[發明專利]一種污泥微波加熱連續脫水方法及裝置

在審

• 申請號: 201410185371.1
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN105084698A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 柳榮展;張賓;張曉東;于德爽;石寶龍;曹書梅;王炳;翟世民
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境工程中的污水、污泥處理技術領域，特別是涉及一種污泥微波加熱連續脫水方法及裝置。

背景技術

污泥是經各級污水處理后產生的固形物，是污水處理廠不可避免的副產品，廢水處理過程中產生了大量的含水污泥。

污泥脫水是將流態的原生、濃縮或消化污泥脫除水分，轉化為半固態或固態泥塊的一種污泥處理方法。污泥脫水處理就是要對污泥進行脫水，減少污泥體積，提高污泥的含固率。

傳統的污泥脫水方法主要包括機械軋濾脫水、離心脫水等。機械軋濾脫水多采用帶式軋濾機或板框壓濾機脫水，離心脫水多采臥螺離心機。用板框壓濾機脫水，雖然污泥含水率低，但其生產效率低，帶式軋濾機脫水或臥螺離心機脫水，雖然可以實現連續生產，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合水和間隙水的形式存在，難于進一步脫除，而且污泥體積大，不利于污泥的運輸和處置。

微波干燥技術速度快、加熱均勻、操作方便，應用廣泛，如肉類、水產類、果蔬菜類、乳類、蛋類、保健品、藥品、茶葉、煙草等的干燥，但用于污泥脫水少有報道。中國專利曾公開的一種基于微波輻射技術的剩余污泥脫水方法（公開號CN102643005A），通過以下步驟來實現：1.在沉淀池與濃縮池之間的管道上加裝一段玻璃鋼管道，在玻璃鋼管道外部加裝微波加載裝置；2.將從沉淀池排出的剩余污泥，經過玻璃鋼管道排入濃縮池，剩余污泥在玻璃鋼管道內受到微波輻射的時間為90-130s；3.經步驟2處理后的剩余污泥再進入濃縮池進行重力濃縮處理，最后再經過離心脫水過程，完成剩余污泥脫水操作。但是該發明原理是利用微波破壞污泥絮體釋放污泥水分，以提高脫水效果，污泥后續仍然需要離心脫水或壓濾脫水，污泥含水率仍然為75%左右，未能實現深度脫水。

對于某些工業廢水產生的污泥，污泥中含有的主要固態物質存在一軟化點，當加熱使溫度達到其軟化點時，固態物質分子開始軟化，并包裹其他疏水性污染物質，借助范德華力、氫鍵、分子間內聚力等作用發生自動收縮，使分子結合緊密，釋放結合水分，污泥借助自身內聚收縮力迅速收縮將內部水分擠壓出來，結合機械壓榨可以快速脫水，冷卻后形成硬塊狀污泥，實現深度脫水。

發明內容

本發明的目的在于提供一種污泥微波加熱連續脫水方法及裝置，實現污泥的高效脫水，減少污泥體積。

為實現上述發明目的，本發明的技術方法為：

一種污泥微波加熱連續脫水方法，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，經污泥分布板將污泥分布成均勻污泥層后重力預脫水；

步驟b.采用微波加熱污泥，使污泥快速升溫至70-90℃，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℃以下，持續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。

所述污泥微波加熱連續脫水裝置包括污泥罐、污泥泵、污泥熱交換罐、微波加熱脫水機、熱交換水泵。

其中所述的污泥罐為敞口式圓柱體，內設豎式攪拌機，將排入污泥攪拌均勻。

所述污泥泵與污泥罐之間設置連接管道，污泥泵出口與污泥熱交換罐之間設置連接管道。

所述污泥熱交換罐內部設置有熱交換管，熱交換管入水口與熱交換水泵之間設置有連接管道，熱交換水泵與微波加熱脫水機集水槽之間設置有連接管道，熱交換管出水口與微波加熱脫水機冷水噴射管之間設置連接管道。

污泥分布管與污泥熱交換罐之間設置連接管道；污泥分布管位于脫水機脫水濾帶正上方，橫向設置，管口末端封閉；污泥分布管下部開有一排直徑1-3cm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。

所述微波加熱脫水機前端設置污泥分布板，污泥分布板橫向設置，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，間距為2-8cm。

所述微波加熱脫水機頂部為微波產生裝置；中間設置脫水濾帶，濾帶正下方設置集水槽。

所述微波產生裝置產生的微波頻率為500MHz-1GHz，微波輸出功率為0-50kW可調；

所述微波產生寬度為50-150cm，距離脫水濾帶兩邊各5cm。

所述脫水濾帶為封閉循環式，濾帶材質為多孔合成纖維濾布。