CN109650695A - 污泥干燥装置及污泥干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了污泥干燥装置及污泥干燥方法。该污泥干燥装置包括：预加热器，具有第一污泥入口、第一污泥出口、第一蒸汽入口及蒸馏水出口，预加热器连接真空***；中间加热器，具有第二污泥入口、第二污泥出口、第二蒸汽入口及第一蒸汽出口，第一蒸汽出口连通第一蒸汽入口；后加热器，具有第三污泥入口、第三污泥出口、第三蒸汽入口及第二蒸汽出口；第二蒸汽出口连通第二蒸汽入口；旋流分离器，底端具有干泥出口，干泥出口连通干泥管道；旋流分离器的顶端具有旋流蒸汽出口；蒸汽射流器，连通第三蒸汽入口；蒸汽射流器连通第三污泥出口以及旋流分离器的入口；压缩机，其气体出口连通蒸汽射流器。本发明所述污泥干燥装置，可快速干燥污泥、能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及生活污水处理技术领域，具体涉及污泥干燥装置及污泥干燥方法。
背景技术
传统的生活污水处理厂会产生大量的污泥，这些污泥主要包含厌氧、好氧、缺氧微菌残留物和其他残渣，这种污泥不容易干燥，能耗高，送填埋场又不愿意收，困扰了所有的生活污水处理厂。
发明内容
基于此，本发明有必要提供一种可快速干燥污泥、能耗低的污泥干燥装置。
本发明还提供一种污泥干燥方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种污泥干燥装置，其包括：
预加热器，所述预加热器具有第一污泥入口、第一污泥出口、第一蒸汽入口及蒸馏水出口，所述第一污泥入口设有第一螺杆泵，所述预加热器连接真空***，以对所述预加热器抽真空；
中间加热器，所述中间加热器具有第二污泥入口、第二污泥出口、第二蒸汽入口及第一蒸汽出口，所述第二污泥入口连通所述第一污泥出口且设有第二螺杆泵，所述第一蒸汽出口连通所述第一蒸汽入口，以为所述预加热器提供热源；
后加热器，所述后加热器具有第三污泥入口、第三污泥出口、第三蒸汽入口及第二蒸汽出口，所述第三污泥入口连通所述第二污泥出口且设有第三螺杆泵；所述第二蒸汽出口连通所述第二蒸汽入口，以为所述中间加热器提供热源；
旋流分离器，所述旋流分离器的底端具有干泥出口，所述干泥出口连通干泥管道，所述干泥管道具有出干泥口；所述旋流分离器的顶端具有旋流蒸汽出口；
蒸汽射流器，所述蒸汽射流器连通所述第三蒸汽入口以为所述后加热器提供热源；所述蒸汽射流器连通所述第三污泥出口以及所述旋流分离器的入口；
压缩机，所述压缩机具有气体入口及气体出口，所述气体出口连通所述蒸汽射流器以提供高速气流。
上述的污泥干燥装置，预加热器和中间加热器以及后加热器采用温度阶梯对污泥分别进行干燥，逐次去除污泥中的水分，得到干泥颗粒后闪蒸到旋流分离器进一步除去水分，最终得到干泥，此过程可对污泥进行破壁，使其水分充分流出，最大限度地对污泥进行干燥；蒸汽射流器提供的蒸汽为后加热器提供加热源后流出再对中间加热器加热，中间加热器加热后再对预加热器加热，这样正好为阶梯温度的各个加热器提供热源，减少了干燥过程中的能耗。
其中一些实施例中，所述干泥管道连通所述第一污泥入口并设有第四螺杆泵。
其中一些实施例中，所述旋流蒸汽出口连通所述中间加热器的第二蒸汽入口和/或所述预加热器的第一蒸汽入口，以为所述中间加热器和/或所述预加热器提供热源。
其中一些实施例中，所述旋流蒸汽出口连通所述压缩机的气体入口。
其中一些实施例中，所述旋流蒸汽出口连通一过滤器，所述过滤器连通一冷凝器。
其中一些实施例中，所述过滤器还连通所述中间加热器的第二蒸汽入口，以为所述中间加热器提供热源。
其中一些实施例中，所述过滤器连通所述压缩机的气体入口。
其中一些实施例中，所述污泥干燥装置还包括连通所述压缩机的气体出口及所述蒸汽射流器的辅助加热器。
本发明还提供一种污泥干燥方法，其包括如下步骤:
将湿污泥高压送入预加热器，所述预加热器抽真空并加温至50℃-70℃，进行初次破壁干燥；
将初次破壁后的污泥高压送入中间加热器，所述中间加热器加温至70℃-90℃，进行二次破壁干燥；
