高干度污水污泥处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高干度污水污泥处理装置，包括活性气体发生器（1）、螺旋过滤装置（2）、氧化筒体（3）和超高压电渗透脱水装置（4），所述的螺旋过滤装置（2）包括螺旋轴（2.1）、螺旋叶片（2.2）和螺旋筒体（2.3），螺旋轴（2.1）安装于螺旋筒体（2.3）内，所述的螺旋叶片（2.2）设置在螺旋轴上并排布于螺旋轴与螺旋筒体内壁之间，螺旋轴为中空，其端部入口与活性气体发生器相连通，并在螺旋轴壁上设有供活性气体通入的通气孔，螺旋筒体（2.3）的末端与氧化筒体（3）相连接，所述的螺旋过滤装置（2）为双螺旋结构，氧化筒体（3）的出口与超高压电渗透脱水装置（4）相连通。本发明专利技术适用范围广、能耗低、利于污泥减量化、处理后的污泥含水率低。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种高干度污水污泥处理装置。

技术介绍

截止2015年，我国污泥量达到4000万吨（80%含水率），预计到2020年将达到6000万吨，如此巨大的污泥如不能得到妥善解决，将为环境带来重大影响，也成为人们生产生活的一大负担。由于污泥的高含水、脱水难、富含有机质、易腐败、产恶臭；含有病原微生物和重金属等污染物，使得污泥的处置和处理非常麻烦。
根据我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》，城镇污泥处理处置要遵循稳定化、减量化、无害化、资源化的原则，对污泥含水率要求降到60%以下再做最终处置。特别是按国家“十三五”规划要求更加严格。当前污泥处理处置技术路线众多，包括厌氧消化、热水解+厌氧消化、生物堆肥、污泥烧砖、脱水+填埋、热干化+焚烧、水泥协同焚烧、碳化等，含水率高是污泥处理的困难所在，污泥减量化是其他“四化”的基础。不管是何种处置方式，降低污泥含水率，对污泥进行减量化处理都是最大、最基本的前提，污泥深度脱水是污泥后续处理处置的关键，也是最大的难题之一。
由于污泥的水分和普通的沙土水分性质差异较大，污泥中含有的水分包括间隙水（70%）、毛细水（20%）、吸附水（7%）、内部水（3%），间隙水并不与固体直接结合，因而通过机械方法较易分离，而毛细水、表面吸附水、内部水为束缚水，通过常用的机械方法很难去除。所以，一般需要采用其他方法前期给予预处理。
当前常用的机械脱水方式及设备主要有带式过滤脱水、离心脱水、板框压滤脱水三大类。对于市政污泥而言，带式过滤机、叠螺脱水机、离心机脱水后的滤饼含水率约在75%-80%，隔膜板框压滤机脱水的污泥含水率一般在60%左右。超高压弹性压榨机是一种压力更大，效率更高的压滤设备和固液分离设备，整个过程主要分为进料--弹性压榨--接液--卸料等四个过程。该设备压力直接来自液压油缸的压力，为直接压榨，压榨压力可达到5-7MPa单批次工作周期为1.0~1.5h，工作效率为隔膜压滤机的3-4倍，脱水后污泥含水率可以达到50%左右。但存在能耗大、设备成本高、压榨弹簧需要经常更换等问题。
采用上述一般往往需要前期添加大量的三氯化铁和石灰，对于绝干污泥的量其实是增加的，违反污泥的减量化原则；另外添加的药剂对于污泥的后续焚烧、资源化利用等都带来不利影响，一般只能用于填埋。所以，采用添加药剂深度脱水+填埋的处理方式只是一个应急之策，而作为长久之计则不合适。有鉴于此，必须提供一种新的思路来进行污泥的处理处置，为污泥的资源化利用奠定基础。
当前，对污泥进行电渗透脱水也存在一些问题，主要是设备电腐蚀严重、维修量过大等问题，加之该技术存在利用电能并能耗过大等缺点，脱水效率不高等原因，目前还没有得到广泛应用。

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脱水后污泥含水率过高、易损件多、能耗大，且不利于减量化的问题，提供了一种适用范围广、能耗低、利于污泥减量化、污泥含水率低的高干度污水污泥处理装置。
