一种污泥脱水、干燥装置的制作方法

本实用新型属于污泥处理领域，具体涉及一种污泥脱水、干燥装置。

背景技术：

随着我国经济发展和城市化进程加快，水污染问题日益突出，污水排放量呈现迅速递增趋势。据不完全统计，从1990年至2003年14年时间期间，我国城市污水排放量增加100亿m³，2003年为460亿m³；从2004年至2014年只11年时间，我国城市污水排放量增加到1250亿m³，增加了790亿m³。截至2014年底，我国城镇生活污水设施处理能力达到1.5亿m³/d，污水处理率达80wt.%。随着“十二五” 节能减排目标的推进，我国对城市污水处理厂出水水质的标准不断提高，《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级A标准。早期建设的城市污水处理厂虽然去除有机物、悬浮物的效果较好，但对氮、磷的去除效果并不明显，已经达不到目前我国对于城市污水的排放标准，基于传统活性污泥法为主要处理工艺的早期投建的城市污水处理厂迫于政策和环境压力，对污水处理厂进行提标改造势在必行。因此，我国污水处理事业迅速发展的同时也面临着许多问题和挑战，主要体现在以下3个方面：（1）建设资金缺乏，建设污水处理厂需要很大的资金投入，资金缺乏就成了限制污水治理的一大障碍；（2）污水处理厂运行费用高，导致污水处理厂的很多设备成为摆设；（3）沉降污泥不但浓度低，只有1~2wt.%，而且难于脱水，因此，脱水过程需要大量脱水设备，不但设备投资大，还占用土地，另外，脱水处理后的污泥含水率高，达到75~80wt.%，污泥体量大，年产生污泥量达到3000万吨以上，需要占用大量土地填埋，污泥中含有害细菌，填埋后会产生二次污染，这种填埋产生的地下污染很难修复，需要对污泥进行进一步干燥处理，而现行的污泥处理设备，一般仅具有脱水或干燥功能，无法在一套装置内实现污泥的连续或深度脱水、干燥处理，对人力、物力要求大，污泥处理成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可连续对污泥进行脱水和干燥的污泥处理装置，以提高污泥的脱水干燥效率和脱水深度，减少脱水设备投资并减少设备占地面积，提高污泥的处理效率。

本实用新型的技术方案为：一种污泥脱水、干燥装置，包括污泥压榨脱水单元、输送单元、污泥破碎干燥单元和收集单元，所述输送单元设置于污泥压榨脱水单元与污泥破碎干燥单元之间，输送单元将污泥压榨脱水单元处理后的污泥运送到污泥破碎干燥单元内；所述收集单元的进料口与污泥破碎干燥单元的出料口连通。

采用这样的结构设计，污泥先经过污泥压榨脱水单元脱水，获得固含量较高的污泥，然后经输送单元送入污泥破碎干燥单元，在污泥破碎干燥单元的作用下，进一步破碎、干燥，变为粉尘状，并汇集在收集单元内，通过污泥压榨脱水单元和污泥破碎干燥单元的协同作用，对污泥连续进行双重干燥，最终获得含水量低的污泥。

进一步地，所述污泥压榨脱水单元包括污泥泵和螺旋压榨脱水机，所述螺旋压榨脱水机上设有进料口、排水口和出料口，所述螺旋压榨脱水机内设有变距螺旋挤压机构，所述变距螺旋挤压机构上套有过滤网，所述污泥泵的出口端与进料口连通，所述出料口与输送单元连通。

进一步地，所述输送单元为螺旋输送机。

进一步地，所述污泥破碎干燥单元包括污泥破碎干燥罐，所述污泥破碎干燥罐的内底部设有破碎机构，所述污泥破碎干燥罐的底部设有烟气进口，所述污泥破碎干燥罐的侧壁上设有投料口，所述投料口与螺旋输送机的出口连接；所述污泥破碎干燥罐的顶部设有粉尘出口，所述粉尘出口与收集单元连通。

