[发明专利]污水污泥深度处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种污水污泥深度处理装置。

背景技术

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℃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。

发明内容

有鉴于此，本发明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污水污泥深度处理装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的污水污泥深度处理装置，包括压滤装置、破碎装置、干燥装置、焚烧装置和余热锅炉，压滤装置对污泥进行压滤处理后由破碎装置进行破碎处理，污泥破碎后进入干燥装置进行干燥处理，干燥后的污泥颗粒送入焚烧装置内焚烧，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉；

所述的污水污泥处理装置还包括污泥冷冻容器和冷冻干燥能量循环系统，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；

所述的余热锅炉内设有导热油管，导热油管与空气进行热传递对空气加热，加热后的空气被分别输入干燥装置和污泥冷冻容器，以供污泥干燥和解冻。