污水污泥深度处理方法技术

本发明专利技术公开了一种污水污泥深度处理方法，基于污水污泥深度处理装置，它包括污泥冷冻容器和冷冻干燥能量循环系统和余热回收装置，冷冻干燥能量循环系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器以及设置于污泥冷冻容器中的第一换热器，压缩机的出气端与冷凝器连接，冷凝器经节流元件与蒸发器连接，蒸发器经第一换热器与压缩机的进气端连接；余热回收装置装置包括余热锅炉和设置于余热锅炉内的导热油管，导热油管与第二换热器连接，导热油进入第二换热器将热量传递给空气，加热后的空气被分别输入干燥装置和污泥冷冻容器，以供污泥的干燥和解冻。本发明专利技术在处理过程不会增加污泥处理量，工质能量的循环利用提高了污泥的冷冻效率和热量利用率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，基于污水污泥深度处理装置，它包括污泥冷冻容器和冷冻干燥能量循环系统和余热回收装置，冷冻干燥能量循环系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器以及设置于污泥冷冻容器中的第一换热器，压缩机的出气端与冷凝器连接，冷凝器经节流元件与蒸发器连接，蒸发器经第一换热器与压缩机的进气端连接；余热回收装置装置包括余热锅炉和设置于余热锅炉内的导热油管，导热油管与第二换热器连接，导热油进入第二换热器将热量传递给空气，加热后的空气被分别输入干燥装置和污泥冷冻容器，以供污泥的干燥和解冻。本专利技术在处理过程不会增加污泥处理量，工质能量的循环利用提高了污泥的冷冻效率和热量利用率。【专利说明】
本专利技术涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种。
技术介绍
污水处理过程中产生大量的污泥，其数量约占处理水量的0.3% -0.5%，污泥 的处理投资及运行成本非常巨大，用于污泥处理的费用一般占污水处理厂运行费用的 20% -50%，给污水处理带来了沉重的负担。污泥处理的方法主要有调理、脱水、干燥，然后 进行焚烧、填埋、资源化利用等处置措施。污泥脱水是污泥处理非常重要的一环，对于污泥 后续的处理处置具有重要作用。污泥脱水的关键是改善污泥的脱水性能，当前传统的处理 方法是通过投加絮凝剂以及石灰先进行调理，然后进入压滤机进行机械脱水，形成含水率 60%左右的污泥外运进行干燥、焚烧等。投加絮凝剂预处理方法是通过絮凝剂的絮凝作用， 减小了污泥和水的亲和力，改变了污泥中水分的存在形式，中和污水中相反的电荷，压缩双 电层，对已脱稳的凝聚颗粒起吸附架桥的作用，使其快速形成大的絮体，从而使胶体脱稳凝 聚，实现固液分离。絮凝剂投加量以占污泥固体干重的百分比计，不同的絮凝剂投加量会有 所区别。虽然通过投加絮凝剂的方法能显著改善污泥的脱水性能，但是由于需要大量的絮 凝剂，不仅增加污泥处理的成本，而且大量的絮凝剂会增加到脱水后的污泥中，加大污泥的 处理量，而且添加的石灰呈碱性，对于后续的干燥焚烧设备具有一定的腐蚀作用，根据实际 经验，对于添加絮凝剂及石灰的污泥进行焚烧，焚烧炉寿命会下降。而其他预处理方法如超 声波、微波处理需要消耗的大量热量，且需要增设相应的处理装置；采用生物法和热力学法 需要消耗大量的生物制剂及热量。 