[发明专利]污泥脉冲闪蒸深度脱水方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥深度脱水方法及装置，尤其涉及一种采用脉冲闪 蒸技术，使污泥持续产生闪蒸、汽爆效应，提高污泥脱水性能的方法及装 置。

技术背景

伴随着全球经济的快速发展和人们对环境的日益关注，污水处理的量 高速增加，导致了污泥产量的迅速扩大。目前，我国每年排放干污泥约为 500万吨，且在不断增加。如污泥处理不当会造成严重的二次污染，而污泥 处理的投资和运行费用巨大，占整个污水厂投资及运行费用的25％～65％， 已成为城市污水处理厂面临的沉重负担。因此，如何经济、高效处置剩余 污泥，实现污泥稳定化、无害化、资源化是当今急需解决的重要课题。

污泥中含有大量的微生物细胞和有机物胶体，导致了污泥脱水困难， 通常脱水泥饼含水率高达80％左右。污泥处置的手段主要包括堆肥、填埋 和焚烧，三个处置方法都需要进一步降低污泥的含水率，一般要求50％以 下，这通常采用干化方式。但是污泥干化需要消耗大量的能源，如采用蒸 汽干化，一吨污泥需要消耗0.8-1吨的蒸汽，运行成本极高。

污泥高温热调质，通过蒸汽将污泥加热至130-200℃，维温一段时间， 可以改变污泥的脱水性能；闪蒸(汽爆)预处理是近年来发展迅速的一种 预处理方法，通过突然释压，在机械力的作用下，破坏物料结构。本发明 将脉冲闪蒸技术用于污泥低温调质，通过脉冲阀的开闭与高压泵的常开， 不断改变调质釜的压力，使调质釜内的污泥持续产生闪蒸、汽爆效应，提 高了污泥的脱水性能，降低了泥饼的含水率，以适应污泥资源化利用。

本发明所用热源为蒸汽或导热油，它只需将污泥浆物理升温到130-200 ℃，其中的水不产生汽化，消耗能量大幅降低，仅为干化的三分之一至四 分之一，而经过高温处理的污泥真正达到稳定化、无害化、减量化的要求。

发明内容

本发明提供一种经济、节能、环保的污泥脉冲闪蒸深度脱水方法及装 置，将污泥热调质技术与闪蒸技术相结合，利用脉冲技术，实现可连续作 业的、低能耗的污泥深度脱水。

本发明采用如下技术方案：

一种污泥脉冲闪蒸深度脱水方法，步骤如下：

步骤1将湿污泥配制成含水85％～90％的泥浆，通过高压泵，将泥浆送 入闪蒸汽高温预热器加热至100℃以上，

步骤2取一调质釜，在调质釜的出口设置脉冲阀，

步骤3使脉冲阀处于关闭状态，同时，由高压泵将经过闪蒸汽高温预 热器加热后的泥浆送入调质釜加热至130℃～160℃，当调质釜内的压力达 到1.2MPa～2.5MPa，再打开脉冲阀，调质釜内泥浆急剧膨胀，部分泥浆进 入闪蒸釜产生闪蒸汽爆效应，破坏污泥结构，产生闪蒸汽；此后，再次关 闭脉冲阀，由高压泵将新的经过闪蒸汽高温预热器加热后的泥浆送入调质 釜加热至130℃～160℃，当调质釜内的压力再次达到1.2MPa～2.5MPa，再 打开脉冲阀，调质釜内泥浆急剧膨胀，部分泥浆进入闪蒸釜产生闪蒸汽爆 效应，破坏污泥结构，产生闪蒸汽；通过如此连续的开、闭脉冲阀，使调 质釜内污泥压缩膨胀，产生结构被破坏的污泥和闪蒸汽，

步骤4将步骤3产生的闪蒸汽通入闪蒸汽高温预热器，用于泥浆的加 热，将步骤3产生的污泥送入冷却釜降温后通过分离器进行泥水分离，得到 含水小于35％的污泥饼。

本发明的另一技术方案是一种实施上述污泥脉冲闪蒸深度脱水方法的 装置，包括配制釜、高压泵、闪蒸汽高温预热器、调质釜、脉冲阀、闪蒸 釜、冷却釜、分离器，配制釜出口与高压泵进口相连接，高压泵出口与与 闪蒸汽高温预热器冷端进口相连，闪蒸汽高温预热器冷端出口与调质釜进 口相连，调质釜出口通过脉冲阀与闪蒸釜进口连接，闪蒸釜的上口与闪蒸 汽高温预热器的热端进口相连、闪蒸釜的下口与泥浆低温预热器的热端进 口相连，所述泥浆低温预热器的热端出口及闪蒸汽高温预热器的热端出口 与冷却釜的进口连接，冷却釜的出口与分离器相连。

本发明工作过程如下：

含水约80％的脱水污泥，与分离水配制成含水85％-90％的泥浆，通过高 压泵，加压至2MPa以下，送入闪蒸汽高温预热器加热至100℃以上，再进 入调质釜加热至130℃～160℃，脉冲阀开启时，调质釜内污泥急剧膨胀， 部分泥浆进入闪蒸釜产生闪蒸汽爆效应，冷却釜降温后通过分离器进行泥 水分离，得到含水小于35％的污泥饼。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：