一種污泥紅外線加熱連續(xù)脫水方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境工程中的污水、污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種污泥紅外線加熱連續(xù)脫水方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥是經(jīng)各級(jí)污水處理后產(chǎn)生的固形物，是污水處理廠不可避免的副產(chǎn)品，廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生了大量的含水污泥。
[0003]污泥的主要成分是水分和有機(jī)物，污泥中水的存在形式有以下幾種:(1)游離水或自由水。與污泥顆粒無(wú)關(guān)，可通過(guò)過(guò)濾去除，在不同種類污泥中，其含量變化很大。(2)毛細(xì)水。存在于污泥固體顆粒內(nèi)部毛細(xì)管內(nèi)，由于表面張力作用而存在，一般占污泥非自由水分的20%左右，可離心去除。(3)間隙水。存在于污泥固體顆粒間隙中，為固體顆粒污泥所包圍，一般可通過(guò)濃縮去除，約占污泥中非自由水分的70%。(4)表面吸附水。又稱濕存水，吸附在污泥顆粒表面并形成一層薄的水膜，其含量與顆粒表面特性有關(guān)，約占污泥非自由水分的7%，可通過(guò)蒸發(fā)、離心去除。(5)內(nèi)部水。又稱為結(jié)合水，存在于顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)，約占污泥非自由水分的3%，靠機(jī)械方法難以去除。
[0004]污泥脫水是將流態(tài)的原生、濃縮或消化污泥脫除水分，轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥塊的一種污泥處理方法。污泥脫水處理就是要對(duì)污泥進(jìn)行脫水，減少污泥體積，提高污泥的含固率。
[0005]傳統(tǒng)的污泥脫水方法主要包括機(jī)械軋濾脫水、離心脫水等。機(jī)械軋濾脫水多采用帶式軋濾機(jī)或板框壓濾機(jī)脫水，離心脫水多采臥螺離心機(jī)。用板框壓濾機(jī)脫水，雖然污泥含水率低，但其生產(chǎn)效率低，帶式軋濾機(jī)脫水或臥螺離心機(jī)脫水，雖然可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，脫水后固體污泥含水率仍然較高，一般含水率75%以上。上述脫水方法脫水后，污泥所含有的水分主要以結(jié)合水和間隙水的形式存在，難于進(jìn)一步脫除，而且污泥體積大，不利于污泥的運(yùn)輸和處置。
[0006]對(duì)于某些工業(yè)廢水產(chǎn)生的污泥，污泥中含有的主要固態(tài)物質(zhì)存在一軟化點(diǎn)，當(dāng)加熱使溫度達(dá)到其軟化點(diǎn)時(shí)，固態(tài)物質(zhì)分子開始軟化，并包裹其他疏水性污染物質(zhì)，借助范德華力、氫鍵、分子間內(nèi)聚力等作用發(fā)生自動(dòng)收縮，使分子結(jié)合緊密，釋放結(jié)合水分，污泥借助自身內(nèi)聚收縮力迅速收縮將內(nèi)部水分?jǐn)D壓出來(lái)，結(jié)合機(jī)械壓榨可以快速脫水，冷卻后形成塊狀污泥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種污泥紅外線加熱連續(xù)脫水方法及裝置，實(shí)現(xiàn)污泥的高效脫水，減少污泥體積。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方法為:
一種污泥紅外線加熱連續(xù)脫水方法，包括以下步驟:
步驟a.濃縮污泥熱交換后輸送至脫水濾帶上，經(jīng)污泥分布板將污泥分布成均勻污泥層后重力預(yù)脫水；
步驟b.采用紅外線加熱污泥，使污泥快速升溫至70-9(TC，使污泥軟化、收縮；
步驟c.壓榨污泥，使污泥脫水，脫出水與濃縮污泥熱交換，預(yù)熱濃縮污泥；
步驟d.向脫水濾帶噴水冷卻，使污泥底部表面溫度冷卻至65°C以下，持續(xù)脫水至污泥含水率降低至30%以下；
步驟e.刮下濾帶上塊狀污泥，脫出水排入污水處理系統(tǒng)。
[0009]所述污泥紅外線加熱連續(xù)脫水裝置包括污泥罐、污泥泵、污泥熱交換罐、紅外線加熱脫水機(jī)、熱交換水泵。
