高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)及方法，包括活性氣體發(fā)生器（1）、螺旋過(guò)濾裝置（2）、氧化筒體（3），所述的螺旋過(guò)濾裝置（2）為雙螺旋結(jié)構(gòu)，包括螺旋軸（2.1）、螺旋葉片（2.2）和螺旋筒體（2.3），所述的螺旋軸（2.1）安裝于螺旋筒體（2.3）內(nèi)，所述的螺旋葉片（2.2）設(shè)置在螺旋軸（2.1）上并排布于螺旋軸（2.1）與螺旋筒體內(nèi)壁之間，所述的螺旋軸（2.1）為中空，其端部入口與活性氣體發(fā)生器相連通，并在螺旋軸壁上設(shè)有供活性氣體通入的通氣孔，所述的螺旋筒體（2.3）的末端與氧化筒體（3）相連接。本發(fā)明適用范圍廣、能耗低、利于污泥減量化、處理后的污泥含水率低。
【專利說(shuō)明】
高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污水污泥處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]截止2015年，我國(guó)污泥量達(dá)到4000萬(wàn)噸(80%含水率)，預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到6000萬(wàn)噸，如此巨大的污泥如不能得到妥善解決，將為環(huán)境帶來(lái)重大影響，也成為人們生產(chǎn)生活的一大負(fù)擔(dān)。由于污泥的高含水、脫水難、富含有機(jī)質(zhì)、易腐敗、產(chǎn)惡臭;含有病原微生物和重金屬等污染物，使得污泥的處置和處理非常麻煩。
[0003]根據(jù)我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策》，城鎮(zhèn)污泥處理處置要遵循穩(wěn)定化、減量化、無(wú)害化、資源化的原則，對(duì)污泥含水率要求降到60%以下再做最終處置。特別是按國(guó)家“十三五”規(guī)劃要求更加嚴(yán)格。當(dāng)前污泥處理處置技術(shù)路線眾多，包括厭氧消化、熱水解+厭氧消化、生物堆肥、污泥燒磚、脫水+填埋、熱干化+焚燒、水泥協(xié)同焚燒、碳化等，含水率高是污泥處理的困難所在，污泥減量化是其他“四化”的基礎(chǔ)。不管是何種處置方式，降低污泥含水率，對(duì)污泥進(jìn)行減量化處理都是最大、最基本的前提，污泥深度脫水是污泥后續(xù)處理處置的關(guān)鍵，也是最大的難題之一。
[0004]由于污泥的水分和普通的沙土水分性質(zhì)差異較大，污泥中含有的水分包括間隙水(70%)、毛細(xì)水(20%)、吸附水(7%)、內(nèi)部水(3%)，間隙水并不與固體直接結(jié)合，因而通過(guò)機(jī)械方法較易分離，而毛細(xì)水、表面吸附水、內(nèi)部水為束縛水，通過(guò)常用的機(jī)械方法很難去除。所以，一般需要采用其他方法前期給予預(yù)處理。
[0005]當(dāng)前常用的機(jī)械脫水方式及設(shè)備主要有帶式過(guò)濾脫水、離心脫水、板框壓濾脫水三大類。對(duì)于市政污泥而言，帶式過(guò)濾機(jī)、疊螺脫水機(jī)、離心機(jī)脫水后的濾餅含水率約在75%_80%，隔膜板框壓濾機(jī)脫水的污泥含水率一般在60%左右。超高壓彈性壓榨機(jī)是一種壓力更大，效率更高的壓濾設(shè)備和固液分離設(shè)備，整個(gè)過(guò)程主要分為進(jìn)料一彈性壓榨一接液一卸料等四個(gè)過(guò)程。該設(shè)備壓力直接來(lái)自液壓油缸的壓力，為直接壓榨，壓榨壓力可達(dá)到5-7 MPa單批次工作周期為1.0?1.5h，工作效率為隔膜壓濾機(jī)的3-4倍，脫水后污泥含水率可以達(dá)到50%左右。但存在能耗大、設(shè)備成本高、壓榨彈簧需要經(jīng)常更換等問(wèn)題。
[0006]采用上述一般往往需要前期添加大量的三氯化鐵和石灰，對(duì)于絕干污泥的量其實(shí)是增加的，違反污泥的減量化原則;另外添加的藥劑對(duì)于污泥的后續(xù)焚燒、資源化利用等都帶來(lái)不利影響，一般只能用于填埋。所以，采用添加藥劑深度脫水+填埋的處理方式只是一個(gè)應(yīng)急之策，而作為長(zhǎng)久之計(jì)則不合適。有鑒于此，必須提供一種新的思路來(lái)進(jìn)行污泥的處理處置，為污泥的資源化利用奠定基礎(chǔ)。
