一种连续深度脱水协同低温污泥干化方法与流程

本发明属于污泥处理处置技术领域，涉及一种连续深度脱水协同低温污泥干化的方法及其系统。

背景技术：

随着我国各地污水处理厂的大量兴建和投运，污水处理率大幅提高，污泥产量亦同步增加。以含水率80％计，截至2012年底全国年污泥总产量已突破3000万吨。按照预测，到2020年污泥量将突破年6000万吨。污水厂污泥中富集了污水中所含的有机物、重金属、致病微生物等有毒有害物质，具有更大的生物毒性。另一方面，2015年4月发布的“水十条”进一步规定推进污泥处理处置：“污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地；非法污泥堆放点一律予以取缔；现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90％以上”。由于填埋场的减少、环保意识的提高、环境标准的日益严格等各方面的原因，污泥的减量化、无害化处理处置已成为全球性的问题。

目前，国内大部分污水处理厂脱水后污泥含水率为80％左右，污泥体积大、运输极不方便，这给污泥的最终处置(包括填埋、焚烧、建材利用、土地利用等)带来极大困难。另一方面，我国《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)规定，城市污水厂污泥只有在处理后含水率降到60％以下，才可进入填埋场。因此，对一次脱水污泥进行深度脱水处理，实现污泥的减量化、稳定化、资源化利用已迫在眉睫。

目前，应用较广的污泥深度脱水技术主要有高压板框厢式压滤、太阳能干化、热干化等。机械式污泥深度脱水技术可将污泥含水率降低至60％，但考虑经济性且受现有条件的制约污泥机械脱水难以使污泥含水率进一步降低。在污泥含水率要求降低的场合，常采用热干化方法以获得的较低的污泥含水率。高压板框厢式压滤技术能使污泥含水率降至60％以下，但该工艺存在设备占地面积大、系统复杂、压榨时间较长、不能连续出料、场地要求高(需设平台抬高)、氯化铁腐蚀等缺点。

中国专利CN201210588958.8提供一种污泥深度脱水装置及脱水方法，通过先将污泥输送至浓缩池进行预处理，然后送入调理池中通过调理药剂调理，再输送至隔膜压滤机中进行压滤脱水。该方法可将污泥含水率降至60％，但该方法装置复杂，成本较高。

中国专利CN200920067632.4提供了利用太阳能干化污泥的系统，其先通过保温棚收集太阳能，然后通过太阳能集热风道将热量输送到污泥干化回转窑中实现污泥的干化，但其存在着利用太阳能的效率有限，能耗较大，处理能力有限，干化效果不稳定、受天气影响较大等问题。

中国专利CN201520412562.7提供一种污泥改性与蒸汽加热式螺旋压榨脱水一体化装置。该方法将污泥改性、蒸汽加热、螺旋压榨相结合，可使脱水后污泥含水率降至60％，但该方法主要靠蒸汽加热、采用以热换水的方式进行污泥脱水，成本较高。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连续深度脱水协同低温污泥干化的方法及其系统，充分利用连续深度脱水和低温干化联合处理的优势对一次脱水污泥进行脱水、干化，实现污泥的减量化、无害化、资源化利用。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种连续深度脱水协同低温污泥干化系统，包括有一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机、脱水污泥缓存仓、低温干化设备，所述一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机、脱水污泥缓存仓经输送机依次连接，所述低温干化设备位于脱水污泥缓存仓的下方。