进一步地，所述收集单元主要由布袋收尘器组成，所述布袋收尘器的底部设有干泥出口，布袋收尘器的侧部设有粉尘入口，所述粉尘入口与粉尘出口连通；所述布袋收尘器的顶部设有排风口。

采用这样的结构配置，污泥泵将待处理的污泥抽送至污泥螺旋压榨脱水机，污泥螺旋压榨脱水机对污泥脱水，获得粘土状污泥，螺旋压榨脱水机脱出来的水可送至污水处理系统处理，粘土状污泥经过螺旋输送机送到破碎干燥机，粘土状污泥被破碎机构破碎，同时在从烟气进口通入的高温烟气的作用下，干燥，变成粉状污泥，粉状污泥随高温烟气上升，并进入布袋收尘器；在布袋收尘器内，粉状污泥沉降下来，汇集在布袋收尘器底部，获得成品干燥污泥，烟气尾气通过排风口排出。

进一步地，本实用新型的污泥脱水、干燥装置还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元包括引风机和喷淋除臭塔，所述引风机的进气口与排风口连通，引风机的出气口与喷淋除臭塔连通。

进一步地，所述喷淋除臭塔的侧壁上设有气体进口，所述气体进口与引风机的出气口连通；喷淋除臭塔内，所述气体进口的上方、下方均设有填料层，填料层的上方设有回流喷淋机构；所述喷淋除臭塔的底部有排水口，所述排水口处连接有回流水泵，所述回流水泵的出水口与回流喷淋机构连通；所述喷淋除臭塔的顶部设有排气口，所述排气口处连接有排气烟囱。

尾气通过引风机进入喷淋除臭塔，进过进一步除尘和脱臭，达标后，通过烟囱排放尾气，防止环境污染。

优选地，本实用新型的污泥脱水、干燥装置还包括污泥浓缩单元，所述污泥浓缩单元的出料口与污泥压榨脱水单元的进料口连通。

进一步地，所述污泥浓缩单元包括污泥池，所述污泥池的侧底部连接有污泥泵，所述污泥泵的出口端依次串接有第一静态混合器和第二静态混合器，所述第二静态混合器出口连通有稳流脱水塔，所述稳流脱水塔的顶部设有溢流口，所述稳流脱水塔内设有锥形内筒，锥形内筒的横截面从上至下逐渐增大，所述锥形内筒的顶部连接有直管；所述第二静态混合器的出口端与直管连通，该连接处的高度在溢流口之上；所述稳流脱水塔的底部设有污泥出口，所述污泥出口与污泥泵的进口端连通。

进一步地，所述稳流脱水塔的外侧连接有集水槽，所述集水槽上设有出水口。

该污泥浓缩单元中，污泥泵用于将污泥从污泥池中抽出并送入稳流脱水塔中，该过程中污泥依次经过第一静态混合器和第二静态混合器，在静态混合器内，污泥与混凝药剂混合，并絮凝；稳流脱水塔内设有锥形内筒，锥形内筒将稳流脱水塔分隔成两个污泥减速固液分离区，分二次将絮凝污泥脱水，提高污泥浓度，便于后续污泥压榨脱水单元对污泥的脱水处理；同时，所述稳流脱水塔的外侧连接有集水槽，所述集水槽上设有出水口，上升的污水从溢流口流到集水槽，集水槽内的水通过出水口流出，可用于其他途径。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1）适应性广，可适用于各种污水产生的污泥脱水干燥处理；

2）连续性强，脱水程度高，通过连续絮凝浓缩、螺旋压榨脱水和破碎干燥处理污泥，污泥处理工艺流程短，设备少，工程投资省，运行成本低，可将污泥含水率从98~99wt.%降低至20~30wt.%，污泥体量成倍减少，干燥后的污泥还可以作为燃料使用，减少燃煤用量，进一步减轻对环境的污染；