[0007]當(dāng)前，對(duì)污泥進(jìn)行電滲透脫水也存在一些問(wèn)題，主要是設(shè)備電腐蝕嚴(yán)重、維修量過(guò)大等問(wèn)題，加之該技術(shù)存在利用電能并能耗過(guò)大等缺點(diǎn)，脫水效率不高等原因，目前還沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的脫水后污泥含水率過(guò)高、易損件多、能耗大，且不利于減量化的問(wèn)題，提供了一種適用范圍廣、能耗低、利于污泥減量化、污泥含水率低的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)及方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，包括活性氣體發(fā)生器、螺旋過(guò)濾裝置和氧化筒體，所述的螺旋過(guò)濾裝置包括螺旋軸、螺旋葉片和螺旋筒體，所述的螺旋軸安裝于螺旋筒體內(nèi)，所述的螺旋葉片設(shè)置在螺旋軸上并排布于螺旋軸與螺旋筒體內(nèi)壁之間，所述的螺旋軸為中空，其端部入口與活性氣體發(fā)生器相連通，并在螺旋軸壁上設(shè)有供活性氣體通入的通氣孔，所述的螺旋筒體的末端與氧化筒體相連接，所述的螺旋過(guò)濾裝置為雙螺旋結(jié)構(gòu)，所述的螺旋軸和螺旋葉片為兩套，兩根螺旋軸并行排列，螺旋葉片互相交錯(cuò)嵌入，其中一個(gè)螺旋軸上的螺旋葉片嵌入到另外一個(gè)螺旋軸的螺旋葉片之間的槽中；其中一個(gè)螺旋軸延伸至所述氧化筒體內(nèi)。
[0010]作為優(yōu)選，所述螺旋筒體與氧化筒體的連接口處設(shè)有背板，所述的背板在彈性元件的作用下抵住所述連接口，在螺旋軸上安裝有定位板，所述的背板套設(shè)于螺旋軸上，所述的彈性元件一端連接在定位板上，另一端連接在背板上。螺旋過(guò)濾裝置的后段為擠壓脫水，脫水過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)活性氣體對(duì)污泥中有機(jī)物的氧化，使得污泥的內(nèi)部水被釋放出，在彈性背板的作用下，進(jìn)一步進(jìn)行擠壓過(guò)濾脫水，背壓板壓力設(shè)定在0.1-0.6MPa之間，經(jīng)過(guò)脫水污泥克服背板壓力進(jìn)入到氧化筒體。
[0011]作為優(yōu)選，所述螺旋軸的后段為變徑設(shè)置，自前往后其軸徑逐步變大;所述螺旋葉片的后段為變距結(jié)構(gòu)，自前往后其葉片間距逐步減小。經(jīng)歷前段的重力脫水后，由于在后段螺旋軸的軸徑變大、螺旋葉片的間距變小，則螺旋軸、螺旋葉片和螺旋筒體所形成的空腔則逐步變小，隨著污水污泥的進(jìn)給，其受到螺旋過(guò)濾裝置的壓力也就越來(lái)越大，有助于進(jìn)一步脫水。
[0012]作為優(yōu)選，在延伸入氧化筒體內(nèi)的螺旋軸部分設(shè)置有氣體主管，所述的氣體主管上排布有氣體支管，所述的氣體主管與螺旋軸內(nèi)相連通，所述的氣體主管垂直于螺旋軸，所述的氧化筒體為圓筒形。通過(guò)氣體主管和氣體支管的設(shè)置，活性氣體可以從螺旋軸進(jìn)入氣體主管和氣體支管，便于充分地氧化，同時(shí)由于螺旋軸會(huì)帶動(dòng)氣體主管旋轉(zhuǎn)，將氧化筒體設(shè)置為圓筒形可以與氣體主管的設(shè)計(jì)相互協(xié)同配合。
[0013]作為優(yōu)選，在氧化筒體內(nèi)的筒壁、大氣主管以及大氣支管上均設(shè)置有光觸媒，并在氧化筒體內(nèi)安裝有紫外光燈。在紫外光的照射下，光觸媒能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)一步催化氧化。
[0014]作為優(yōu)選，螺旋軸上設(shè)置的螺旋葉片為中空的雙層葉片，螺旋葉片的中空部分與螺旋軸相連通，且設(shè)有與螺旋軸上開(kāi)設(shè)的通氣孔相對(duì)應(yīng)的孔。
[0015]作為改進(jìn)，所述的多級(jí)脫水裝置還包括用于帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)的螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述的螺旋驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪、主動(dòng)齒輪、換向齒輪、從動(dòng)齒輪，電機(jī)為變頻電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述的主動(dòng)齒輪與從動(dòng)輪齒輪齒輪數(shù)相等，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)螺旋軸。
