一种降低污泥含水率的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种降低污泥含水率的系统，包括依次通过管路连接的水解反应器、闪蒸罐、换热器、消化罐、低温冷却器以及污泥存储池、脱水机，其中污泥自消化罐排出后进入低温冷却器降温，再回到换热器中与原有的热污泥换热，最后换热器中的冷污泥被输送至污泥存储池，通过脱水机进一步脱除水分，得到干污泥。通过水解反应器的高温热水解和低温冷却器的低温处理，使污泥双重破壁，污泥絮体解体，内部及表面的胞外聚合物(EPS)溶解，使污泥中间隙水被释放出来，提高了污泥脱水性能，脱水后污泥含固率可达到40％～50％，后续干化处理后，含固率可达60％，达到园林绿化使用的所需能耗，同时实现了污泥便于储存、转移和运输的目的。转移和运输的目的。转移和运输的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种降低污泥含水率的系统


[0001]本技术涉及污泥脱水领域，更具体地涉及一种降低污泥含水率的系统。

技术介绍

[0002]一般情况下，污泥是污水处理厂或自来水污水厂在水处理过程中产生的固体沉淀物质，市政污泥是数量最大的一类污泥。污泥的主要特性是含水率高，一般含水率达99％以上，污泥脱水车间出来的污泥具有很强的流动性，这是因为其含水率很高，一般在75％－85％，这是污泥本身的性质决定的。根据分析，污泥与水分子的结合非常紧密，并具有不同的相态，具体的，污水包括间隙水(自由水)、毛细水、表面吸附水和内部水结合水。通常含水率在85％以上时，污泥呈流态；含水率在65％～85％时呈塑态；含水率低于60％时则呈固态。可见污泥含水率越低，在存储运输都会有优势。经过机械脱水后，污泥含固率可以提高，降低后续干化处理负荷及能耗，便于污泥的储存及转移运输。
[0003]微生物在发酵降解污水中的有机物时会产生胞外聚合物EPS，EPS主要通过与多价阳离子之间的静电作用和疏水作用将微生物结合在一起，其表面带有许多带电基团，因此EPS对活性污泥絮凝性至关重要，EPS可以增强絮凝也可以阻止絮凝，松散结合型EPS对污泥的絮凝性起着决定性作用，EPS基质和微生物细胞通过各种作用力粘接在一起，形成一个巨大的三维网状结构，含有大量的水分，是呈高度水化的凝胶态物质，因而EPS对污泥的脱水性能也有重要影响，影响脱水性能的主要是EPS中的蛋白质和多糖。EPS还有其他有机成分：DNA、腐殖质、磷脂、糖醛酸等。
[0004]现有技术中降低微生物发酵处理后污泥絮体含水率时，通常使用高温高压蒸汽直接通入污泥絮体中，在反应釜内加热污泥絮体，使污泥絮体中的有机物和EPS进行裂解、破壁及高温杀菌，难降解有机物转化为易降解物质，长链变为短链，然后再闪蒸降压挥发出水蒸汽及其它蒸汽，最后污泥自然冷却后脱水机脱水，但含水率只能降低到50～60％。