将二次破壁后的污泥高压送入后加热器，所述后加热器加温至90℃-120℃，进行再次破壁干燥，得到干泥颗粒；
所述干泥颗粒闪蒸至高速蒸汽流，所述高速蒸汽流将所述干泥颗粒送入旋流分离器，以离心力旋流分离出所述干泥颗粒中的水分，得到干泥。
上述的污泥干燥方法，采用温度阶梯对污泥分别进行干燥，逐次去除污泥中的水分，得到干泥颗粒后闪蒸分离进一步除去水分，最终得到干泥，此过程可对污泥进行破壁，使其水分充分流出，最大限度地对污泥进行干燥；蒸汽为后加热器提供加热源后流出再对中间加热器加热，中间加热器加热后再对预加热器加热，这样正好为阶梯温度的各个加热器提供热源，减少了干燥过程中的能耗。
其中一些实施例中，所述后加热器加热后排出的热源供给所述中间加热器用于加热，所述中间加热器加热后排出的热源供给所述预加热器用于加热。
其中一些实施例中，所述旋流分离器排出的蒸汽为所述中间加热器提供热源。
附图说明
图1是本发明实施例一所述污泥干燥装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参照图1，本发明提供一种污泥干燥装置100，用于干燥生活污水处理厂排出的污泥，干燥后进行填埋或其他处理。该污泥干燥装置100包括预加热器10、中间加热器20、后加热器30、旋流分离器40、蒸汽射流器50及压缩机60，预加热器10用于对未处理过的污泥进行初次加热破壁处理，中间加热器20用于对预加热器10处理过的污泥进行二次加热破壁处理，后加热器30用于对中间加热器20处理过的污泥进行再次加热破壁处理，后加热器30的温度大于中间加热器20的温度，中间加热器20的温度大于预加热器10的温度，从而形成阶梯温度对污泥进行破壁；旋流分离器40对后加热器30处理得到的干泥颗粒进行离心分离，再次分离出其中的水分，得到干泥。蒸汽射流器50用于吹出高温蒸汽，为预加热器10、中间加热器20及后加热器30提供加热源，压缩机60用于提供高速气流，将干泥颗粒吹至旋流分离器40。
请继续参照图1，预加热器10具有第一污泥入口11、第一污泥出口12、第一蒸汽入口13及蒸馏水出口14，第一污泥入口11设有第一螺杆泵15，用于将湿污泥高压送入预加热器10进行加热处理。加热源在预加热器10内将高温传递给污泥，将污泥进行破壁处理，从而渗出内部的水分，达到干燥的目的。预加热器10、中间加热器20及后加热器30的干燥原理相同，只是温度不同，破壁程度不同。
预加热器10连通一真空***16，以对预加热器10抽真空，在真空条件下加热，加热破壁效果更好。
预加热器10的温度小于中间加热器20的温度，预加热器10可由中间加热器20加热后的低温蒸汽由第一蒸汽入口13进入预加热器10，为预加热器10供热，降低整个***的能耗；预加热器10加热形成的蒸馏水从蒸馏水出口14流出。预加热器10的温度为50℃-70℃。
中间加热器20具有第二污泥入口21、第二污泥出口22、第二蒸汽入口23及第一蒸汽出口24，第二污泥入口21设有第二螺杆泵25，预加热器10处理后的污泥从第二污泥入口21由第二螺杆泵25高压送入中间加热器20进行加热处理。中间加热器20可由后加热器30加热后的较低温蒸汽由第二蒸汽入口23进入中间加热器20，为中间加热器20供热，降低整个***的能耗；中间加热器20加热形成的低温蒸汽从第一蒸汽出口24流出，为预加热器10提供热源。预加热器10的温度为70℃-90℃。
中间加热器20还设置排气口26，用于排出中间加热器20内多余的气体，防止中间加热器20内的气体压力过大，保证设备正常运行。
后加热器30具有第三污泥入口31、第三污泥出口32、第三蒸汽入口33及第二蒸汽出口34，第三污泥入口31设有第三螺杆泵35，中间加热器20处理后的污泥从第三污泥入口31由第三螺杆泵35高压送入后加热器30进行加热处理。后加热器30由蒸汽射流器50提供高温蒸汽，高温蒸汽由第三蒸汽入口33进入后加热器30，为后加热器30供热，降低整个***的能耗。后加热器30加热形成的较低温蒸汽从第二蒸汽出口34流出，为中间加热器20提供热源。后加热器30的温度为90℃-120℃。后加热器30处理后得到干泥颗粒。