采用冷冻方法对污泥进行前期预处理，污泥经过反复冷冻后可破坏污泥与水的结 合力和破坏胶体的结构（类似于冷冻后的内置豆腐），使胶体脱稳凝聚且细胞膜破裂，使得 用机械方法难以去除的细胞内部水渗析出来形成机械方法易以去除的间隙水，污泥颗粒迅 速沉降，脱水速度比冷冻前高几十倍，采用冷冻方法不要添加药剂，可节约药剂成本，且不 会额外增加后期的污泥处理量，同时，对于后续处理设备的寿命也没有影响。再结合污泥后 续处理方法，完成污泥深度减量化处理。 然而，现有技术对污泥的冷冻主要依赖自然环境，即在寒冷的天气下将污泥置于 室外依靠自然环境降温至-10°C左右进行冷冻和解冻，但效率低、耗时长，且如果正在南方 地区或者非冬天情况下无法操作，自然条件要求较为苛刻。另外，现有技术使用外力对污泥 进行冷冻和解冻需要对污泥进行制冷和制热双重的能量，污泥干燥后的焚烧余热回收效率 不高，成本非常高，故难以推广应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对上述现有技术存在的增加絮凝剂会增加污泥处理量以及冷 冻效率低、焚烧余热回收率低的问题，提供了一种处理过程不会增加污泥处理量，冷冻效率 高且能量利用率高的。 本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的，基于污 泥处理装置，所述的污泥处理装置包括污泥冷冻容器、干燥装置、冷冻干燥能量循环系统和 余热回收装置，所述的冷冻干燥能量循环系统包括压缩机、蒸发器、冷凝器以及设置于污泥 冷冻容器中的第一换热器，压缩机的出气端与冷凝器连接，冷凝器经节流元件与蒸发器连 接，蒸发器经第一换热器与压缩机的进气端连接；所述的冷凝器通过气体管道与干燥装置 底部相连通，蒸发器通过气体管道与干燥装置顶部相连通，同时所述的冷凝器与蒸发器通 过气体管道相连通；所述的余热回收装置包括余热锅炉和设置于余热锅炉内的导热油管， 导热油管的两端延伸出余热锅炉，并与第二换热器连接，导热油进入第二换热器将热量传 递给空气，加热后的空气被分别输入干燥装置和污泥冷冻容器，以供污泥的干燥和解冻； 所述的污水污泥处理方法包括以下步骤： 1)由冷冻干燥能量循环系统对污泥冷冻容器中的污泥进行持续冷冻，持续冷冻后 对污泥解冻，如此反复多次冷冻解冻； 2)在压滤装置中对经冷冻解冻处理结束后的污泥进行脱水，分压滤阶段和压榨脱 水阶段，使污泥被压滤成低含水率的大块泥饼状污泥； 3)大块泥饼状污泥在破碎装置中进行破碎，形成小的污泥颗粒； 4)将破碎后的污泥颗粒输送进入到污泥干燥装置内进行干燥，由冷冻干燥能量循 环系统通过冷凝器放热，将热量传递给空气，热空气进入污泥干燥装置对污泥颗粒进行干 燥。 5)干燥后的污泥颗粒被送入焚烧装置中进行焚烧，焚烧所产生的高温烟气进入余 热锅炉，导热油管吸收高温烟气的热量，并传递至第二换热器，被冷凝器加热后的空气进入 到第二换热器继续吸收热量，形成高温空气，高温空气经过风机加压后，分别通过热气管道 进入干燥装置和污泥冷冻容器。从而将余热锅炉内的热量用于污泥解冻和污泥颗粒的干 燥。 采用以上方法，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：采用本专利技术，利用了冷冻 干燥能量循环系统，同时实现了对污泥冷冻容器内污泥的冷冻和对干燥装置内的污泥的 干燥，工质在压缩机作用下，输出高温高压气态工质，经过冷凝器，工质中的热量被空气吸 收，将热量传递给空气，空气温度升高，工质温度降低，热空气通入干燥装置内对物料进行 干燥，工质被冷凝变为高压液态，高压液态工质经过节流元件降压后变为低压液态工质，低 压液态工质进入到蒸发器，吸收蒸发器内的空气热量（从物料顶部出来的空气），对空气降 温，饱和空气降温后，其所能容纳的水分降低，多余的水分凝结成液态水通过蒸发器的积水 盘排走，工质吸热后由低压液态变为低压气态（如果工质吸收空气的热量不够多的话，只 能保证部分液态的工质蒸发成气态工质，而剩余部分的液态工质以及气态工质形成两相工 质）进入到第一换热器，工质吸收第一换热器中污泥的热量，将污泥降温至所需要的冷冻 温度-10°c?