技术实现思路

[0005]本技术为了达到进一步降低污泥含水率的目的，即减少污泥中水分，降低含水率，提高含固率，从而实现污泥更加便利的运输转移及存储。使污泥通过高温热水解和低温冷处理双重破壁，污泥絮体解体，内部及表面的胞外聚合物(EPS)溶解，从而使污泥中间隙水被释放出来，污泥脱水性能进一步提升，由此，脱水后污泥含固率可以达到40％～50％，同时可以降低后续进行干化处理至含固率60％，达到园林绿化使用标准所需的能耗，便于污泥的储存、转移和运输。
[0006]本技术中低温处理污泥絮凝物，降低水分的原理：河南理工大学，靳晓敏博士在“液氮冷冻对煤体物性及瓦斯抽采效果影响实验研究”中记载了，通过核磁检测的方法发现冷冻后的煤体内部裂隙扩展，体积增加，有利于煤体内气泡中的瓦斯渗出，煤体也是有机物、污泥絮体的聚集物形成的。因此冷冻污泥可以使污泥絮体中水分相变增大体积，扩展污泥絮体的裂隙，促进污泥絮体解体破壁，从而使污泥中间隙水被释放出来，污泥脱水性能进
一步提升。
[0007]实现本技术上述目的所采用的技术方案为：
[0008]一种降低污泥含水率的系统，包括使污泥中水分蒸发的热水解反应器、闪蒸罐，使污泥中含水微孔破裂的低温冷却器，使微孔破裂后的污泥蒸发脱水的换热器，在热水解反应器的出料端和换热器的热物料进料端之间通过管路串联闪蒸罐，在换热器的热物料出料端和冷物料进料端之间通过管路串联低温冷却器，所述换热器的冷物料出料端连通到污泥存储池，低温冷却器内安装有与制冷机相连的散热片，输送泵安装在低温冷却器的出料口和换热器的冷物料进料端之间的管道上；低温冷却器上设有搅拌器。
[0009]优选地，所述低温冷却器的进料端和换热器的热物料出料端之间还串联消化罐，消化罐设有排气管。
[0010]进一步地，所述低温冷却器包括竖直安装的储罐，所述搅拌器安装在所述储罐顶部，搅拌器的搅拌轴竖直插入到储罐内，在搅拌轴上从上至下正交连接多根连接杆中部，搅拌叶片转动的安装在连接杆两端，当搅拌轴旋转时，搅拌叶片能在各自平面内做竖直面的转动。
[0011]在所述低温冷却器的储罐内部侧壁均匀分布有多个散热片。
[0012]所述低温冷却器的储罐内安装有温度传感器和液位传感器。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果和优点在于：通过热水解反应器的高温热水解和低温冷却器的低温处理，使得污泥双重破壁，污泥絮体解体，内部及表面的胞外聚合物(EPS)溶解，从而使污泥中间隙水被释放出来，污泥脱水性能进一步提升，脱水后污泥含固率可达到40％～50％，后续干化处理后，含固率可达60％，达到园林绿化使用的所需能耗，同时实现了污泥便于储存、转移和运输的目的。
附图说明
[0014]图1为本技术装置中污泥低温冷却器及换热器的结构示意图；
[0015]图2为本技术装置的设备流程示意图；
[0016]其中，14
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水解热反应器，10
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闪蒸罐，2
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换热器，8
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消化罐，1
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低温冷却器，9
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污泥存储池，15
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脱水机，3
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制冷机，4
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输送泵，5
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搅拌器，6
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温度传感器，7
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液位传感器，11
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搅拌轴，13
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搅拌叶片，12
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散热片，17
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低温冷却器进料端，18
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低温冷却器出料端，23
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热物料进料端，24
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热物料出料端，25
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冷物料进料口，26
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冷物料出料端，27
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换热器冷物料出料阀。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本技术进行详细说明。
[0018]本实施例提供的一种降低污泥含水率的系统，如图2所示，包括在热水解反应器14的出料端和换热器2的热物料进料端23之间通过管路串联的闪蒸罐10，在换热器2的热物料出料端24和冷物料进料端25之间通过管路串联的消化罐8、低温冷却器1，污泥等固废在在水解反应器14中高温热水解，在进入到闪蒸罐10进行泄压，再进入到换热器2换热，进入到消化罐8进行厌氧消化反应并降低至常温，再输送至低温冷却器5中进行低温冷处理，再次回到换热器2与原来的热污泥换热，最后运转至污泥存储池9暂存，即实现了完整的污泥低温冷处理的工艺路线。
[0019]换热器2的热物料进料端23连接闪蒸罐10出口，换热器2的热物料出料端24连接消化罐8的进口，热污泥经过换热器2换热降温后，从闪蒸罐8进入到消化罐8内进行厌氧反应。
[0020]低温冷却器1的进料口17，通过管道与消化罐8的出口相连，低温冷却器1的出料口18通过管道和阀门与换热器2的冷物料进料端25相连，输送泵4安装在低温冷却器5的出料口18和换热器3的冷物料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低污泥含水率的系统，其特征在于，包括使污泥中水分蒸发的热水解反应器(14)、闪蒸罐(10)，使污泥中含水微孔破裂的低温冷却器(1)，使微孔破裂后的污泥蒸发脱水的换热器(2)，在热水解反应器(14)的出料端和换热器(2)的热物料进料端(23)之间通过管路串联闪蒸罐(10)，在换热器(2)的热物料出料端(24)和冷物料进料端(25)之间通过管路串联低温冷却器(1)，所述换热器(2)的冷物料出料端(26)连通到污泥存储池(9)，低温冷却器(1)内安装有与制冷机(3)相连的散热片(12)，输送泵(4)安装在低温冷却器(1)的出料口(18)和换热器(2)的冷物料进料端(25)之间的管道上；低温冷却器(1)上设有搅拌器(5)。2.如权利要求1所述的一种降低污泥含水率的系统，其特征在于，所述低温冷却器(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪清，
申请(专利权)人：大力武汉环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：