优选地，所述输送机选自刮板输送机、带式输送机、无轴螺旋输送机中的任意一种或多种组合。

更优选地，所述一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机之间的输送机为带式输送机。

更优选地，所述污泥脱水机、脱水污泥缓存仓之间的输送机为无轴螺旋输送机。

优选地，所述一次脱水污泥储存仓的底部设有卸泥闸阀。所述一次脱水污泥储存仓通过卸泥闸阀能够将一次脱水污泥储存仓内的一次脱水污泥经输送机输送至污泥改性混合机。

优选地，所述污泥改性混合机为专利号为ZL201320555506X的一种用于污泥处理的混合传输装置。所述装置由驱动机构、进料口、加药口、观察口、出料口、搅拌轴、搅拌桨和横截面为W形的筒体构成；筒体内的搅拌轴中段设有搅拌桨，两端设有旋转方向相反的前螺旋叶片和后螺旋叶片，螺距均为5～20cm；搅拌桨由桨叶、桨叶柄组成，通过螺母及垫片将搅拌桨与搅拌轴固定连接，桨叶与搅拌轴的夹角可调。

优选地，所述污泥脱水机为带式污泥脱水机。具体地，所述污泥脱水机为上海申耀环保工程有限公司生产的TJSD型带式污泥脱水机。所述污泥脱水机能够对污泥进行深度脱水。

优选地，所述污泥脱水机的滤带为聚酯或尼龙材质的斜纹编织的滤带。

优选地，所述脱水污泥缓存仓的底部设有卸泥闸阀。所述脱水污泥缓存仓通过卸泥闸阀能够将脱水污泥缓存仓内的经过连续深度脱水处理后的污泥输送至低温干化设备。

优选地，所述低温干化设备包括有污泥低温干化槽和空气干燥装置，所述污泥低温干化槽下方设有进风室，所述进风室上设有出风口，所述污泥低温干化槽上方设有回风室，所述回风室上设有回风口，所述空气干燥装置经出风口与进风室相连通，所述空气干燥装置经回风口与回风室相连通。

更优选地，所述低温干化设备为密封的空气循环设备，即所述污泥低温干化槽、空气干燥装置、进风室、回风室组成密封的空气循环体系。

更优选地，所述污泥低温干化槽内存放经连续深度脱水处理后的污泥。

更优选地，所述污泥低温干化槽的容积为500-4000L。

更优选地，所述污泥低温干化槽的材质为聚氨酯复合保温板。

更优选地，所述污泥低温干化槽与进风室之间设有均风板，所述均风板上设有多个通风孔。

进一步优选地，所述均风板的材质为不锈钢。

进一步优选地，所述通风孔的直径为1-3mm。

更优选地，所述回风室内设有回风循环风机，所述回风循环风机设置在所述回风口上。

更优选地，所述污泥低温干化槽外设有多个行走轮。进一步优选地，所述行走轮为4个。

更优选地，所述空气干燥装置的底部设有多个支脚。进一步优选地，所述支脚为4个。

更优选地，所述空气干燥装置包括有空气循环管、空气冷凝管、冷凝器、蒸发器、进风循环风机、换热器、压缩机、辅助冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、气液分离器；所述空气循环管一端与所述出风口相连通，所述空气循环管另一端与回风口相连通，所述空气循环管上依次设有进风循环风机、冷凝器、蒸发器，所述进风循环风机设置在所述空气循环管的出风口一端上，所述换热器在所述冷凝器、蒸发器之间的空气循环管与所述蒸发器、回风口之间的空气循环管上进行热交换；所述辅助冷凝器、冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器、压缩机经空气冷凝管依次循环连通。

进一步优选地，所述蒸发器外接有冷凝水管，所述蒸发器经冷凝水管与冷凝水箱相连通。

上述空气干燥装置中的空气循环管、空气冷凝管、冷凝器、蒸发器、进风循环风机、换热器、压缩机、辅助冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、气液分离器均为常规使用的元器件，均可从市场上购买获得。

本发明第二方面提供一种连续深度脱水协同低温污泥干化的方法，先对一次脱水污泥进行连续深度脱水处理后，再进行低温干化处理，所述连续深度脱水处理包括污泥改性和压榨脱水处理过程。