3）设备结构紧凑，占地面积小，造价低于传统污泥处理设备30%～60%；

4）自动化程度高，可对污泥处理一次性到位，人力、物力消耗低，本装置的污泥脱水干燥全过程可采用DCS（全自动）控制；

5）本装置可制成各种规格，在污泥处理领域有重大的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的污泥脱水、干燥装置的结构简图。

图2是本实用新型第一种实施方式的污泥压榨脱水单元、污泥干燥脱水系统和收集单元部分的放大图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

图1是本实用新型第一种实施方式的污泥脱水、干燥装置的结构简图，具体地，该污泥脱水、干燥装置，包括污泥压榨脱水单元、输送单元、污泥破碎干燥单元和收集单元，所述输送单元设置于污泥压榨脱水单元与污泥破碎干燥单元之间，输送单元将污泥压榨脱水单元处理后的污泥运送到污泥破碎干燥单元内；所述收集单元的进料口与污泥破碎干燥单元的出料口连通。

其中，所述污泥压榨脱水单元包括污泥泵6和螺旋压榨脱水机7，所述螺旋压榨脱水机7上设有进料口701、排水口702和出料口703，所述螺旋压榨脱水机7内设有变距螺旋挤压机构705，所述变距螺旋挤压机构705上套有过滤网704，所述污泥泵6的出口端与进料口701连通，所述出料口703与输送单元连通，该输送单元为螺旋输送机8。

所述污泥破碎干燥单元包括污泥破碎干燥罐9，所述污泥破碎干燥罐9的内底部设有破碎机构901，所述污泥破碎干燥罐9的底部设有烟气进口902，所述污泥破碎干燥罐9的侧壁上设有投料口903，所述投料口903与螺旋输送机8的出口连接；所述污泥破碎干燥罐9的顶部设有粉尘出口904，所述粉尘出口904与收集单元连通（见图1和图2）。

所述收集单元主要由布袋收尘器10组成，所述布袋收尘器10的底部设有干泥出口1001，布袋收尘器10的侧部设有粉尘入口1002，所述粉尘入口1002与粉尘出口904连通；所述布袋收尘器10的顶部设有排风口1003。

本实施方式的污泥脱水、干燥装置还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元包括引风机11和喷淋除臭塔12，所述引风机11的进气口与排风口1003连通，引风机11的出气口与喷淋除臭塔12连通。

所述喷淋除臭塔12的侧壁上设有气体进口122，所述气体进口122与引风机11的出气口连通；喷淋除臭塔12内，所述气体进口122的上方、下方均设有填料层125，填料层125的上方设有回流喷淋机构123；所述喷淋除臭塔12的底部有排水口121，所述排水口121处连接有回流水泵13，所述回流水泵13的出水口与回流喷淋机构123连通；所述喷淋除臭塔12的顶部设有排气口124，所述排气口124处连接有排气烟囱14。

本实施方式的污泥脱水、干燥装置还包括污泥浓缩单元，所述污泥浓缩单元的出料口与污泥压榨脱水单元的进料口连通，污泥浓缩单元对污泥起到预处理作用，方便后续处理。

其中，所述污泥浓缩单元包括污泥池1，所述污泥池1的侧底部连接有污泥泵2，所述污泥泵2的出口端依次串接有第一静态混合器3和第二静态混合器4，所述第二静态混合器4出口连通有稳流脱水塔5，所述稳流脱水塔5的顶部设有溢流口506，所述稳流脱水塔5内设有锥形内筒505，锥形内筒505的横截面从上至下逐渐增大，所述锥形内筒505的顶部连接有直管503；所述第二静态混合器4的出口端与直管503连通，该连接处的高度在溢流口506之上；所述稳流脱水塔5的底部设有污泥出口510，所述污泥出口510与污泥泵6的进口端连通；稳流脱水塔5的外侧连接有集水槽507，所述集水槽507上设有出水口508。

