一種新型給水汙泥脫水工藝及處理設備的製作方法
2023-11-10 00:19:42 2
專利名稱：一種新型給水汙泥脫水工藝及處理設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及城市給水中的汙泥處理領域，主要針對城市水廠及汙水廠處理汙泥的脫水工藝及處理裝置，具體地說是一種新型的給水汙泥的脫水工藝及處理設備。
背景技術：
城市自來水廠每天都產生大量的汙泥，這些汙泥中所含固體物質一般都小於 10%，因此要使之能綜合利用，首先必須將其脫水，如採用吸濾池過濾法，儘管汙泥中的含水量能得到有效降低，但其固體物質的含量仍在30%左右，此時汙泥中的主要成分仍然還是水，同時採用這種脫水方法在運行中散發出了大量的臭氣，影響了周圍的環境。另一個通常採用的方法就是使汙泥在乾燥機中進行脫水，該方法是將加熱到600°C的空氣，直通到乾燥機的烘箱中使汙泥脫水。採用此方法脫水後的汙泥，雖然固體成分大大增加而且沒有一點臭味，但是，汙泥中揮發性的有機汙染物，一方面卻被排放到空氣中，影響了周圍的環境； 另一方面，此時汙泥中仍然含有一定量的有機物，影響了制磚的質量。現有的脫水裝置在加熱汙泥時會造成加熱不均，汙染物殘留等問題，不僅影響汙泥的處理，更有可能會使汙泥中殘留有害的二噁英類物質。因此，迫切需要一種既能滿足環保要求，又能使汙泥得到徹底的綜合利用，從而有效降低自來水廠或汙水廠運行成本，提高汙泥的利用率。
發明內容
本發明的目的是提供一種自來水廠或城市汙水中沉澱汙泥的脫水工藝。本發明採用微波和輻射雙重協同作用，同時對汙泥的內部和外部進行加熱，並充分適放了汙泥內部的汙染物，極大地提高了脫水效率。本發明的另一目的是提供一種上述工藝所需的處理設備。本發明的目的可以通過以下措施達到一種新型給水汙泥脫水工藝，其包括如下步驟將汙泥通過擠泥機通入脫水室內， 脫水室內的頂部設有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內的一側設有微波發生器，汙泥在熱輻射器和微波發生器的作用下脫水，脫水過程產生的廢氣再返回所述燃燒器內進行灼燒淨化；所述擠泥機上設有加熱套或加熱管，所述燃燒器產生的高溫氣流經過所述加熱套或加熱管內並將擠泥機加熱後排出。本發明的脫水室內的擠泥機分為上、中、下三層設置，上一層的末端與下一層的起始端相連，該連接可以採用轉換箱的方式實現，即在上一層的末端與下一層的起始端設置轉換箱，使汙泥從上層轉入下層。本發明熱輻射器的數目優選在三個以上，輻射溫度在1200°C以上。脫水過程產生的廢氣可以先經過冷凝器換熱後，再通入所述燃燒器。冷凝器產生的熱水可以用於汙泥的預熱，也可以通出本系統。本發明提供了一種新型給水汙泥脫水處理設備，包括脫水室、給泥系統、排出系統和擠泥機，所述給泥系統和排出系統分別設在所述脫水室的進泥口和出泥口處，所述擠泥機設置在所述脫水室內，其中所述脫水室內的頂部設有帶燃燒器的熱輻射器，所述脫水室內的一側設有微波發生器；所述脫水室內的擠泥機分為上、中、下三層設置，上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端相連；所述擠泥機上設有加熱套或加熱管，所述加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管相通；所述脫水室內設有收集脫水過程產生的廢氣的蒸氣導管，該蒸氣導管與所述燃燒器相連。本設備中熱輻射器的數目在三個以上，其功率可以根據設備的大小以及處理汙泥量進行調節。微波發生器的功率也可以根據設備的大小及處理汙泥量進行調節。在蒸氣導管上可還設有冷凝裝置，用以將脫水產生的廢氣換熱。高溫氣流管與加熱套或加熱管之間設有將高溫氣流進行分布的分配箱，通過氣流分配使氣流熱量充分被擠泥機吸收。擠泥機的加熱套或加熱管可以設備在擠泥機的外部， 也可設置在其內部，擠泥機的加熱套或加熱管的氣體出口集中從煙囪排出。