汙水處理廠汙泥處理方法及裝置的製作方法
2023-06-05 01:21:31 1
專利名稱：汙水處理廠汙泥處理方法及裝置的製作方法
汙水處理廠汙泥處理方法及裝置技術領域 本發明涉及汙泥處理環保技術領域，尤其涉及汙水處理廠汙泥的處理裝置和方法。
背景技術：
在城市汙水處理廠中，汙水經過微生物處理得以達標排放，而汙水中原本含有的大量有機汙染物被富集、濃縮進而形成汙泥。城市汙泥含有大量的有機汙染物，同時含有病原菌、重金屬、致癌化學物質等潛在的有毒有害成分，是汙水處理過程形成的最主要的潛在二次汙染源。早期的汙水處理廠建設中，普遍將汙泥處理單元簡化建設，有的甚至完全省略汙泥處理單元，有些汙水廠為了節省運行費用，甚至將已建成的汙泥處理設施長期閒置不用。隨著城市化進程的加快，城市汙水處理量大幅增長。據環境保護部最新統計，截至2007年我國已經投入運行的城鎮汙水處理設施達到1178個，總設計處理能力7243萬噸/日，平均每天處理汙水5320萬噸。據此估算，2007年全國產生汙泥約1460萬噸(泥餅80%含水率)。汙泥產生量的與日俱增與汙泥處理能力的嚴重不足、處理手段的嚴重落後形成尖鋭的矛盾，大量的溼汙泥隨意外運、簡單填埋或堆放，致使許多城市出現了「汙泥圍城」的現象，汙泥處理問題已經成為我國無法迴避的城市環境問題。目前，國內外對此類汙泥的處理、處置多採用自然晾曬，強力擠壓或高速離心，高溫蒸發，化學或生化降解等方法進行脫水處理；填埋、焚燒、發酵制肥、焙燒建築材料、高溫碳化等方法進行消納、資源化處理。但這些方法均存在脫水效率低下、設備價格昂貴和運行成本過高等缺點，而且有些汙泥在資源化處理過程中採用鹼化降解處理就很容易產生嚴重的再次汙染。
發明內容
本發明在於提供ー種エ藝簡單、環保、熱源利用合理、成本低的汙水處理廠汙泥處理裝置和方法。本發明的具體技術方案如下
ー種汙水處理廠汙泥處理方法，包括如下步驟
a)利用蒸發脫水裝置對汙泥進行脫水，使汙泥的含水量降低至20-40%；
b)將脫水後的汙泥送至熱水鍋爐裡，往熱水鍋爐裡通入氧氣，汙泥在熱水鍋爐裡富氧燃燒，燃燒後的煙氣和殘渣排出；
c)熱水鍋爐中的熱水流至蒸發脫水裝置中用於汙泥的脫水；
d)從蒸發脫水裝置中流出的水回流到熱水鍋爐中。
為了使進入或流出蒸發脫水裝置中的水能夠得到緩衝，步驟c)中熱水鍋爐中的熱水流至熱水貯池中，熱水貯池中的熱水流至蒸發脫水裝置中用於汙泥的脫水；步驟d)中從蒸發脫水裝置中流出的水經熱水貯池後回流到熱水鍋爐中。步驟b)中的氧氣由氧氣濃度為28-30%的富氧機提供。蒸發脫水裝置中包括熱水管中的熱水以及浸沒熱水管的こ醇或丙酮。使用時，熱水管中的熱水將こ醇或丙酮加熱，由於こ醇或丙酮的沸點較低，當こ醇或丙酮的溫度達到沸點時汽化形成氣體，こ醇或丙酮相變成氣體後上升至儲液裝置的頂部將熱量傳遞給儲液裝置外表面的汙泥進行脫水；増大了熱量與汙泥的接觸面積、提高了熱量的利用率，節約了能源。本發明還涉及ー種實現上述汙水處理廠汙泥處理方法的裝置，包括蒸發脫水裝置、與蒸發脫水裝置連接的熱水鍋爐，熱水鍋爐與富氧機連接，蒸發脫水裝置與熱水鍋爐構成水循環系統。
