[实用新型]一种高效率的污泥脱水干化一体化装置

说明书

本实用新型提供了一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，包括污泥离心处理装置、进料单元、固定装置、电场产生施加单元和检测控制单元。离心处理装置用于离心脱水并为电渗透脱水和干化提供处理空间。进料单元用于将泥浆和污泥分别加入到装置内。电场产生施加单元用于将一部分驱动离心机旋转的机械能转换为电能并施加在污泥表面，达到电渗透脱水的目的，可以提高能量利用率。检测控制单元用来调整感应电动势，实时监测整个处理过程。高温气体在第二离心机内打入，内部复杂结构配合差速旋转利于热气流在内部产生高速气体涡流，充分利用了所携带的热能，也可以解决污泥粘黏现象带来的问题。整个装置可以将脱水和干化有机结合起来。

技术领域

本实用新型涉及污水污泥处理领域，具体地说是一种高效率的污泥脱水干化一体化装置。

背景技术

近几十年来，随着我国城镇化和现代化的进展，污水产量急剧增加，市政污泥则是污水在污水处理厂处理的后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒等组成的高含水率非均质体。同时污泥中的微生物在代谢过程中生成大量胞外聚合物，这些聚合物可以形成类似凝胶的、高度水化的带电絮体基质，维持絮体结构和功能的完整性，成为相对稳定的亲水胶体。为了把污泥对环境的危害降到最低，通常还会采用多种处置方式实现对污泥的资源化利用，高含水率的污泥不能满足后续处理处置的要求，大量的污泥量也给储存和运输带来不便。因此，尽可能降低污泥含水率是实现污泥无害化、稳定化、减量化和资源化利用的重要步骤。

现在广泛应用的污泥处理装置有带式压滤机和板框压滤机等，经过这些设备脱水后污泥含水率一般在70％-85％左右。传统的卧螺离心机通常为单品销售，具有处理量大、可连续操作、运转平稳、自动化程度高、脱水效果好等特点，在环保领域得到了广泛的使用和推广。工作原理为：转鼓和螺旋以一定差速同向高速旋转，物料进入转鼓后，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层，较轻的液相物则形成内层液环，在离心力和螺旋的作用下，固相和液相分别从锥端和大端甩出。但是上述机械脱水后的污泥含水率依旧很高，不仅对运输和处置的成本消耗大，而且无法直接在填埋场处理，放置时间一长，污泥中的细菌就会大量繁殖，易腐烂产生恶臭二次污染环境。

水分形态的分布对固液相分离过程有很大的影响。水分形态分为自由水、间隙水、表面水和结合水。其中绝大部分自由水和间隙水可以通过机械方式去除，表面水的占比通常比较少，结合水则是污泥脱水的主要瓶颈。研究表明，电渗透脱水可以有效的去除结合水。从微观角度看：电渗透利用电场原理使带负电荷的污泥向阳极移动，扩散层的反离子带着水分子向阴极移动；从宏观角度看：电场的施加可以将具有高结合能的结合水转化为易于通过机械方式去除的自由水，同时电场可以使污泥内部产生新的通孔，进一步促进更多水分的去除。通常污泥脱水后，还需要进行干化处理，以进一步降低污泥含水率。

现有技术存在几个问题：1、卧螺式离心机虽被普遍使用，但驱动离心机旋转的能量有一部分没有被用于固液分离；2、机械脱水和电渗透脱水是不同的工艺，每一个模块都需要单独的设备和供能装置，导致系统复杂；3、脱水和干化都是为了降低含水率，但是通常作为两个过程进行，处理过程割裂，无法连续处理；4、当前干化技术的热能没有充分得到利用；5、污泥含水率在40％-60％时，具有一定的黏性，易于粘在装置表面，造成堵塞和清洁困难。

有鉴于此，特此处本实用新型。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的能量利用率不高、处理过程割裂、干化时热能未得到充分利用、干化过程出现粘黏现象的技术问题，提出一种高效率的污泥脱水干化一体化装置，实现深度脱水，并合理分配利用能量以降低能耗的方式处理污泥，实现离心脱水-电渗透脱水-干化的有机融合。