优选地，所述一次脱水污泥是指污水处理厂经过一级脱水后含水率为80±5％的污泥。

优选地，所述连续深度脱水是指将一次脱水污泥进一步脱水至含水率为55-70％。

优选地，所述连续深度脱水处理，具体包括以下步骤：

1)污泥改性：将一次脱水污泥输入污泥改性混合机中，加入复合改性剂进行改性反应；

2)压榨脱水：将步骤1)中改性后的污泥输入污泥脱水机中进行压榨脱水。

更优选地，步骤1)中，所述复合改性剂为上海申耀环保工程有限公司生产的TJSMA型复合改性剂。所述复合改性剂能够破坏一次脱水污泥细胞壁，改变污泥颗粒结构，使污泥颗粒化、空隙率增加，有利于后续压榨脱水阶段的污泥分布和脱水。

更优选地，步骤1)中，所述复合改性剂的总投加质量为污泥质量的1-6％。进一步优选地，所述复合改性剂的总投加质量为污泥质量的2-5％。最优选地，所述复合改性剂的总投加质量为污泥质量的3-4％。

更优选地，步骤1)中，所述改性反应的反应时间为1～5min。进一步优选地，所述改性反应的反应时间为2～4min。

更优选地，步骤1)中，所述污泥改性混合机的功率为4-7.5kW。

更优选地，步骤1)中，所述一次脱水污泥输入污泥改性混合机是将一次脱水污泥由一次脱水污泥储存仓经输送机输入污泥改性混合机。进一步优选地，所述输送机为带式输送机。

进一步优选地，所述一次脱水污泥由一次脱水污泥储存仓经卸泥闸阀排出。

更优选地，步骤2)中，所述压榨脱水的条件为：滤带压榨压力：0.1～0.6Mpa；压榨脱水时间：1～7min。进一步优选地，所述压榨脱水的条件为：滤带压榨压力：0.2～0.5Mpa；压榨脱水时间：3～5min。最优选地，所述压榨脱水的条件为：滤带压榨压力：0.35～0.4Mpa；压榨脱水时间：3～4min。所述改性污泥经过压榨脱水后，含水率降低到55～70％，堆积密度为0.7-0.8，脱水效果显著，经压榨脱水的污泥基本无臭、呈固态、性质稳定、遇水不还原、易粉碎。