本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的高干度污水污泥处理装置，包括活性气体发生器、螺旋过滤装置、氧化筒体和超高压电渗透脱水装置，所述的螺旋过滤装置包括螺旋轴、螺旋叶片和螺旋筒体，所述的螺旋轴安装于螺旋筒体内，所述的螺旋叶片设置在螺旋轴上并排布于螺旋轴与螺旋筒体内壁之间，所述的螺旋轴为中空，其端部入口与活性气体发生器相连通，并在螺旋轴壁上设有供活性气体通入的通气孔，所述的螺旋筒体的末端与氧化筒体相连接；所述的螺旋过滤装置为双螺旋结构，所述的螺旋轴和螺旋叶片为两套，两根螺旋轴并行排列，螺旋叶片互相交错嵌入，其中一个螺旋轴上的螺旋叶片嵌入到另外一个螺旋轴的螺旋叶片之间的槽中；其中一个螺旋轴延伸至所述氧化筒体内，所述氧化筒体的出口与超高压电渗透脱水装置相连通。
采用以上结构，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：（1）通过活性气体对污泥进行氧化，破坏污泥的细胞壁，释放出污泥的内部水，使得内部水变为易于过滤的间隙水，可实现污泥的高干度脱水；（2）采用活性气体氧化，不需要添加如三氯化铁、石灰、絮凝剂等药剂，可节省药剂费用，同时对于污泥的后续处置及资源化利用产生有利效果；（3）由于前段设备采用的是螺旋过滤装置，污泥含水率适用范围更广，污泥含水率可在80%-99%之间进行波动；（4）采用活性气体、电渗透及高压压榨耦合的处理工艺，活性气体破坏污泥的细胞壁，释放出内部水，电渗透可有效的处理吸附水、毛细水及间隙水，而高压压榨可将水分快速的挤压出，该耦合处理工艺对污泥的四种水分都能进行良好的处理，使得出口为高干度污泥。
作为优选，所述的超高压电渗透脱水装置包括超高压脱水机构和电渗透机构，所述的电渗透机构安装于超高压脱水机构内，进入超高压电渗透脱水装置的污水污泥在电渗透机构的作用下析出毛细水及吸附水后，在超高压脱水机构中进行超高压脱水，得到高干度污泥。超高压电渗透脱水装置就是超高压脱水机构和电渗透机构的耦合，实现了电渗透和超高压脱水的协同作用，有效针对毛细水、吸附水和内部水，进一步提高了污泥干度。
作为优选，所述螺旋筒体与氧化筒体的连接口处设有背板，所述的背板在弹性元件的作用下抵住所述连接口，在螺旋轴上安装有定位板，所述的背板套设于螺旋轴上，所述的弹性元件一端连接在定位板上，另一端连接在背板上。螺旋过滤装置的后段为挤压脱水，脱水过程中同时实现活性气体对污泥中有机物的氧化，使得污泥的内部水被释放出，在弹性背板的作用下，进一步进行挤压过滤脱水，背压板压力设定在0.1-0.6MPa之间，经过脱水污泥克服背板压力进入到氧化筒体。
作为优选，所述螺旋轴的后段为变径设置，自前往后其轴径逐步变大；所述螺旋叶片的后段为变距结构，自前往后其叶片间距逐步减小。经历前段的重力脱水后，由于在后段螺旋轴的轴径变大、螺旋叶片的间距变小，则螺旋轴、螺旋叶片和螺旋筒体所形成的空腔则逐步变小，随着污水污泥的进给，其受到螺旋过滤装置的压力也就越来越大，有助于进一步脱水。
作为优选，在延伸入氧化筒体内的螺旋轴部分设置有气体主管，所述的气体主管上排布有气体支管，所述的气体主管与螺旋轴内相连通，所述的气体主管垂直于螺旋轴，所述的氧化筒体为圆筒形。通过气体主管和气体支管的设置，活性气体可以从螺旋轴进入气体主管和气体支管，便于充分地氧化，同时由于螺旋轴会带动气体主管旋转，将氧化筒体设置为圆筒形可以与气体主管的设计相互协同配合。
作为优选，所述的超高压脱水机构包括高压压榨筒体、挤压板、支撑板、高压油缸、滤布、排料油缸和增压器，所述的挤压板和支撑板设置于高压压榨筒体内，所述高压压榨筒体、挤压板和支撑板组成压滤腔体，所述的挤压板与高压油缸的活塞杆相连接，所述的支撑板与排料油缸的活塞杆相连接，所述的挤压板和支撑板均设置有供水分流出的孔，并在挤压板和支撑板分别覆设有滤布，所述的增压器与高压油缸相连通，以对高压油缸增压。