本發明可以將脫水過程中產生的廢氣在燃燒器內脫氧灼燒至無害化的程度，其灼燒後產生的高溫氣流又可以返回至本設備中對擠泥機加熱從而間接用於汙泥脫水。本發明除了採用熱輻射器對汙泥進行脫水外，還在脫水室內設置微波發生器，使汙泥在正常的擠泥機傳送下，採用微波對汙泥的內部進行充分振動，儘可能地適放其內部的汙染物。同時微波振動使汙泥產生熱量，該內部的熱量與外部的輻射相互配合，極大地提高了汙泥脫水的效率。經實驗發現，在同等條件下，採用微波裝置的汙泥脫水處理設備比未採用微波裝置的汙泥脫水處理設備，其脫水效率高1. 6 2. 1倍。本發明的裝置使熱量得到了充分利用，並減少了汙泥對環境的汙染。
圖1是本發明的工藝流程圖。圖2是本發明給水汙泥脫水處理設備結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明進行進一步說明。本發明的設備如圖2所示，該設備中帶有一個脫水室118，該脫水室118由隔體牆 110和123密封，所述脫水室實際上分成上下兩個小室一個是加熱室116，另一個是蒸氣室 118。脫水室有一個進料口和一個出料口 127，進料口連接給泥系統，出料口 127外接排出系統，擠泥機117、120和121分層安裝在脫水室118內。擠泥機117位於加熱室116內而擠泥機120和121則位於蒸氣室118內，每個擠泥機採用機械方式傳輸汙泥，汙泥經過幾次擠泥機擠壓，從進料口 103輸送到出料口 127。擠泥機117、120及121在脫水室118內呈多層設置，頂層擠泥機117，中層擠泥機120以及下層擠泥機121。擠泥機104、117、120和 121分別帶有馬達105、107、108、和111。上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端通過轉換箱相連。微波發生器114設置在脫水室118的一側，面向各擠泥機。給泥系統包括進料處103、設在進料處下的擠泥機104、設在擠泥機104出口處的轉換箱109。轉換箱109 的出口與脫水室118內的擠泥機117的入口相連。當汙泥進入進料口 103時，通過擠泥機104將汙泥送到轉換箱109，再傳送到頂層擠泥機117中，然後汙泥又沿著擠泥機117傳送到轉換箱124內，通過轉換箱IM又將頂層擠泥機117中的汙泥傳輸到中層的擠泥機120中，然後汙泥又沿著擠泥機124以相反的方向傳輸到轉換箱112 ；再通過轉換箱112，汙泥從中層的擠泥機120內傳送到下層的擠泥機 121內。在擠泥機121內，這時汙泥的運動方向發生了變化並沿擠泥機121被傳輸到轉換箱 126內。通過轉換箱126，汙泥從下層的擠泥機121中傳到出料口 127。多個帶燃燒器的熱輻射器115邊靠邊安置於加熱室116頂部，每個熱輻射器115 的熱輻射面安裝在加熱室116內，該輻射面的熱輻射溫度超過1200°C。當汙泥受熱後，其中的水份將迅速轉變成水蒸汽並使汙泥得到汽化，同時，汙泥中的有害有機化合物被淨化。熱輻射器115的輻射面與頂層槽式擠泥機117內的汙泥之間最近點的距離是10釐米，平均為 35釐米。每一個擠泥機都帶有加熱套或加熱管，該加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管1 相通。所述高溫氣流管155與所述加熱套或加熱管之間還設有將高溫氣流進行分布的分配箱119。分配箱119使每一個加熱套或加熱管中都有高溫氣流對擠泥機 117、120和121進行加熱。各擠泥機的加熱套或加熱管出口最後通入煙囪113中。從燃燒室135排放的廢氣其溫度高達850°，其可以間接對汙泥進行加熱脫水。脫水室118內設有收集脫水過程產生的廢氣的蒸氣導管122，該蒸氣導管122與冷凝器125相通，冷凝器125與燃燒器相連。脫水過程中，水蒸汽可直接從加熱室116流到蒸汽室118，通過蒸氣導管122將水蒸汽從脫水室118中吸到冷凝器125。