為了使進入或流出蒸發脫水裝置中的水能夠得到緩衝，還設有熱水貯池，蒸發脫水裝置、熱水貯池和熱水鍋爐依次連接並構成水循環系統，從熱水鍋爐出來的熱水經熱水貯池緩衝後進入蒸發脫水裝置用於汙泥的脫水。作為改進，所述蒸發脫水裝置設有儲液裝置以及貫穿儲液裝置的熱水管。本發明可在汙水處理廠內就地進行汙泥焚燒處理，經蒸發脫水裝置蒸發脫水後的汙泥送入熱水鍋爐中進行焚燒，焚燒產生的煙氣和殘渣從熱水鍋爐中排除，利用汙泥焚燒產生的熱量加熱熱水鍋爐中的水，熱水鍋爐的熱水進入蒸發脫水裝置中用於汙泥的蒸發汙泥中的水分，避免運輸產生的費用和二次汙染問題，利用熱水循環使資源得到充分利用；焚燒時針對汙泥熱值低、不易燃燒的問題，汙泥燃燒時通過富氧機通入氧氣，使燃燒更加充分，避免了由於燃燒不充分有害氣體的生產，保證煙氣達標排放標準和燃燒處理的順利進行。本發明エ藝簡單、環保、熱源利用合理、成本低。
圖I為本發明所用裝置的結構示意圖2為本發明的エ藝流程圖。其中1為蒸發脫水裝置,2為熱水鍋爐,3為富氧機,4為熱水忙池，5為儲液裝置，6為第一熱水管，7為第二熱水管，8為第三熱水管，9為第四熱水管。
具體實施例方式以下結合附圖進ー步說明本發明。參見圖1，本發明的汙水處理廠汙泥處理裝置，包括蒸發脫水裝置I、蒸發脫水裝置I通過第一熱水管6和第四熱水管9與熱水貯池4連接，熱水貯池4通過第二熱水管7和第三熱水管8與熱水鍋爐2連接，所述熱水鍋爐2採用現有的熱水鍋爐，熱水鍋2連接有富氧機3。蒸發脫水裝置I包括儲液裝置5以及貫穿儲液裝置5的第一熱水管6。經蒸發脫水裝置I脫水後的汙泥在熱水鍋爐2中焚燒，產生的熱量加熱熱水鍋爐2中的水，熱水鍋爐2中的熱水通過第二熱水管7流入熱水貯池4，熱水貯池4的熱水通過第一熱水管6流入蒸發脫水裝置I中用於加熱儲液裝置5中的液體，從蒸發脫水裝置I流出的水通過第四熱水管9流回熱水貯池4，熱水貯池4中的熱水回流到熱水鍋爐2繼續加熱，加熱後的熱水繼續流入到熱水貯池4，蒸發脫水裝置I、熱水貯池4和熱水鍋爐2之間構成水循環系統。參見圖2，採用上述裝置工作吋，利用蒸發脫水裝置I中第一熱水管6中的熱水加熱儲液裝置5中こ醇或丙酮，儲液裝置5中こ醇或丙酮以浸沒第一熱水管6為宜，第一熱水管6中的熱水將儲液裝置5中的こ醇或丙酮加熱，當こ醇或丙酮的溫度達到沸點時汽化形成氣體，こ醇或丙酮相變成氣體後上升至儲液裝置的頂部將熱量傳遞給儲液裝置外表面的汙泥進行脫水；使汙泥的含水量降低至20-40% ;將脫水後的汙泥送至熱水鍋爐2中，通過氧氣濃度為28-30%的富氧機3往熱水鍋爐2通入氧氣，汙泥在熱水鍋爐2裡富氧燃燒，燃燒後的煙氣和殘渣從煙氣排放口和殘渣排放ロ排出，產生的熱量加熱熱水鍋爐2中的水，熱水鍋爐2中的熱水流至熱水貯池4中，熱水貯池4中的熱水流至蒸發脫水裝置I中用於汙泥的脫水；從蒸發脫水裝置I中流出的熱水經熱水貯池4後回流到熱水鍋爐2中繼續加熱，加熱後的熱水繼續流至熱水貯池4中，熱水貯池4中的熱水流至蒸發脫水裝置I中用於汙泥的脫水，構成熱水循環。本發明所述蒸發脫水裝置優選為地暖技術，在通風房屋內建造地暖地坪，在地坪下面設有儲液裝置以及貫穿儲液裝置的熱水管，為了增加熱量與汙泥的接觸面積、提高熱量的利用率，儲液裝置優選為矩形體，將溼汙泥平鋪在地暖地坪上20cm厚，適時翻動，保持 地暖地坪溫度50°C，大約8小時汙泥含水率達標。通過儲液裝置中液體物質的選擇需根據實際情況進行選定，本發明使用該液體物質的目的是利用液體物質汽化成氣體，利用氣體將熱量傳遞對汙泥進行加熱，一般情況下，該液體物質的沸點低於蒸發脫水裝置中熱水的水溫即可，通常選用沸點為78°Cこ醇或者沸點為56°C的丙酮就可以了。