更优选地，步骤2)中，所述改性后的污泥输入污泥脱水机是将改性后的污泥由污泥改性混合机经输送机输入污泥脱水机。进一步优选地，所述输送机为带式输送机。

更优选地，步骤2)中，所述压榨脱水后的污泥由污泥脱水机经输送机输入脱水污泥缓存仓。进一步优选地，所述输送机为无轴螺旋输送机。

进一步优选地，所述压榨脱水后的污泥由脱水污泥缓存仓经卸泥闸阀排出。

更优选地，步骤2)中，所述压榨脱水后的污泥形成5～10mm多孔隙薄片状。

优选地，所述低温干化处理，将经连续深度脱水处理后的污泥输入低温干化设备中，通过热空气对污泥进行干燥。

更优选地，所述干燥后污泥的含水率为10-45％。进一步优选地，所述干燥后污泥的含水率为10-30％。最优选地，所述干燥后污泥的含水率为10-25％。

更优选地，所述干燥后污泥运至污泥堆积区进行堆放。

更优选地，所述低温干化处理，具体包括以下步骤：

A)将经连续深度脱水处理后的污泥由脱水污泥缓存仓输入污泥低温干化槽；

进一步优选地，所述经连续深度脱水处理后的污泥由脱水污泥缓存仓经卸泥闸阀输入污泥低温干化槽。

B)将空气干燥装置经制冷处理和干燥处理后产生的干燥热空气，通过出风口经进风室

流过污泥低温干化槽；

进一步优选地，所述干燥热空气的温度为70-80℃。

C)再将干燥热空气与污泥接触后产生的湿热空气，经回风室由回风口重新流入空气干

燥装置中，进行制冷处理和干燥处理后产生干燥热空气；

进一步优选地，所述干燥热空气与污泥接触的时间为1-3h。

进一步优选地，所述湿热空气的温度为40-50℃。所述湿热空气是进风室内的干燥热空气通过污泥低温干化槽后，夹带含水污泥中水分的热空气。

D)循环进行步骤B至C。

进一步优选地，所述空气干燥装置的功率为100-500KW。

进一步优选地，所述制冷处理，具体包括以下步骤：

A1)将空气冷凝管中预留的低温低压气体制冷剂经压缩机处理后形成高温高压气体；

A2)将高温高压气体依次经辅助冷凝器、冷凝器处理后形成过冷气体，并将产生的热量在冷凝器内加热湿热空气；

A3)将过冷气体依次经储液器、过滤器和膨胀阀处理后形成低压气液混合物；

A4)将低压气液混合物依次经蒸发器、气液分离器处理后重新形成低温低压气体制冷剂；

A5)循环进行步骤A1至A4。

所述制冷处理在空气干燥装置中为湿热空气去除水分并得以升温提供热量。

所述低压气液混合物在蒸发器中释放热量，使蒸发器内温度降低。

最优选地，所述低温低压气体制冷剂为常用的气体制冷剂。具体如氨(R717)、氟利昂(氟氯代烷)(R22、R134a、R410A等)。

最优选地，所述高温高压气体温度≥90℃，压力≥0.15MPa。

最优选地，所述过冷气体的温度≤40℃。

最优选地，低压气液混合物的压力保持≤0.06MPa。所述气液混合物为过冷气体经处理后形成的液体及其挥发物的混合物。

最优选地，所述辅助冷凝器可采用风冷或水冷方式进行冷凝。

进一步优选地，所述干燥处理，具体包括以下步骤：

B1)将湿热空气经空气循环管流入空气干燥装置，经换热器初步降温后进入蒸发器；

B2)在蒸发器内进一步降温后，将产生的冷凝水通过冷凝水管排出，去除水分的空气再经换热器初步加热后进入冷凝器；

B3)在冷凝器内进一步加热后，将产生的干燥热空气经空气循环管流出空气干燥装置；

B4)循环进行步骤B1至B3。

所述干燥处理通过空气干燥装置将湿热空气在制冷处理提供的热量作用下，进行干燥处理后变成干燥空气。

最优选地，所述冷凝水通过冷凝水管排入冷凝水箱内。

如上所述，本发明提供的一种连续深度脱水协同低温污泥干化方法，将含水率为75～85％的一次脱水污泥输入污泥改性设备中，在复合污泥改性剂的作用下，一次脱水污泥的胞内结合水转化为自由水，一次脱水污泥得以“颗粒化”、“孔隙率增加”，改性后的一次脱水污泥进入连续脱水机，在脱水机高压、密集作用力作用下污泥含水率降为55～70％；然后，脱水后的污泥进入污泥低温干化设备，在低温干燥空气作用下，污泥中的水分被空气带出，污泥含水率进一步降至10～45％。具有以下优点：

(1)充分发挥连续污泥深度脱水系统成本低廉的技术优势，将一次脱水后含水率约为80％的污泥深度脱水至含水率为55～70％，经济高效；

(2)连续污泥深度脱水系统脱水后污泥空隙大、泥饼薄，再通过低温干化处理，有利于干燥空气传热、吸湿，提高污泥热干化效果；

(3)污泥低温干化技术运行温度70-80℃，干化后污泥含水率可达10％-45％，充分发挥低温热干化干化效果优的技术优势且处理成本相对较低；

(4)本发明充分发挥污泥机械脱水与低温干化的技术优势，经济、节能、高效，可实现污泥的资源化利用，对解决污泥处理处置难题及环境污染问题具有重要意义。

(5)本发明采用连续深度脱水和低温干化协同干化污泥，在相同处理效果下，较单纯低温干化方法，可节省设备投资成本20％～30％、节省直接运行成本30％～40％。

(6)本发明采用连续深度脱水和低温干化协同干化污泥，采用逐级干化的方式，充分发挥各工艺的技术优势，可使一次脱水污泥含水率从75～85％降至10～45％，实现污泥减量60～80％，为污泥的后续处置创造了有利条件。

