一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污泥調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，尤其涉及一種將污水處理廠中的污泥進(jìn)行凍融調(diào)質(zhì)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)40年代末期，Clements等人[1]觀察到，經(jīng)冷凍融化法處理的膠羽粒子沉降快速，且沉積物體積變小，故首先利用此方法來(lái)改善污泥的脫水性并發(fā)現(xiàn)確可大幅提高傳統(tǒng)真空過(guò)濾效能。1965年，Doe等人[2]現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了冷凍融化處理洗滌廢水污泥的測(cè)試，1966年，Lewin與El-Sharplyt1]設(shè)計(jì)了連續(xù)式冷凍操作的裝置。1993年，單連斌[3]凍結(jié)融解試驗(yàn)結(jié)果，最令人振奮:將含水率12%的污泥結(jié)凍結(jié)融解后，只需簡(jiǎn)單的真空脫水，其泥餅的含水率可達(dá)59%。
[0002] 將污泥先凍結(jié)，再融解，其能耗是很高的。這也是該方法未能大規(guī)模應(yīng)用的原因。為了節(jié)能，專利CN200610013004.9提出了利用自然氣溫進(jìn)行凍融河道污泥的設(shè)計(jì)；專利CN201410421623.6提出了類(lèi)似熱栗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；專利CN201210123173.3甚至使用了炸藥。
[0002]其實(shí)，水的汽化熱是融解熱的6倍多，在今天，由于對(duì)污泥處置要求的提高，在不得不用熱干化的方法對(duì)污泥進(jìn)行處理的情況下，回過(guò)頭來(lái)選擇凍融方法對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)預(yù)處理，其成本已不成其問(wèn)題了。本專利就是在此基礎(chǔ)上提出的一種易于工程化的設(shè)計(jì)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種易于工程化的污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于:包括制冷機(jī)、冷凍室、前換熱室、后換熱室、融解室和污泥箱，所述制冷機(jī)的蒸發(fā)器位于所述冷凍室內(nèi)，所述制冷機(jī)的凝結(jié)器位于后換熱室內(nèi)；所述后換熱室與大氣連通；
作為優(yōu)選，所述融解室內(nèi)，使用污水處理廠的可流動(dòng)水作為熱源；
作為優(yōu)選，所述融解室內(nèi)，使用大氣作為熱源；
利用所述裝置，進(jìn)行污泥凍融調(diào)質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟一:將裝滿泥的污泥箱放入所述冷凍室，進(jìn)行冷凍；
步驟二:將已凍的污泥箱放入前換熱室，將未凍污泥箱放入前換熱室，進(jìn)行熱交換；步驟三:將前換熱室內(nèi)的未凍污泥箱放入冷凍室進(jìn)行冷凍，將前換熱室內(nèi)已凍污泥箱放入后換熱室進(jìn)行熱交換；
步驟四:將后換熱室內(nèi)已凍污泥箱放入融解室，進(jìn)解凍；
步驟五:將融解室內(nèi)污泥箱移到下一個(gè)脫水工序，倒出箱中泥并裝入新泥；
步驟六:重復(fù)步驟二至步驟六。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的有益效果是:不需要加入化學(xué)藥品，調(diào)質(zhì)后的污泥脫水性能好。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0013]實(shí)施例一:
[0014]如圖1所示的污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，包括制冷機(jī)1、冷凍室2、前換熱室3、后換熱室4、融解室5和污泥箱6，制冷機(jī)I的蒸發(fā)器1-1位于冷凍室2內(nèi)，制冷機(jī)I的凝結(jié)器1-2位于后換熱室4內(nèi)；后換熱室4與大氣連通；系統(tǒng)中有隔熱門(mén)7。
融解室5內(nèi)，使用污水處理廠的二沉池出水作為熱源；
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的運(yùn)行方法包括以下步驟:
步驟一:將裝滿泥污泥箱6放入冷凍室2，進(jìn)行冷凍；
步驟二:將已凍的污泥箱6放入前換熱室3，將未凍污泥箱5放入前換熱室3，進(jìn)行熱交換；由于水的融解熱遠(yuǎn)大于比熱，因此，與大氣同溫的未凍污泥，被冷卻到零度時(shí)，已凍污泥還是零度。