作为优选，所述的电渗透机构包括直流电源发生器、阳极板和阴极板，直流电源发生器的阳极、阴极分别与阳极板、阴极板电连接，所述的阳极板固定在挤压板上，所述的阴极板固定在支撑板上，阳极板与挤压板之间、阴极板与支撑板之间均设置有绝缘体，阳极板、阴极板与高压压榨筒体之间也设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高干度污水污泥处理装置，包括活性气体发生器（1）、螺旋过滤装置（2）、氧化筒体（3）和超高压电渗透脱水装置（4），其特征在于：所述的螺旋过滤装置（2）包括螺旋轴（2.1）、螺旋叶片（2.2）和螺旋筒体（2.3），所述的螺旋轴（2.1）安装于螺旋筒体（2.3）内，所述的螺旋叶片（2.2）设置在螺旋轴（2.1）上并排布于螺旋轴（2.1）与螺旋筒体（2.3）内壁之间，所述的螺旋轴（2.1）为中空，其端部入口与活性气体发生器（1）相连通，并在螺旋轴壁上设有供活性气体通入的通气孔，所述的螺旋筒体（2.3）的末端与氧化筒体（3）相连接；所述的螺旋过滤装置（2）为双螺旋结构，所述的螺旋轴（2.1）和螺旋叶片（2.2）为两套，两根螺旋轴（2.1）并行排列，螺旋叶片（2.2）互相交错嵌入，其中一个螺旋轴（2.1）上的螺旋叶片（2.2）嵌入到另外一个螺旋轴（2.1）的螺旋叶片（2.2）之间的槽中；其中一个螺旋轴（2.1）延伸至所述氧化筒体（3）内，所述氧化筒体（3）的出口与超高压电渗透脱水装置（4）相连通。

【技术特征摘要】
1.一种高干度污水污泥处理装置，包括活性气体发生器（1）、螺旋过滤装置（2）、氧化筒体（3）和超高压电渗透脱水装置（4），其特征在于：所述的螺旋过滤装置（2）包括螺旋轴（2.1）、螺旋叶片（2.2）和螺旋筒体（2.3），所述的螺旋轴（2.1）安装于螺旋筒体（2.3）内，所述的螺旋叶片（2.2）设置在螺旋轴（2.1）上并排布于螺旋轴（2.1）与螺旋筒体（2.3）内壁之间，所述的螺旋轴（2.1）为中空，其端部入口与活性气体发生器（1）相连通，并在螺旋轴壁上设有供活性气体通入的通气孔，所述的螺旋筒体（2.3）的末端与氧化筒体（3）相连接；所述的螺旋过滤装置（2）为双螺旋结构，所述的螺旋轴（2.1）和螺旋叶片（2.2）为两套，两根螺旋轴（2.1）并行排列，螺旋叶片（2.2）互相交错嵌入，其中一个螺旋轴（2.1）上的螺旋叶片（2.2）嵌入到另外一个螺旋轴（2.1）的螺旋叶片（2.2）之间的槽中；其中一个螺旋轴（2.1）延伸至所述氧化筒体（3）内，所述氧化筒体（3）的出口与超高压电渗透脱水装置（4）相连通。
2.根据权利要求1所述的高干度污水污泥处理装置，其特征在于：所述的超高压电渗透脱水装置（4）包括超高压脱水机构和电渗透机构，所述的电渗透机构安装于超高压脱水机构内，进入超高压电渗透脱水装置的污水污泥在电渗透机构的作用下析出毛细水及吸附水后，在超高压脱水机构中进行超高压脱水，得到高干度污泥。
3.根据权利要求1或2所述的高干度污水污泥处理装置，其特征在于：所述螺旋筒体（2.3）与氧化筒体（3）的连接口处设有背板（6），所述的背板（6）在弹性元件（7）的作用下抵住所述连接口，在螺旋轴（2.1）上安装有定位板（8），所述的背板（6）套设于螺旋轴（2.1）上，所述的弹性元件（7）一端连接在定位板（8）上，另一端连接在背板（6）上。
4.根据权利要求1所述的高干度污水污泥处理装置，其特征在于：所述螺旋轴（2.1）的后段为变径设置，自前往后其轴径逐步变大；所述螺旋叶片（2.2）的后段为变距结构，自前往后其叶片间距逐步减小。
5.根据权利要求1所述的高干度污水污泥处理装置，其特征在于：在延伸入氧化筒体（3）内的螺旋轴部分设置有气体主管（9），所述的气体主管（9）上排布有气体支管（10），所述的气体主管（9）与螺旋轴（2.1）内相连通，所述的气体主管（9）垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶宾期，赵子恺，卢锡龙，万延见，邹龙煌，
申请(专利权)人：饶宾期，
类型：发明
国别省市：浙江;33