[发明专利]一种混合部件、污泥水煤浆制备系统及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可将污水处理后的剩余污泥得以低成本高效消耗处理的混合部件、污泥水煤浆制备系统及其制备方法。污泥水煤浆制备系统包括用于将所述煤粉与污泥浆进行混合的浆料混合机，浆料混合机前分成煤处理装置与污泥处理装置2路分别设置；煤处理装置按其处理工艺顺序依次包括用于粉碎原料煤的破碎机、振动筛网，破碎机、振动筛网之间设置用于将未能通过筛网孔眼的原料煤运返回破碎机的返回装置；污泥处理装置包括用于将污泥粉碎成污泥浆的浆料粉碎机；生产的水煤浆更适合流化床锅炉燃烧；炉前制浆系统还能省去运输储存费用及其对周边环境的影响。

分案说明

本分案申请的原始基础是申请号为202010978133.1，申请日为2020年9月17日，发明名称为“一种污泥水煤浆制备方法及其制浆系统”的专利申请。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域与水煤浆制浆技术领域，具体涉及一种可将目前难以妥善处理的污水处理厂将污水处理后的剩余污泥得以低成本高效消耗处理的污泥水煤浆制备方法与污泥水煤浆制浆系统。

背景技术

污水处理后的剩余污泥的细微结构为絮凝网状结构。污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。污泥中水的存在形式有:空隙水、毛细水、表面吸附水和内部结合水。空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70％，可通过重力沉淀(浓缩压密)而分离；表面吸附水，约5％，是在污泥颗粒表面附着的水分，其附着力较强，常在胶体状颗粒、生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分，可通过生物分离或热力方法去除。内部结合水，约5％，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分、无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。通常含水率在85％以上时，污泥呈流态；65％～85％时呈塑态；低于60％时则呈固态。

水煤浆是通过物理加工得到的一种煤基流体燃料，它是由约65％的煤(包括添加剂)、35％的水混合制备而成的。水煤浆具有燃烧效率高、环保节能的优点。我国的水煤浆技术研究工作始于“六五”期间，经过30多年的技术研究和实践，目前，我国已经拥有了较为成熟的水煤浆制备和应用工业体系。作为一种洁净煤燃料，水煤浆的应用有很大的优越性，在国家“洁净煤”技术中具有十分突出的地位。将污泥与颗粒碎煤混合制成水煤浆是目前较为先进的一举二得的处理方法，既无害地消耗了污泥，又充分地利用了污泥中的水资源及污泥中可燃性有机物的能量，制浆时无需另外加水，节约了正常水资源。但是，由于污泥的细微结构为絮凝网状结构，直接与颗粒碎煤混合时会自行团聚成大大小小的团聚块，内部含水率很高，如果不将其有效的分解是不会随颗粒碎煤燃烧尽的。目前污泥制备水煤浆的主要难题是：由絮凝剂处理过的污泥具有很大的粘度，而且絮凝剂的网状结构，难以与煤浆充分混合，大幅度提高了浆体的粘度。污泥中含有大量内水，不仅降低了污泥水煤浆的浓度和热值，而且阻止了污泥中有机物的燃烧，使污泥制备的水煤浆不能充分燃烧，水煤浆消耗污泥的比例受到很大限制，不能达到污泥能源化利用的最佳效果。

本案申请人2019-09-06申请的ZL201910842220.1，名称为“一种污泥水煤浆制备方法与污泥水煤浆制浆系统”，所描述的方案虽然能利用粉碎机粉碎部件的凸起转齿与凸起定齿的高速剪切作用，可破坏污泥絮凝剂网状结构，使污泥内水析出；相对其现有技术，具有较大的技术进步；但是，由于其将硬质的颗粒碎煤与软质的污泥一起连续投入浆料粉碎机进行粉碎与混合，尚存在以下不足:将硬质的颗粒碎煤直接投入浆料粉碎机粉碎并不合适，由于颗粒碎煤质地较硬，导致粉碎机粉碎部件的凸起转齿与凸起定齿磨损较快，浆料粉碎机的粉碎部件的使用寿命较低；而且颗粒碎煤中还往往含有石块，甚至还有坚硬的金属块，就会导致粉碎机粉碎部件直接咬死而报废。另外，由于浆料粉碎机粉碎部件的凸起转齿与凸起定齿之间的间隙大小决定了粉碎后物料颗粒大小，污泥与颗粒碎煤一起粉碎，凸起转齿与凸起定齿之间的间隙不能充分满足煤或污泥各自的实际需求，通常只能服从煤的颗粒大小要求，此间隙对污泥来说还不够细小，导致污泥内水析出还不够充分。