蒸汽射流器50连通蒸汽锅炉，可以喷射出高温蒸汽。蒸汽射流器50连通第三蒸汽入口33以为后加热器30提供高温蒸汽热源。
旋流分离器40内部通过离心力将污泥中的水分分离出来，以进一步对后加热器30得到的干泥颗粒进行干燥，最终得到干泥。旋流分离器40的侧部具有离心入口41，用于进入待处理的干泥颗粒，旋流分离器40的底部具有干泥出口42，用于排出处理完成的干泥，旋流分离器40的顶部具有旋流蒸汽出口43，用于排出裹夹干泥颗粒的蒸汽以及分离出的高温水分。
旋流分离器40的干泥出口42连通一干泥管道44，干泥管道44用于储存干燥完成的干泥。干泥管道44具有出干泥口45，用于不断取出干泥，防止干泥堆积在干泥管道44内。
进一步地，干泥管道44连通预加热器10的第一污泥入口11并设有第四螺杆泵46，第四螺杆泵46将处理完成后的干泥再次高压送到预加热器10，混合加入预加热器10的污泥一并处理，这样可以对污泥进行循坏处理，最终得到水分含量较低的干泥。
旋流分离器40的旋流蒸汽出口43连通一冷凝器70，旋流分离器40内的蒸汽由旋流蒸汽出口43排出，进入冷凝器70进行冷凝处理。冷凝器70具有排气口71。
进一步地，为了降低能耗，冷凝器70连通中间加热器20的第二蒸汽入口23和/或预加热器10的第一蒸汽入口13，以为中间加热器20和/或预加热器10提供热源。本实施例中，进入冷凝器70的蒸汽温度可为中间加热器20提高蒸汽热源。
旋流分离器40的旋流蒸汽出口43还连通中间加热器20的第二蒸汽入口23，以为中间加热器20提供蒸汽热源。
压缩机60具有气体入口61及气体出口62，气体出口62连通蒸汽射流器50或者连通蒸汽射流器50与第三蒸汽入口33之间的蒸汽管道，以提供高速蒸汽流，将后加热器30的干泥颗粒送至旋流分离器40。
旋流分离器40的旋流蒸汽出口43还连通压缩机60的气体入口61，将蒸汽供给压缩机60，产生高速气流后，混入蒸汽射流器50。旋流分离器40还连通中间加热器20的第二蒸汽入口23，以为中间加热器20提供蒸汽热源。
为了使进入冷凝器70的蒸汽纯度更高，不堵住冷凝器70，旋流分离器40的旋流蒸汽出口43连通一过滤器80，过滤器80连通冷凝器70。过滤器80对蒸汽进行过滤，除去其中的杂质。
过滤器80还连通压缩机60的气体入口61，将蒸汽供给压缩机60，产生高速气流后，混入蒸汽射流器50。过滤器80还连通中间加热器20的第二蒸汽入口23，以为中间加热器20提供蒸汽热源。
进一步地，上述的污泥干燥装置100还包括连通压缩机60的气体出口62及蒸汽射流器50的辅助加热器90，以为蒸汽射流器50提供辅助热源。该辅助加热器90可以是焚烧尾气或废热锅炉蒸汽，达到回收热量的目的，减少能耗。
上述的蒸汽流通以及气体流通均采用蒸汽管道进行连通。
上述的污泥干燥装置，预加热器和中间加热器以及后加热器采用温度阶梯对污泥分别进行干燥，逐次去除污泥中的水分，得到干泥颗粒后闪蒸到旋流分离器进一步除去水分，最终得到干泥，此过程可对污泥进行破壁，使其水分充分流出，最大限度地对污泥进行干燥；蒸汽射流器提供的蒸汽为后加热器提供加热源后流出再对中间加热器加热，中间加热器加热后再对预加热器加热，这样正好为阶梯温度的各个加热器提供热源，减少了干燥过程中的能耗。
本发明还提供一种污泥干燥方法，包括如下步骤：
将污泥高压送入预加热器10，预加热器10抽真空并加温至50℃-70℃，进行初次破壁干燥；将初次破壁后的污泥高压送入中间加热器20，中间加热器20加温至70℃-90℃，进行二次破壁干燥；将二次破壁后的污泥高压送入后加热器30，后加热器30加温至90℃-120℃，进行三次破壁干燥，得到干泥颗粒；干泥颗粒闪蒸至高速蒸汽流，高速蒸汽流将干泥颗粒送入旋流分离器40，以离心力旋流分离出干泥颗粒中的水分，得到干泥。
后加热器30加热后排出的热源供给中间加热器20用于加热，中间加热器20加热后排出的热源供给预加热器10用于加热。达到循环利用热量的目的。
旋流分离器40排出的蒸汽为中间加热器20提供热源。旋流分离器40排出的蒸汽还可以加入压缩机60，压缩后的高速气流混入运送干泥颗粒的蒸汽中，行成高速蒸汽流。