附图说明

图1显示为本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统的整体结构流程图。

图2显示为本发明中的低温干化处理设备的整体结构示意图。

图3显示为本发明中的空气干燥装置的整体结构流程图。

附图标记：

A-一次脱水污泥；B-一次脱水污泥储存仓；C-输送机；D-污泥改性混合机；E-复合改性剂；F-污泥脱水机；G-脱水污泥储存仓；H-低温干化设备；H1-污泥低温干化槽；H2-空气干燥装置；H3-进风室；H4-回风室；H5-出风口；H6-回风口；I-冷凝水箱。

1-卸泥闸阀；2-干燥热空气；3-均风板；4-脱水污泥；5-湿热空气；6-回风循环风机；7-空气循环管；8-冷凝水管；9-进风循环风机；10-行走轮；11-气液分离器；12-压缩机；13-辅助冷凝器；14-冷凝器；15-换热器；16-储液器；17-过滤器；18-膨胀阀；19-蒸发器；20-通风孔；21-空气冷凝管。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下实施例中使用的一种连续深度脱水协同低温污泥干化系统，如图1所示，包括一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机、脱水污泥缓存仓、低温干化设备，所述一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机、脱水污泥缓存仓经输送机依次连接，所述低温干化设备位于脱水污泥缓存仓的下方。

如图1所示，所述输送机选自刮板输送机、带式输送机、无轴螺旋输送机中的任意一种或多种组合。其中，所述一次脱水污泥储存仓、污泥改性混合机、污泥脱水机之间的输送机为带式输送机。所述污泥脱水机、脱水污泥缓存仓之间的输送机为无轴螺旋输送机。

如图1所示，所述一次脱水污泥储存仓的底部设有卸泥闸阀。所述一次脱水污泥储存仓通过卸泥闸阀能够将一次脱水污泥储存仓内的一次脱水污泥经输送机输送至污泥改性混合机。

如图1所示，所述污泥改性混合机为专利号为ZL201320555506X的一种用于污泥处理的混合传输装置。所述污泥脱水机为带式污泥脱水机，具体为上海申耀环保工程有限公司生产的TJSD型带式污泥脱水机。所述污泥脱水机的滤带为聚酯或尼龙材质的斜纹编织的滤带。

如图1所示，所述脱水污泥缓存仓的底部设有卸泥闸阀。所述脱水污泥缓存仓通过卸泥闸阀能够将脱水污泥缓存仓内的经过连续深度脱水处理后的污泥输送至低温干化设备。

如图2所示，所述低温干化设备包括有污泥低温干化槽和空气干燥装置，所述污泥低温干化槽下方设有进风室，所述进风室上设有出风口，所述污泥低温干化槽上方设有回风室，所述回风室上设有回风口，所述空气干燥装置经出风口与进风室相连通，所述空气干燥装置经回风口与回风室相连通。

如图2所示，所述污泥低温干化槽内存放经连续深度脱水处理后的污泥。所述污泥低温干化槽的容积为500-4000L。所述污泥低温干化槽与进风室之间设有均风板，所述均风板上设有多个通风孔。所述通风孔的直径为1-3mm。

如图2-3所示，所述回风室内设有回风循环风机，所述回风循环风机设置在所述回风口上。如图2所示，所述回风室下方设有多个行走轮，优选为4个。所述空气干燥装置的底部设有多个支脚，优选为4个。