步驟三:將前換熱室3內(nèi)的未凍污泥箱6放入冷凍室2進(jìn)行冷凍，將前換熱室3內(nèi)已凍污泥箱6放入后換熱室4進(jìn)行熱交換；由于未凍污泥的溫度下降，其冷凍時(shí)，可節(jié)約一部能量；由于已凍污泥的溫度乃很低，可以降低后換熱室4內(nèi)的氣溫，減少冷凍室2與后換熱室4的溫差，會(huì)提高制冷機(jī)I的能效比。
步驟四:將后換熱室4內(nèi)已凍污泥箱6放入融解室5，進(jìn)解凍。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，即使是在冬季，污水處理廠的水都是可流動(dòng)的，不會(huì)結(jié)冰；據(jù)統(tǒng)計(jì)，在冬季，全國(guó)大部分地區(qū)的污水處理廠中，二沉池出水溫度在10°C左右，完全可以用于解凍污泥。因此，本實(shí)施例中，污泥的解凍熱源選用二沉池出水。
步驟五:將融解室5內(nèi)污泥箱6移到下一個(gè)脫水工序，倒出箱中泥并裝入新泥；
步驟六:重復(fù)步驟二至步驟六。
[0024]實(shí)施例二:
[0025]本實(shí)施例二是實(shí)施例一的一種特殊情況。在冬季，當(dāng)氣溫低于所要求冷凍溫度時(shí)，按下述步驟運(yùn)行:
步驟一:將裝滿泥的污泥箱6放在大氣中冷凍；
步驟二:將冷凍好的污泥箱6放入融解室5進(jìn)行解凍；
步驟三:將融解室5內(nèi)污泥箱6移到下一個(gè)脫水工序，倒出箱中泥并裝入新泥；
步驟四:重復(fù)步驟一至步驟四。
[0026]冬季是本發(fā)明的最佳季節(jié)，從實(shí)施例二可以看出，冬季運(yùn)行基本不需要成本。
[0029]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
參考文獻(xiàn):
[1]KatzW J，Mason D G.Freezing methods used to condit1n activatedsludge[J].Wat Sew Wks，1970，32(4):110 ?122
[2]DoePff,Benn D,Bays L R.The disposal of washwater Sludge by freezing[J].J Inst Eater Eng，1965，12(12):251 ?259
[3]單連斌利用凍結(jié)融解法進(jìn)行污泥脫水的研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，1996，22(1):21 ?24 ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于:包括制冷機(jī)、冷凍室、前換熱室、后換熱室、融解室和污泥箱，所述制冷機(jī)的蒸發(fā)器位于所述冷凍室內(nèi)，所述制冷機(jī)的凝結(jié)器位于后換熱室內(nèi)；所述后換熱室與大氣連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述融解室內(nèi)，使用污水處理廠的可流動(dòng)水作為熱源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于，所述融解室內(nèi)，使用大氣作為熱源。4.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)行污泥凍融調(diào)質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一:將裝滿泥的污泥箱放入所述冷凍室，進(jìn)行冷凍； 步驟二:將已凍的污泥箱放入前換熱室，將未凍污泥箱放入前換熱室，進(jìn)行熱交換； 步驟三:將前換熱室內(nèi)的未凍污泥箱放入冷凍室進(jìn)行冷凍，將前換熱室內(nèi)已凍污泥箱放入后換熱室進(jìn)行熱交換； 步驟四:將后換熱室內(nèi)已凍污泥箱放入融解室，進(jìn)解凍； 步驟五:將融解室內(nèi)污泥箱移到下一個(gè)脫水工序，倒出箱中泥并裝入新泥； 步驟六:重復(fù)步驟二至步驟六。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種污泥凍融調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，其特征是：利用制冷機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行冷凍，對(duì)冷凍污泥進(jìn)行熱交換，利用大氣或污水處理廠的流動(dòng)水進(jìn)行解凍。經(jīng)過(guò)凍/融處理后，污泥的脫水性能大幅提高。
【IPC分類(lèi)】C02F11/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105060679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510465601
【發(fā)明人】張建中
【申請(qǐng)人】輕工業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日