采用蒸汽射流器50为后加热器30提供加热蒸汽。压缩机60压缩后的高速气流混入蒸汽射流器50喷出的蒸汽中，行成高速蒸汽流。
上述的污泥干燥方法，采用温度阶梯对污泥分别进行干燥，逐次去除污泥中的水分，得到干泥颗粒后闪蒸分离进一步除去水分，最终得到干泥，此过程可对污泥进行破壁，使其水分充分流出，最大限度地对污泥进行干燥；蒸汽为后加热器提供加热源后流出再对中间加热器加热，中间加热器加热后再对预加热器加热，这样正好为阶梯温度的各个加热器提供热源，减少了干燥过程中的能耗。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种污泥干燥装置，其特征在于，包括：
预加热器，所述预加热器具有第一污泥入口、第一污泥出口、第一蒸汽入口及蒸馏水出口，所述第一污泥入口设有第一螺杆泵，所述预加热器连接真空***，以对所述预加热器抽真空；
中间加热器，所述中间加热器具有第二污泥入口、第二污泥出口、第二蒸汽入口及第一蒸汽出口，所述第二污泥入口连通所述第一污泥出口且设有第二螺杆泵，所述第一蒸汽出口连通所述第一蒸汽入口，以为所述预加热器提供热源；
后加热器，所述后加热器具有第三污泥入口、第三污泥出口、第三蒸汽入口及第二蒸汽出口，所述第三污泥入口连通所述第二污泥出口且设有第三螺杆泵；所述第二蒸汽出口连通所述第二蒸汽入口，以为所述中间加热器提供热源；
旋流分离器，所述旋流分离器的底端具有干泥出口，所述干泥出口连通干泥管道，所述干泥管道具有出干泥口；所述旋流分离器的顶端具有旋流蒸汽出口；
蒸汽射流器，所述蒸汽射流器连通所述第三蒸汽入口以为所述后加热器提供热源；所述蒸汽射流器连通所述第三污泥出口以及所述旋流分离器的入口；
压缩机，所述压缩机具有气体入口及气体出口，所述气体出口连通所述蒸汽射流器以提供高速气流。
2.根据权利要求1所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述干泥管道连通所述第一污泥入口并设有第四螺杆泵。
3.根据权利要求1所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述旋流蒸汽出口连通所述中间加热器的第二蒸汽入口和/或所述预加热器的第一蒸汽入口，以为所述中间加热器和/或所述预加热器提供热源。
4.根据权利要求1所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述旋流蒸汽出口连通所述压缩机的气体入口。
5.根据权利要求1-3任一项所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述旋流蒸汽出口连通一过滤器，所述过滤器连通一冷凝器。
6.根据权利要求5所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述过滤器还连通所述中间加热器的第二蒸汽入口，以为所述中间加热器提供热源。
7.根据权利要求5所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述过滤器连通所述压缩机的气体入口。
8.根据权利要求1所述的污泥干燥装置，其特征在于，所述污泥干燥装置还包括连通所述压缩机的气体出口及所述蒸汽射流器的辅助加热器。
9.一种污泥干燥方法，其特征在于，包括如下步骤:
将湿污泥高压送入预加热器，所述预加热器抽真空并加温至50℃-70℃，进行初次破壁干燥；
将初次破壁后的污泥高压送入中间加热器，所述中间加热器加温至70℃-90℃，进行二次破壁干燥；
将二次破壁后的污泥高压送入后加热器，所述后加热器加温至90℃-120℃，进行再次破壁干燥，得到干泥颗粒；
所述干泥颗粒闪蒸至高速蒸汽流，所述高速蒸汽流将所述干泥颗粒送入旋流分离器，以离心力旋流分离出所述干泥颗粒中的水分，得到干泥。
10.根据权利要求9所述的污泥干燥方法，其特征在于，所述后加热器加热后排出的热源供给所述中间加热器用于加热，所述中间加热器加热后排出的热源供给所述预加热器用于加热。
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