如图3所示，所述空气干燥装置包括有空气循环管、空气冷凝管、冷凝器、蒸发器、进风循环风机、换热器、压缩机、辅助冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、气液分离器；所述空气循环管一端与所述出风口相连通，所述空气循环管另一端与回风口相连通，所述空气循环管上依次设有进风循环风机、冷凝器、蒸发器，所述进风循环风机设置在所述空气循环管的出风口一端上，所述换热器在所述冷凝器、蒸发器之间的空气循环管与所述蒸发器、回风口之间的空气循环管上进行热交换；所述辅助冷凝器、冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、气液分离器、压缩机经空气冷凝管依次循环连通。

如图3所示，所述蒸发器外接有冷凝水管，所述蒸发器经冷凝水管与冷凝水箱相连通。

实施例1

将污水处理厂经过压滤机脱水后的含水率为75-85％的一次脱水污泥，如图1所示，由一次脱水污泥储存仓经输送机依次经过污泥改性混合机、污泥深度脱水机进行连续深度脱水处理。一次脱水污泥的连续深度脱水处理包括2个过程：

(1)污泥改性：一次脱水污泥由一次脱水污泥储存仓进入污泥改性混合机，加入为污泥质量1-6％优选为2-5％的上海申耀环保工程有限公司生产的污泥复合改性剂，一次脱水污泥与污泥复合改性剂在污泥改性混合机内混合反应1～5min优选为2～4min，污泥改性混合机功率为4-7.5kW。

(2)压榨脱水：将改性污泥送至上海申耀环保工程有限公司生产的带式污泥脱水机，滤布压榨压力为0.1～0.6Mpa优选为0.2～0.5Mpa、压榨脱水时间为1～7min优选为3～5min条件下脱水后，污泥含水率为55～70％。

压榨脱水后的污泥由污泥脱水机经输送机输入脱水污泥缓存仓，再将经连续深度脱水处理后的污泥，由脱水污泥缓存仓经卸泥闸阀排入低温干化设备中的污泥低温干化槽内，进行低温干化处理，污泥低温干化槽容积为0.5-4m³。如图2-3所示，将空气干燥装置产生的干燥热空气，通过出风口经进风室流过污泥低温干化槽，干燥空气通过均风板均匀地分散于污泥低温干化槽内，通过与污泥低温干化槽内的深度脱水污泥接触进行传热、吸湿，使得深度脱水污泥干化，再将干燥热空气与污泥接触后产生的湿热空气，经回风室由回风口重新流入空气干燥装置处理产生干燥热空气，循环进行。

其中，空气干燥装置的功率为100-500KW。干燥热空气的温度为70-80℃。干燥热空气与污泥接触的时间为1-3h。湿热空气的温度为40-50℃。干燥后污泥的含水率为10-45％优选为10-20％。干燥后污泥运至污泥堆积区进行堆放。

在空气干燥装置中同步进行制冷处理和干燥处理。

制冷处理过程如下：将空气冷凝管中预留的低温低压气体制冷剂经压缩机处理后形成高温高压空气，再依次经辅助冷凝器、冷凝器处理后形成过冷空气，并将产生的热量在冷凝器内加热湿热空气，再依次经储液器、过滤器和膨胀阀处理后形成低压气液混合物，再依次经蒸发器、气液分离器处理后重新形成常温常压空气，循环进行。高温高压气体温度≥90℃，压力≥0.15MPa。过冷气体的温度≤40℃。低压气液混合物的压力保持≤0.06MPa。

干燥处理过程如下：将湿热空气经空气循环管流入空气干燥装置，经换热器初步降温后进入蒸发器，在蒸发器内进一步降温后，将产生的冷凝水通过冷凝水管排出，去除水分的空气再经换热器初步加热后进入冷凝器，在冷凝器内进一步加热后，将产生的干燥热空气经空气循环管流出空气干燥装置，循环进行。冷凝水通过冷凝水管排入冷凝水箱内。