所述污泥池1内设有搅拌机构，以保持污泥浓度相对稳定，所述污泥池1的侧底部连接有污泥泵2，所述污泥泵2的出口端依次串接有第一静态混合器3和第二静态混合器4，用于保证污泥连续与絮凝药剂混合和絮凝；所述稳流脱水塔5中顶部设有溢流口506、锥形内筒505、集水槽507、出水口508，直管503上开设有管口511，所述第二静态混合器4通过管口511与直管503连通，直管503内设有污泥导流板504，污泥导流板504的高度低于管口511的高度；稳流脱水塔5的底部为锥形结构509，该锥形结构509的口径从上至下逐渐减小，所述锥形结构509的底部设有污泥出口510；锥形内筒505将稳流脱水塔5分隔成两个污泥减速固液分离区，即第一污泥减速固液分离区501和第二污泥减速固液分离区502，污水通过第一污泥减速固液分离区501后折流向上，再通过第二污泥减速固液分离区502后从塔上部溢流口506流到集水507，再从集水槽507出水口508自流出去。

下面以浓度为1~2wt.%的污泥的处理为例来说明。首先，污泥泵2从污泥池1抽送浓度为1~2wt.%的污泥，通过污泥管道先后经过第一静态混合器3和第二静态混合器4处，在第一侧口31处加入氧化铝含量为5~6wt.%的液体聚氯化铝PAC（加入量为污泥量的1~2wt.%），在第二侧口41处加入固含量为0.1~0.2wt.%的液体聚丙烯酰胺CPAM，絮凝污泥从稳流脱水塔5顶部的直管503进入塔内，通过污泥导流板504分散到第一污泥减速固液分离区51，在第一污泥减速固液分离区51内，絮凝污泥流速突然减少，由于污泥比重大于污水，流速快于污水，污泥与污水由于流速不同脱稳，实现固液分离，到锥形内筒505下端处时，污水带着少量污泥折流突然加速向上流动，进入第二污泥减速固液分离区502，在第二污泥减速固液分离区502内，污水及其所带的少量污泥流动速度不断减小，污水继续向上，污泥则在重力作用下折流向下流动，实现进一步的分离，随着絮凝污泥不断进入到稳流脱水塔内，第二污泥减速固液分离区502内会积累一定量的污泥并形成过滤层，对流过的污水起到过滤作用，致使污水带泥量不断减少，当污水上升到溢流口506时水已变清，并从溢流口506进入集水槽507，再从出水口508自流出去。同时，浓缩污泥在重力作用下不断下沉，到达塔底锥形结构509处，污泥在重力和静压的双重作用继续向下流动并脱水，直至到达塔底部，此时污泥浓度达到4~6wt.%，随后，污泥泵6将浓度为4~6wt.%的浓缩污泥从塔底污泥出口510抽到螺旋压榨脱水机7的过滤筒内，该浓缩污泥在变距螺旋挤压机构705的旋转挤压下不断脱水，当污泥浓度达到40~50wt.%时从出料口703进入螺旋输送机8；此后，螺旋输送机8将污泥含量达到40~50wt.%的污泥送到污泥破碎干燥罐9底部，该污泥在污泥破碎干燥罐9底部被高速旋转的破碎机构901破碎成粉状，被从污泥破碎干燥罐9底侧部进入的高温烟气干燥脱水，并随着烟气从塔顶部出口903离开干燥塔进入布袋收尘器10，干燥的污泥被布袋截留下来，在干泥出口1001可收集到含水量低于30wt.%的干燥污泥，尾气则透过布袋从顶部排风口1002离开布袋除尘器10，尾气通过引风机11进入喷淋除臭塔12，尾气中的粉尘和臭味在填料层125处与含药剂的循环水接触并被除去，达标的尾气从顶部排气口124进入烟囱排放。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。