[0010]其中所述的污泥罐為敞口式圓柱體，內(nèi)設(shè)豎式攪拌機(jī)，將排入污泥攪拌均勻。
[0011]所述污泥泵與污泥罐之間設(shè)置連接管道，污泥泵出口與污泥熱交換罐之間設(shè)置連接管道。
[0012]所述污泥熱交換罐內(nèi)部設(shè)置有熱交換管，熱交換管入水口與熱交換水泵之間設(shè)置有連接管道，熱交換水泵與紅外線加熱脫水機(jī)集水槽之間設(shè)置有連接管道，熱交換管出水口與紅外線加熱脫水機(jī)冷水噴射管之間設(shè)置連接管道。
[0013]污泥分布管與污泥熱交換罐之間設(shè)置連接管道；污泥分布管位于脫水機(jī)脫水濾帶正上方，橫向設(shè)置，管口末端封閉；污泥分布管下部開有一排直徑l-3cm布泥孔，孔間距
2-4cm ;布泥孔穿孔范圍距離脫水濾帶兩邊各15cm。
[0014]所述紅外線加熱脫水機(jī)前端設(shè)置污泥分布板，污泥分布板橫向設(shè)置，位于脫水濾帶正上方，高度為10-15cm，下邊緣與濾帶平行，污泥分布板與下方脫水濾帶間距離可調(diào)，間距為2-8cm。
[0015]所述紅外線加熱脫水機(jī)頂部為紅外線產(chǎn)生裝置；中間設(shè)置脫水濾帶，濾帶正下方設(shè)置集水槽。
[0016]所述紅外線產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的紅外線波長(zhǎng)范圍為0.5-2Mm，峰值為1.2-1.3Mm，其加熱功率可調(diào)；所述紅外線產(chǎn)生寬度為50-150cm，距離脫水濾帶兩邊各5cm。
[0017]所述脫水濾帶為封閉循環(huán)式，濾帶材質(zhì)為多孔合成纖維濾布。
[0018]所述脫水濾帶由主動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥帶動(dòng)封閉循環(huán)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度可調(diào)，中間由8-20根支撐輥支撐，支撐棍間距為30-50cm ;支撐棍為包膠棍,直徑10-15cm。
[0019]濾帶正上方設(shè)置一壓榨棍，壓榨棍為304不銹鋼材質(zhì),直徑40_80cm。
[0020]所述脫水濾帶出泥口端濾帶下方橫向設(shè)置一根冷水噴射管，噴射管管內(nèi)徑40-80mm,噴射管與污泥熱交換罐內(nèi)熱交換管出水口設(shè)置連接管道；冷水噴射管末段封閉，頂部開有一排直徑4-8_孔眼，孔眼間距40-60_ ;冷水噴射管冷卻水噴射范圍寬度與濾帶上污泥層寬度相同；冷水噴射管距離紅外線加熱區(qū)域l-3m ;孔眼為規(guī)則或非規(guī)則分布；通過(guò)孔眼直徑大小及孔眼數(shù)目控制水量，使污泥底部表面溫度冷卻至65°C以下。
[0021]所述集水槽位于脫水濾帶下方，集水槽寬度與濾帶寬度相同，長(zhǎng)度與脫水濾帶脫水區(qū)長(zhǎng)度相同，收集脫出水；所述集水槽內(nèi)設(shè)置有隔板，底部設(shè)有兩根排水管，集水槽底部坡向排水管，坡度0.002-0.005 ;集水槽熱水排水管與熱交換水泵之間設(shè)置連接管道。
[0022]污泥由污泥泵輸送至脫水濾帶上，經(jīng)污泥分布板將污泥分布成均勻污泥層后重力預(yù)脫水，然后進(jìn)入紅外線加熱脫水機(jī)。
[0023]紅外線加熱脫水機(jī)內(nèi)，污泥經(jīng)紅外線加熱，污泥溫度達(dá)到70°C以上后開始軟化，收縮聚集，污泥內(nèi)部水分通過(guò)壓榨由污泥孔隙脫出，透過(guò)濾布落入集水槽。污泥脫水后通過(guò)噴水冷卻，使底部污泥表面降溫形成硬塊狀，利于從濾布上刮除。所述冷卻水為與污泥熱交換后的污泥脫出水，用于降低污泥底部表面溫度，使污泥降溫硬化。
[0024]一種污泥紅外線加熱連續(xù)脫水裝置及其操作方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟a.濃縮污泥熱交換后輸送至脫水濾帶上，經(jīng)污泥分布板將污泥分布成均勻污泥層后重力預(yù)脫水；
步驟b.采用紅外線加熱污泥，使污泥快速升溫至70-9(TC，使污泥軟化、收縮；
步驟c.壓榨污泥，使污泥脫水，脫出水與濃縮污泥熱交換，預(yù)熱濃縮污泥；
步驟d.向脫水濾帶噴水冷卻，使污泥底部表面溫度冷卻至65°C以下，持續(xù)脫水至污泥含水率降低至30%以下