经过上述处理，在要达到相同处理效果的情况下，本发明中的连续深度脱水协同低温污泥干化系统，设备投资及其运行成本大大降低。

实施例2

江苏某城市污水处理厂剩余污泥经过带式压滤机脱水后的一次脱水污泥含水率为82％，一次脱水污泥产量为100t/d。如图1所示，由一次脱水污泥储存仓经带式输输送机依次经过污泥改性混合机、污泥深度脱水机进行连续深度脱水处理。一次脱水污泥的连续深度脱水处理包括2个过程：

(1)污泥改性：一次脱水污泥由一次脱水污泥储存仓进入污泥改性混合机，加入为污泥质量1％的上海申耀环保工程有限公司生产的污泥复合改性剂，一次脱水污泥与污泥复合改性剂在污泥改性混合机内混合反应3.5min，污泥改性混合机功率为5kW。

(2)压榨脱水将改性污泥送至上海申耀环保工程有限公司生产的TJSD-2.0型带式污泥脱水机，滤布压榨压力为0.35Mpa、压榨脱水时间为3min条件下脱水后，污泥含水率为70％，压榨脱水后污泥量约为63t/d。

压榨脱水后的污泥由污泥脱水机经无轴螺旋输送机输入脱水污泥缓存仓，再将经连续深度脱水处理后的污泥，由脱水污泥缓存仓经卸泥闸阀排入低温干化设备中的污泥低温干化槽内，进行低温干化处理，污泥低温干化槽容积为4m³。如图2-3所示，将空气干燥装置产生的干燥热空气，通过出风口经进风室流过污泥低温干化槽，干燥空气通过均风板均匀地分散于污泥低温干化槽内，通过与污泥低温干化槽内的深度脱水污泥接触进行传热、吸湿，使得深度脱水污泥干化，再将干燥热空气与污泥接触后产生的湿热空气，经回风室由回风口重新流入空气干燥装置处理产生干燥热空气，循环进行。

其中，空气干燥装置的功率为400KW。干燥热空气的温度为70℃。干燥热空气与污泥接触的时间为2h。湿热空气的温度为40℃。干燥后污泥的含水率为30％，干化后污泥量为27t/d。干燥后污泥运至污泥堆积区进行堆放，用于烧制空心砖。本发明中的连续深度脱水和低温干化协同处理系统的设备投资约为1800万元，设备直接运行成本约为170元/吨一次脱水污泥。取本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统中的低温污泥干化部分单独运行，与本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统进行比较，在要达到相同处理效果的情况下，本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统的设备投资节省约20％、设备直接运行成本节省约30％。

在空气干燥装置中同步进行制冷处理和干燥处理。制冷处理过程如下：将空气冷凝管中预留的低温低压气体制冷剂经压缩机处理后形成高温高压空气，再依次经辅助冷凝器、冷凝器处理后形成过冷空气，并将产生的热量在冷凝器内加热湿热空气，再依次经储液器、过滤器和膨胀阀处理后形成低压气液混合物，再依次经蒸发器、气液分离器处理后重新形成常温常压空气，循环进行。高温高压气体温度≥90℃，压力≥0.15MPa。过冷气体的温度≤40℃。低压气液混合物的压力保持≤0.06MPa。干燥处理过程如下：将湿热空气经空气循环管流入空气干燥装置，经换热器初步降温后进入蒸发器，在蒸发器内进一步降温后，将产生的冷凝水通过冷凝水管排出，去除水分的空气再经换热器初步加热后进入冷凝器，在冷凝器内进一步加热后，将产生的干燥热空气经空气循环管流出空气干燥装置，循环进行。冷凝水通过冷凝水管排入冷凝水箱内。

实施例3

陕西某城市污水处理厂剩余污泥经过板框压滤机脱水后的一次脱水污泥含水率为80％，一次脱水污泥产量为50t/d。如图1所示，由一次脱水污泥储存仓经带式输送机依次经过污泥改性混合机、污泥深度脱水机进行连续深度脱水处理。一次脱水污泥的连续深度脱水处理包括2个过程：