本發明將蒸發後的汙泥進行焚燒，利用汙泥焚燒產生的熱量蒸發汙泥中的水分，充分利用了能源，エ藝簡單、環保、熱源利用合理、成本低，焚燒後的煙氣達到排放標準，焚燒產生的殘渣也很少。以含水率80%的IOOm3溼汙泥計算，汙泥熱容等同於水，水的汽化熱為40. 8千焦/摩爾，相當於2260千焦/千克，汙泥含水率80%，蒸發處理後汙泥含水率20%，需要蒸發水分75 m3，蒸發75 m3水需要的熱量為1.7X108千焦，約5. 8噸標準煤。100噸水從15°C升高到50°C所需要的熱量為1.5X105千焦，與蒸發熱相比該可忽略不計。IOOm3溼汙泥脫水後加入氧氣焚燒產生的熱量3. 4X IO8千焦，約11. 6噸標準煤，而實際鍋爐熱效率能夠達到70%以上，在扣除必要的熱損耗，基本上不需要外加燃料、汙泥焚燒產生的熱量就能滿足汙泥水分蒸發的能量。
權利要求
1.ー種汙水處理廠汙泥處理方法，其特徵在於包括如下步驟 a)利用蒸發脫水裝置對汙泥進行脫水，使汙泥的含水量降低至20-40%； b)將脫水後的汙泥送至熱水鍋爐裡，往熱水鍋爐裡通入氧氣，汙泥在熱水鍋爐裡富氧燃燒，燃燒後的煙氣和殘洛排出； c)熱水鍋爐中的熱水流至蒸發脫水裝置中用於汙泥的脫水； d)從蒸發脫水裝置中流出的水回流到熱水鍋爐中。
2.根據權利要求I所述的處理汙泥的方法，其特徵在於步驟c)中熱水鍋爐中的熱水流至熱水貯池中，熱水貯池中的熱水流至蒸發脫水裝置中用於汙泥的脫水；步驟d)中從蒸發脫水裝置中流出的水經熱水貯池後回流到熱水鍋爐中。
3.根據權利要求I或2所述的處理汙泥的方法，其特徵在於步驟b)中的氧氣由氧氣濃度為28-30%的富氧機提供。
4.根據權利要求3所述的處理汙泥的方法，其特徵在於所述蒸發脫水裝置中包括熱水管中的熱水以及浸沒熱水管的こ醇或丙酮。
5.一種實現上述任ー權利要求所述汙水處理廠汙泥處理方法的裝置，其特徵在於包括蒸發脫水裝置、與蒸發脫水裝置連接的熱水鍋爐，熱水鍋爐與富氧機連接，蒸發脫水裝置與熱水鍋爐構成水循環系統。
6.根據權利要求5所述的汙水處理廠汙泥處理裝置，其特徵在於還設有熱水貯池，蒸發脫水裝置、熱水貯池和熱水鍋爐依次連接並構成水循環系統。
7.根據權利要求5或6所述的汙水處理廠汙泥處理裝置，其特徵在於所述蒸發脫水裝置包括儲液裝置以及貫穿儲液裝置的熱水管。
全文摘要
本發明涉及一種汙水處理廠汙泥處理方法，包括如下步驟a)利用蒸發脫水裝置使汙泥的含水量降低至20-40%；b)將脫水後的汙泥送至熱水鍋爐裡富氧燃燒；c)熱水鍋爐中的熱水流至蒸發脫水裝置中用於汙泥的脫水；d)從蒸發脫水裝置中流出的水回流到熱水鍋爐中。本發明還涉及汙泥處理採用的裝置，包括蒸發脫水裝置、與蒸發脫水裝置連接的熱水鍋爐，熱水鍋爐與富氧機連接，蒸發脫水裝置與熱水鍋爐構成水循環系統。本發明將蒸發後的汙泥進行焚燒，利用汙泥焚燒產生的熱量蒸發汙泥中的水分，避免運輸產生的費用和二次汙染問題，且成本低；焚燒時通入氧氣，使燃燒更加充分，保證煙氣達標排放標準和燃燒處理的順利進行。
文檔編號C02F11/12GK102643003SQ201210110118
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月16日 優先權日2012年4月16日
發明者丁銘, 劉志宏, 韓寒 申請人:江蘇盛世水業發展有限公司