在冷凝室125內， 蒸汽被冷凝後得到熱水和廢氣，由於氣體冷凝導致其體積的減小以及蒸氣導管122屬封閉系統，產生的真空負壓通過蒸氣導管122將蒸氣室118中的蒸氣吸出。當加熱室116和蒸氣室118中的熱使汙泥發生汽化時，所產生的氣體與水蒸汽被同時吸到冷凝器125內，冷凝器125冷凝後的廢氣再通入燃燒器內，在燃燒器內在超過 1200°C下脫氧灼燒至無害化的程度，破除其中的有毒的二噁英類化合物，其灼燒後產生的高溫氣流通過高溫氣流管155返回至分配箱119，對各擠泥機進行加熱從而間接用於汙泥脫水。結合圖1和上述設備，脫水進行時，自來水廠或城市汙水中沉澱汙泥先通過給泥系統進行脫水室內，並在擠泥機的傳送中自上而下平行運動，在運動過程中熱輻射器和微波發生器對汙泥協同作用，使汙泥汽化，最終得到的乾燥的粉狀或粒狀汙泥。脫水汽化過程中產生的廢氣收集冷凝後，返回燃燒器內，在1250 1900°C的高溫下灼燒淨化，淨化後產生的高溫氣流以及燃燒器本身產生的高溫氣流再通回擠泥機的加熱套或加熱管內，將擠泥機加熱，間接使汙泥脫水後，排出煙因。冷凝器產生的熱水可以用於汙泥的預熱。
權利要求
1.一種新型給水汙泥脫水工藝，其特徵在於包括如下步驟將汙泥通過擠泥機通入脫水室內，脫水室內的頂部設有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內的一側設有微波發生器，汙泥在熱輻射器和微波發生器的作用下脫水，脫水過程產生的廢氣再返回所述燃燒器內進行灼燒淨化；所述擠泥機上設有加熱套或加熱管，所述燃燒器產生的高溫氣流經過所述加熱套或加熱管內並將擠泥機加熱後排出。
2.根據權利要求1所述的給水汙泥脫水工藝，其特徵在於所述脫水室內的擠泥機分為上、中、下三層設置，上一層的末端與下一層的起始端相連。
3.根據權利要求1所述的給水汙泥脫水工藝，其特徵在於所述熱輻射器的數目在三個以上。
4.根據權利要求1所述的給水汙泥脫水工藝，其特徵在於所述脫水過程產生的廢氣先經過冷凝器換熱後，再通入所述燃燒器。
5.一種新型給水汙泥脫水處理設備，包括脫水室、給泥系統、排出系統和擠泥機，所述給泥系統和排出系統分別設在所述脫水室的進泥口和出泥口處，所述擠泥機設置在所述脫水室內，其特徵在於所述脫水室內的頂部設有帶燃燒器的熱輻射器，所述脫水室內的一側設有微波發生器；所述脫水室內的擠泥機分為上、中、下三層設置，上一層擠泥機的末端與下一層擠泥機的起始端相連；所述擠泥機上設有加熱套或加熱管，所述加熱套或加熱管與所述燃燒器之間通過高溫氣流管相通；所述脫水室內設有收集脫水過程產生的廢氣的蒸氣導管，該蒸氣導管與所述燃燒器相連。
6.根據權利要求5所述的新型給水汙泥脫水處理設備，其特徵在於所述熱輻射器的數目在三個以上。
7.根據權利要求5所述的新型給水汙泥脫水處理設備，其特徵在於所述蒸氣導管上設有冷凝裝置。
8.根據權利要求5所述的新型給水汙泥脫水處理設備，其特徵在於所述高溫氣流管與所述加熱套或加熱管之間還設有將高溫氣流進行分布的分配箱。
全文摘要
本發明提供了一種新型給水汙泥脫水工藝及處理設備，其工藝包括如下步驟將汙泥通過擠泥機通入脫水室內，脫水室內的頂部設有帶燃燒器的熱輻射器，脫水室內的一側設有微波發生器，汙泥在熱輻射器和微波發生器的作用下脫水，脫水過程產生的廢氣再返回所述燃燒器內進行灼燒淨化；所述擠泥機上設有加熱套或加熱管，所述燃燒器產生的高溫氣流經過所述加熱套或加熱管內並將擠泥機加熱後排出。本發明採用微波和輻射雙重協同作用，同時對汙泥的內部和外部進行加熱，並充分適放了汙泥內部的汙染物，極大地提高了脫水效率。
文檔編號C02F11/12GK102452779SQ20101051703
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者史幸群, 朱暗強, 沈勇林, 潘龍 申請人:江蘇龍騰中和環境工程有限公司