(1)污泥改性：一次脱水污泥由一次脱水污泥储存仓进入污泥改性混合机，加入为污泥质量3％的上海申耀环保工程有限公司生产的污泥复合改性剂，一次脱水污泥与污泥复合改性剂在污泥改性混合机内混合反应3min，污泥改性混合机功率为4kW。

(2)压榨脱水：将改性污泥送至上海申耀环保工程有限公司生产的TJSD-2.0型带式污泥脱水机，滤布压榨压力为0.4Mpa、压榨脱水时间为4min条件下脱水后，污泥含水率为65％，压榨脱水后污泥量约为33t/d。

压榨脱水后的污泥由污泥脱水机经无轴螺旋输送机输入脱水污泥缓存仓，再将经连续深度脱水处理后的污泥，由脱水污泥缓存仓经卸泥闸阀排入低温干化设备中的污泥低温干化槽内，进行低温干化处理，污泥低温干化槽容积为2m³。如图2-3所示，将空气干燥装置产生的干燥热空气，通过出风口经进风室流过污泥低温干化槽，干燥空气通过均风板均匀地分散于污泥低温干化槽内，通过与污泥低温干化槽内的深度脱水污泥接触进行传热、吸湿，使得深度脱水污泥干化，再将干燥热空气与污泥接触后产生的湿热空气，经回风室由回风口重新流入空气干燥装置处理产生干燥热空气，循环进行。

其中，空气干燥装置的功率为170KW。干燥热空气的温度为70℃。干燥热空气与污泥接触的时间为1.8h。湿热空气的温度为45℃。干燥后污泥的含水率为25％，干化后污泥量为15t/d。干燥后污泥运至污泥堆积区进行堆放，用于制作生态水泥。本发明中的连续深度脱水和低温干化协同处理系统的设备投资约为1200万元，设备直接运行成本约为120元/吨一次脱水污泥。取本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统中的低温污泥干化部分单独运行，与本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统进行比较，在要达到相同处理效果的情况下，本发明的连续深度脱水协同低温污泥干化系统的设备投资节省约30％、设备直接运行成本节省约40％。

在空气干燥装置中同步进行制冷处理和干燥处理。制冷处理过程如下：将空气冷凝管中预留的低温低压气体制冷剂经压缩机处理后形成高温高压空气，再依次经辅助冷凝器、冷凝器处理后形成过冷空气，并将产生的热量在冷凝器内加热湿热空气，再依次经储液器、过滤器和膨胀阀处理后形成低压气液混合物，再依次经蒸发器、气液分离器处理后重新形成常温常压空气，循环进行。高温高压气体温度≥90℃，压力≥0.15MPa。过冷气体的温度≤40℃。低压气液混合物的压力保持≤0.06MPa。干燥处理过程如下：将湿热空气经空气循环管流入空气干燥装置，经换热器初步降温后进入蒸发器，在蒸发器内进一步降温后，将产生的冷凝水通过冷凝水管排出，去除水分的空气再经换热器初步加热后进入冷凝器，在冷凝器内进一步加热后，将产生的干燥热空气经空气循环管流出空气干燥装置，循环进行。冷凝水通过冷凝水管排入冷凝水箱内。

综上所述，本发明提供的一种连续深度脱水协同污泥低温干化方法，顺应国家节能环保政策，采用污泥逐级脱水方式逐步实现污泥的减量化、稳定化和资源化。经该方法处理后的污泥可用作填埋场覆盖土、用于制作空心砖、生态水泥等建筑材料，实现污泥的资源化利用、变废为宝。该方法充分利用污泥机械脱水及热干化脱水的技术优势，经济高效，可广泛应用于污水厂一次脱水污泥的深度脱水和资源化利用，对推进我国污泥处理处置行业的发展具有重要意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。