-15°c (此温度范围较佳，但不限于这一数值范围），此时液体工质则被气化 成气态工质，气态工质进入到压缩机内。污泥冷冻容器内污泥经过多次冷冻解冻（解冻可 自然解冻），破坏了污泥的结构，经解冻的污泥进入压滤装置，压滤装置将污泥压成大块饼 状污泥，再送入破碎装置进行破碎形成污泥颗粒，污泥颗粒在干燥装置中进行干燥，实现了 污泥的阶段性处理。由于不用污泥中加入化学制剂，故处理过程不会增加污泥处理量，工 质能量的循环利用大大提高了污泥的冷冻效率；只需通过花费少量的压缩机能量，工质可 将冷冻容器内数倍于压缩机能耗的热量"搬运"到干燥箱内，同时实现污泥的冷冻及污泥干 燥，即解决了冷冻需要的冷量来源，又解决了干燥需要的热量来源，使得冷量及热量达到一 个非常好的平衡，大大提高了热量使用效率，节能效果明显；余热锅炉内的热量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水污泥深度处理方法，基于污泥处理装置，其特征在于：所述的污泥处理装置包括污泥冷冻容器(4)、干燥装置(3)、冷冻干燥能量循环系统和余热回收装置，所述的冷冻干燥能量循环系统包括压缩机(5)、蒸发器(6)、冷凝器(7)以及设置于污泥冷冻容器(4)中的第一换热器(8)，压缩机(5)的出气端与冷凝器(7)连接，冷凝器(7)经节流元件(9)与蒸发器(6)连接，蒸发器(6)经第一换热器(8)与压缩机(5)的进气端连接；所述的冷凝器(7)通过气体管道(10)与干燥装置(3)底部相连通，蒸发器(6)通过气体管道(10)与干燥装置(3)顶部相连通，同时所述的冷凝器(7)通过气体管道(10)与蒸发器(6)相连通；所述的余热回收装置装置包括余热锅炉(17)和设置于余热锅炉(17)内的导热油管(18)，导热油管(18)的两端延伸出余热锅炉(17)，并与第二换热器(19)连接，导热油进入第二换热器(19)将热量传递给空气，加热后的空气被分别输入干燥装置(3)和污泥冷冻容器(4)，以供污泥的干燥和解冻；所述的污水污泥处理方法包括以下步骤：1)由冷冻干燥能量循环系统对污泥冷冻容器中的污泥进行持续冷冻，持续冷冻后对污泥解冻，如此反复多次冷冻解冻；2)在压滤装置中对经冷冻解冻处理结束后的污泥进行脱水，分压滤阶段和压榨脱水阶段，使污泥被压滤成低含水率的大块泥饼状污泥；3)大块泥饼状污泥在破碎装置中进行破碎，形成小的污泥颗粒；4)将破碎后的污泥颗粒输送进入到污泥干燥装置内进行干燥，由冷冻干燥能量循环系统通过冷凝器放热，将热量传递给空气，热空气进入污泥干燥装置对污泥颗粒进行干燥。5)干燥后的污泥颗粒被送入焚烧装置中进行焚烧，焚烧所产生的高温烟气进入余热锅炉，导热油管吸收高温烟气的热量，并传递至第二换热器，被冷凝器加热后的空气进入到第二换热器继续吸收热量，形成高温空气，高温空气经过风机加压后，分别通过热气管道进入干燥装置和污泥冷冻容器。从而将余热锅炉内的热量用于污泥解冻和污泥颗粒的干燥。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：饶宾期，欧阳华兵，
申请(专利权)人：饶宾期，
类型：发明
国别省市：浙江;33