一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统

技术领域

本发明涉及污泥脱水方法，具体地，涉及一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统。

背景技术

我国污泥年产量已达4500万吨(含水率80％)，近年复合增长率达5％。但全国污水处理设施中有污泥处理设施的不到50％，能够正常运行的为数更少，城市污泥的安全处置已成为制约污水行业健康发展的瓶颈，亟待解决。目前污泥处置出路有土地利用、焚烧及建材利用、填埋等方式，各种处置方式大多以减量化为第一手段，减量化能降低污泥运输、处置成本，进而实现资源化、无害化，因此，减量化是实现最终处置的必经之路。

污泥热干化是利用热能将污泥烘干的技术。在热干化过程中，污泥被放入密闭的容器中加热，在一定温度和压力条件下，污泥细胞被破碎裂解，胞内的水分得以释放。同时，在水.热过程中，大分子有机物发生水解，胶体结构被破坏，因而大幅度地提高了污泥的生物降解性能。热干化技术，可有效地实现能量循环和物质的回收利用，通过热干化处理的污泥可最大化减量、彻底稳定和无害化。但热干化技术的缺点是所需的投资费用高，运行、维护成本较高，其能耗一般在0.6至1.2kWh/kgH2O之间。热干化过程损失有机质，导致后续资源化受影响，有机质转移到气相，增加工艺气体处理难度，一般与焚烧直接联用。

污泥低温干化以热泵技术为基础，通过热泵低温段除湿，高温段加热，得到干热空气，干热空气穿过污泥层，将污泥中水分夹带进入空气流。湿空气通过蒸发器后被冷凝除湿，产生的冷凝水收集排放。已除湿的空气经过冷凝器加热，再成为干热空气，并通过风机作用重复进行下一个循环过程，可将含水率80％的污泥干化至60％至10％任意范围可调，但其能耗较高，在0.3至0.5kWh/kgH2O之间。

电渗透脱水技术，是利用外加的直流电场，使带负电荷的污泥颗粒与带正电荷的水分发生相反的定向移动，实现了污泥中的泥水分离。通常情况下，在机械脱水过程中随着自由水和间隙水的脱除，颗粒首先堆积在过滤介质上并最终导致堵塞，而电渗透脱水过程中，水的流动方向和污泥絮体流动方向相反，水分可不经过泥饼的空隙通道而与污泥分离，因此不受污泥压密引起的通道堵塞或阻力增大的影响，脱水率效率高，通过电渗透脱水，可以使含水率为80％的污泥降低至含水率60％及以下，其能耗一般在0.06至0.46kWh/kgH2O之间。

另外，在电场作用下，由于电流和电阻的作用会产生热量，产生的热量有助于污泥水分的蒸发，称之为电干燥。电渗透脱水方法具有电渗脱水和电热干燥两种作用方式，后者能将污泥含水率降至40％，但含水率60％到40％段脱水是利用热效应，无热泵系统回收热能进行循环，此段能耗高于低温干化方法。

公开号CN102211844B公开了一种深度脱水干化低温热解处理污泥装置，包括顺序连接料仓、脱水机、污泥混合器和污泥干化器，污泥干化器的出口与污泥低温热解炉的进口相连，污泥低温热解炉炭渣出口与融熔器相连，污泥低温热解炉液相出口和气相出口分别连接流态化燃烧炉和气体分离膜，其气相出口连接气体分离膜后再连接至流态化燃烧炉。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统。

根据本发明提供的一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统，包括：第一输送装置、电渗透脱水装置、第二输送装置和低温干化装置；

所述第一输送装置出口连接所述电渗透脱水装置入口，所述电渗透脱水装置出口连接所述第二输送装置入口，所述第二输送装置出口连接所述低温干化装置入口；

所述电渗透脱水装置脱水至含水率60％以下，所述低温干化装置脱水至含水率40％以下。

优选地，所述电渗透脱水装置采用转鼓式电渗透脱水装置，所述电渗透脱水装置污泥停留时间在10min以上。

优选地，所述转鼓式电渗透脱水装置阳极采用转筒滚筒，所述转鼓式电渗透脱水装置阴极采用履带式。

优选地，所述电渗透脱水装置连接冷却装置，所述电渗透脱水装置与所述冷却装置形成回路。

优选地，所述电渗透脱水装置和所述低温干化装置运行阶段不添加药剂。

优选地，所述低温干化装置连接热泵装置，所述低温干化装置与所述热泵装置形成回路。

优选地，所述电渗透脱水装置和所述低温干化装置作用于污泥温度在50℃以下。

优选地，所述第一输送装置和所述第二输送装置种类包括污泥泵和污泥输送机。

优选地，所述电渗透脱水装置规避热效应，所述电渗透脱水装置利用能源效率高的电场效用进行脱水。

优选地，所述低温干化装置采用热泵装置，以空气为介质通过焓湿变化作用于污泥。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明方案污泥实现减量同时，不添加任何化学药剂，有利于污泥后续资源化处理处置；

2、本发明方案污泥干化温度在50℃以下，尽可能将有机物保留在固相，保证污泥热值，有利于后续焚烧处置；

3、本发明80％至60％段采用电渗透脱水装置，60％至40％(可调)段采用低温干化装置，相较于单独使用电渗透或低温干化脱水装置，本组合能利用各自方法最优的高效段，提高干化效率，运行能耗；

4、本发明组合能够实现20至24h连续运行，自动化程度高，操作简单，运行状态稳定；

5、本发明组合装配化模块化，占地面积少，可扩展能力强；

6、本发明组合密封性好，环境友好，可适合于下沉式再生水厂污泥处理。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统结构示意图；

图2为一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种电渗透、低温干化联用的污泥脱水系统，包括：第一输送装置1、电渗透脱水装置2、第二输送装置3和低温干化装置4；第一输送装置1出口连接电渗透脱水装置2入口，电渗透脱水装置2出口连接第二输送装置3入口，第二输送装置3出口连接低温干化装置4入口。电渗透脱水装置2采用转鼓式电渗透脱水装置。转鼓式电渗透脱水装置阳极采用转筒滚筒，转鼓式电渗透脱水装置阴极采用履带式，停留时间10min以上，进泥含水率78％至83％，出泥含水率55％至65％。电渗透脱水装置2连接冷却装置。电渗透脱水装置2与冷却装置形成回路。低温干化装置4连接热泵装置。低温干化装置4与热泵装置形成回路。第一输送装置1和第二输送装置3可以采用污泥泵替代。

具体地，80％的脱水污泥，通过污泥泵/污泥输送机提升至污泥电渗透脱水装置，经电渗透脱水后，含水率达60％以下，再通过污泥泵/污泥输送机进入低温干化至含水率40％以下(可调)，外运处置。干化温度在50℃以下，可将有机物尽可能的保留在固相，保证污泥热值，有利于后续焚烧处置

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。