一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，系统包括调理池，用于将生石灰与排泥水混合形成混合泥水；压滤脱水机连接调理池，用于对混合泥水进行水分和固体物分离，形成脱水尾泥；低温干化机连接压滤脱水机，用于对脱水尾泥加热脱水形成干化尾泥，低温干化机连接调理池，将低温干化机产生的含有余热的废气通入调理池，对排泥水进行加热；球磨机连接低温干化机，用于对干化尾泥研磨，形成尾泥颗粒；振动筛，振动筛连接球磨机，用于将尾泥颗粒振动筛分为筛上物和筛下物；搅拌机连接振动筛，用于将筛下物与水泥、粉煤灰混合，形成建材原料。本发明专利技术为给水厂的排泥水处理和资源化利用提供新的途径，将排泥水制备成为建材原料。成为建材原料。成为建材原料。

【技术实现步骤摘要】
一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法


[0001]本专利技术涉及给水厂排泥水处理和利用
，尤其是涉及一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国新型城镇化不断推进，自来水等公共服务覆盖范围越来越广，给水厂数量和规模快速增长，给水厂产生的污染物量也同步大幅增加。据统计，2015年我国给水厂的排泥水脱水后的污泥产量约为3300万吨(以80％含水率计)。近年来某市给水厂每年产生的脱水污泥量超过24万吨(以80％含水率计)。给水厂的排泥水主要来源于原水悬浮物和水处理药剂，虽然污染物浓度低于污水厂污泥，但是直接排河会污染环境，仅脱水后进行填埋会占据大量的城市空间。此外，2020年实施的新版《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确了工业固体废物产生、收集、贮存、运输、利用、处置的“全过程的污染环境防治责任制度”，这使得给水厂负有排泥水及其脱水污泥的全过程处理处置监管责任。因此亟需研发安全高效的处理和资源化利用技术以解决上述问题。
[0003]目前，还没有单独的关于给水厂排泥水的处置标准、规范。在实际运行中，给水厂通常是在排泥水中添加PAM等脱水药剂进行脱水处理后外运。因此，其脱水工艺往往仅关注出泥含水率，缺乏与后续资源化利用技术的衔接。使用PAM脱水一方面使得出泥容易板结、不易干化，另一方面在进行资源化利用时存在PAM单体溶出造成的环境污染风险，而且排泥水中具备作为建材原料潜力的SiO2、Al2O3、CaO等与粘土近似的矿物组分被浪费。

