监测和传感器组成。

本实用新型的工作原理如下:

物料预处理:来自污泥池的污泥通过污泥泵,打入高效污泥脱水减量处理系统,进行减量处理(处理后和污泥饼含水达50-60%)。处理后的泥通过皮带输送机,送入污泥破碎机进行破碎,通过螺旋输送机,进入加热单元物料斗。

高频电场加热:对进入加热干馏腔的物料进行加热干馏;

1)实际工作中,根据物料含水(油)等特性,由高频电场发生器给干馏室上的电板板施加电场强,干馏室在电场的作用下,温度迅速提升,(温度可达1000度以上),并对腔内的污泥进行加热;

2)通过控制高频电场发生器频率或物料推进器的运行速度,来控制物料的加热温,加热时间等参数,并根据需要实现对污泥的脱水、干燥、碳化等目的。

3)干馏室分离出的混合蒸汽,通过蒸汽收集管道进入除尘器进行除尘。

4)加热后的干泥含水率达≤3%。

5)含油率≤0.3%,符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-1984)中含油要求。

安全保护:根据加热物料的特性向干馏室内连续通入氮气,以确保干馏室内有在无氧条件下工作,一方面在保证系统运行安全,同时物料在无条件实现中低温脱水-干燥-干馏。

出料、除尘单元:

1)加热分离出的混合蒸汽,通过蒸汽收集管道进入除尘器,经过除尘处理的混合蒸汽进入冷凝单元,处理后的固体通过螺旋输送器进入干泥收集车,同时出料中产生的烟尘抽入除尘器经过除尘处理的混合蒸汽进入冷凝单元,收集车的干泥运至指定点暂存,暂存的干泥根据其性状进行分类处置,如卫填埋或回收利用

热交换、冷凝:

1)除尘处理后的分离出来的混合油蒸汽,通过风机进入热交换器,同时向交换器中通入冷氮同混合热蒸汽进行热交换,使混合热蒸汽得到降温,氮气得到加温,加温后的氮气进入干馏室,对物料进行补充加热,从而实现余热回用,节约处理成本。

2)没有冷却的热蒸汽汽进入冷凝器进行完全冷凝。

3)冷凝水进行油水分离器实现油水分离,分离出的油进入储油罐送至炼油厂,冷凝后的油的含水率≤3%;冷凝出的水进入冷却水罐回用;冷凝过程中的不凝气进入尾气净化装置处理,产生的底泥进入物料预处理单元处理。

尾气处理:通过引风机,将冷凝过程中的不凝气抽入尾气净化吸收装置。净化塔内设有喷淋洗涤装置和填料、以及吸附剂,含有净化剂的药液通过药液泵打入喷淋洗涤装置,对进入塔内的气体进行洗涤、吸附、过滤。处理后的气体达到《小型焚烧炉技术条件JB/T10192-2000》控制标准,并直接排放。

电控及自动控制:主要实现如下功能:

1)配电:实现对装置内各单元用电设备供电、起动,停止。

2)自控和安全保护:通过PLC逻辑控制平台,实现对高频电场发生器功率、物料输送、布料、卸料等作业程序进行控制,根据工艺要求,对加热温度,压力,时间、速度进行控制,并配置相应温度、压力,氧气,可然气体、的害气体变送器,对干馏室氧气含量,有限空间的可燃气体、有害气体等参数进行设定和检测,根据变送器信号反馈,进行的各单元的安全监控、报警、急停、控制。

3)控制系统可以实现自动手动模式切换。

但是,上述的具体实施方式只是示例性的,是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利,不能理解为是对本专利包括范围的限制;只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰,均落入本专利包括的范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1