技术实现思路

>[0004]本专利技术提供了一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，以解决现有技术中给水厂在排泥水中添加PAM等脱水药剂处置导致的环境污染、以及矿物组分被浪费的技术问题。
[0005]本专利技术的一个方面在于提供一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统，所述系统包括调理池，用于将生石灰与排泥水混合形成混合泥水；
[0006]压滤脱水机，所述压滤脱水机连接所述调理池，用于对所述混合泥水进行水分和固体物分离，形成脱水尾泥；
[0007]低温干化机，所述低温干化机连接所述压滤脱水机，用于对所述脱水尾泥加热脱形成干化尾泥，
[0008]其中，所述低温干化机连接所述调理池，将所述低温干化机产生的含有余热的废气通入所述调理池，对排泥水进行加热；
[0009]球磨机，所述球磨机连接所述低温干化机，用于对所述干化尾泥研磨，形成尾泥颗粒；
[0010]振动筛，所述振动筛连接所述球磨机，用于将所述尾泥颗粒振动筛分为筛上物和筛下物；
[0011]其中，所述筛上物被重新加入到所述球磨机进行研磨；
[0012]其中，所述筛上物为直径大于0.075mm的尾泥颗粒，筛下物为直径小于0.075mm的粉末；
[0013]搅拌机，所述搅拌机连接所述振动筛，用于将所述筛下物与水泥、粉煤灰混合，形成建材原料。
[0014]在一个优选的实施例中，所述调理池内设置搅拌装置，用于对生石灰与排泥水搅拌，使气水均匀混合，并维持所述混合泥水中的固体物处于悬浮状态。
[0015]在一个优选的实施例中，所述调理池内加入生石灰的质量为排泥水质量的1～3％。
[0016]在一个优选的实施例中，经所述压滤脱水机形成的所述脱水尾泥含水率低于60％；
[0017]经所述低温干化机形成的干化尾泥含水率低于20％。
[0018]在一个优选的实施例中，所述低温干化机的加热温度为60～70℃。
[0019]本专利技术的另一个方面在于提供一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的方法，所述方法包括如下方法步骤：
[0020]S1、调理：将生石灰与排泥水混合形成混合泥水，同时通入含有余热的废气对排泥水进行加热；
[0021]S2、脱水：混合泥水压滤脱水形成脱水尾泥；
[0022]S3、干化：脱水尾泥加热脱水形成干化尾泥，其中，脱水尾泥加热脱水产生的含有余热的废气对步骤S1中的排泥水进行加热；
[0023]S4、研磨筛分：干化尾泥经过研磨和筛分后形成粉末，其中，干化尾泥研磨形成尾泥颗粒；
[0024]尾泥颗粒振动筛分为筛上物和筛下物，并且筛上物被重新进行研磨，其中，所述筛上物为直径大于0.075mm的尾泥颗粒，筛下物为直径小于0.075mm的粉末；
[0025]S5、搅拌混合：粉末与水泥、粉煤灰混合形成建材原料。
[0026]在一个优选的实施例中，在步骤S1中对生石灰与排泥水搅拌，使气水均匀混合，并维持所述混合泥水中的固体物处于悬浮状态。
[0027]在一个优选的实施例中，在步骤S1中，加入生石灰的质量为排泥水质量的1～3％。
[0028]在一个优选的实施例中，在步骤S2中，压滤脱水形成的脱水尾泥含水率低于60％；
[0029]在步骤S3中，加热脱水形成的干化尾泥含水率低于20％。
[0030]在一个优选的实施例中，在步骤S3中，对脱水尾泥的加热温度为60～70℃。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，通过调理、压滤脱水、干化、研磨筛分以及搅拌混合工艺段，为给水厂的排泥水处理和资源化利用提供新的途径，将排泥水制备成为建材原料。
[0033]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，在压滤脱水前进行排泥水和生石灰混合调理，投加生石灰作为脱水药剂，使生石灰在脱水过程中可以作为支撑骨架，提高脱水效果；在干化过程中同样可以形成孔隙通道，加快内部水分蒸发。本专利技术在压滤脱水前进行排泥水和生石灰混合调理，生石灰作为一种常见的建材原料，对
最终形成的建材原料产品无不利影响。
[0034]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，对低温干化过程中产生的废气进行了余热利用，蒸发产生的废气中含有粉尘固体，间接换热可能会堵塞换热器，本专利技术将废气直接通入前端排泥水中，提升排泥水温度有利于降低粘度、提高脱水效率，而且无堵塞问题。
[0035]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，在排泥水脱水之前投加生石灰，一方面生石灰在脱水过程中可以作为支撑骨架，提高脱水效果，另一方面生石灰在干化过程中同样可以形成孔隙通道，加快内部水分蒸发。使用生石灰替代现在常用的PAM等药剂，最终形成的干化尾泥粉末不会对建材原料产品产生不利影响，而且降低了环境安全风险。
[0036]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统及方法，对加热干化过程中产生的废气进行了余热利用，提升排泥水温度有利于降低粘度、提高脱水效率。由于废气中含有粉尘固体，间接换热可能会堵塞换热器，本专利技术将蒸发产生的废气通入调理池提高排泥水温度，使用直接换热的方式，废气中的粉尘固体和水分直接通入排泥水中，相比于间接换热减少了堵塞、污染换热面等问题。
[0037]本专利技术提供的一种利用给水厂的排泥水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用给水厂的排泥水制备建材原料的系统，其特征在于，所述系统包括调理池，用于将生石灰与排泥水混合形成混合泥水；压滤脱水机，所述压滤脱水机连接所述调理池，用于对所述混合泥水进行水分和固体物分离，形成脱水尾泥；低温干化机，所述低温干化机连接所述压滤脱水机，用于对所述脱水尾泥加热脱水形成干化尾泥，其中，所述低温干化机连接所述调理池，将所述低温干化机产生的含有余热的废气通入所述调理池，对排泥水进行加热；球磨机，所述球磨机连接所述低温干化机，用于对所述干化尾泥研磨，形成尾泥颗粒；振动筛，所述振动筛连接所述球磨机，用于将所述尾泥颗粒振动筛分为筛上物和筛下物；其中，所述筛上物被重新加入到所述球磨机进行研磨；其中，所述筛上物为直径大于0.075mm的尾泥颗粒，筛下物为直径小于0.075mm的粉末；搅拌机，所述搅拌机连接所述振动筛，用于将所述筛下物与水泥、粉煤灰混合，形成建材原料。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调理池内设置搅拌装置，用于对生石灰与排泥水搅拌，使气水均匀混合，并维持所述混合泥水中的固体物处于悬浮状态。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调理池内加入生石灰的质量为排泥水质量的1～3％。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，经所述压滤脱水机形成的所述脱水尾泥含水率低于60％；经所述低温干化机形成的干化尾泥含水率低于20％。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小蒙，吴俊，武珉辉，叶辉，冯修平，
申请(专利权)人：上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：