[0016]作為優(yōu)選，所述的活性氣體發(fā)生器產(chǎn)生的活性氣體為臭氧，每克污泥懸浮固體至少需要30毫克臭氧，在設(shè)備內(nèi)反應(yīng)時(shí)間在30-60分鐘。將臭氧作為活性氣體，并設(shè)置相應(yīng)的濃度下限--30mg03/gMLSS，能夠?qū)崿F(xiàn)充分氧化。
[0017]本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種以下步驟的高干度污水污泥集成式處理方法，基于上述所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，所述的集成式處理方法還包括以下步驟:
活性氣體發(fā)生器向螺旋軸中通入活性空氣，污水污泥進(jìn)入螺旋過(guò)濾裝置，在螺旋過(guò)濾裝置的前段中，污水污泥在其自身重力作用下脫水;螺旋軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)污水污泥向前進(jìn)給，在螺旋過(guò)濾裝置的后段中，污水污泥在螺旋葉片與螺旋筒體之間擠壓，以實(shí)現(xiàn)螺旋脫水；經(jīng)螺旋脫水后的污水污泥進(jìn)入氧化筒體，在活性空氣的作用下進(jìn)一步充分氧化。
[0018]作為優(yōu)選，所述的活性空氣通過(guò)設(shè)置于螺旋軸上的大氣主管和大氣支管進(jìn)入氧化筒體，螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)其上的大氣主管和大氣支管在氧化筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得活性空氣與進(jìn)入氧化筒體的污泥充分混合。
[0019]作為優(yōu)選，在紫外光燈的照射下，位于氧化筒體內(nèi)的筒壁、大氣主管以及大氣支管上的光觸媒對(duì)氧化筒體內(nèi)的污泥催化氧化，與活性空氣協(xié)同作用，使污泥進(jìn)一步析出水分。
[0020]采用以上結(jié)構(gòu)和方法，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)通過(guò)活性氣體對(duì)污泥進(jìn)行氧化，破壞污泥的細(xì)胞壁，釋放出污泥的內(nèi)部水，使得內(nèi)部水變?yōu)橐子谶^(guò)濾的間隙水，可實(shí)現(xiàn)污泥的高干度脫水；(2)采用活性氣體氧化，不需要添加如三氯化鐵、石灰、絮凝劑等藥劑，可節(jié)省藥劑費(fèi)用，同時(shí)對(duì)于污泥的后續(xù)處置及資源化利用產(chǎn)生有利效果；(3)由于前段設(shè)備采用的是螺旋過(guò)濾裝置，污泥含水率適用范圍更廣，污泥含水率可在80%-99%之間進(jìn)行波動(dòng)；(4)采用活性氣體處理工藝，活性氣體破壞污泥的細(xì)胞壁，釋放出內(nèi)部水，內(nèi)部水的析出便于進(jìn)一步擠干。
[0021]
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為雙螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋過(guò)濾裝置；
圖3為螺旋過(guò)濾裝置的局部放大圖；
圖4為螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
如圖所示，1、活性氣體發(fā)生器，2、螺旋過(guò)濾裝置，2.1、螺旋軸，2.2、螺旋葉片，2.3、螺旋筒體，3、氧化筒體，4、超高壓電滲透脫水裝置，4.1、高壓壓榨筒體，4.2、擠壓板，4.3、支撐板，4.4、高壓油缸，4.5、排料油缸，4.6、增壓器，4.7、直流電源發(fā)生器，4.8、陽(yáng)極板，4.9、陰極板，4.10、限位開(kāi)關(guān)，4.11、快開(kāi)裝置，5、空氣容器，6、背板，7、彈性元件，8、定位板，9、氣體主管，10、氣體支管，11、氣體凈化器，12、電機(jī)，13、驅(qū)動(dòng)齒輪，14、主動(dòng)齒輪，15、換向齒輪，
16、從動(dòng)齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。此外，本發(fā)明之附圖中為了示意的需要，并沒(méi)有完全精確地按照實(shí)際比例繪制，在此予以說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的一種高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，包括活性氣體發(fā)生器
1、螺旋過(guò)濾裝置2、氧化筒體3和超高壓電滲透脫水裝置4，所述的螺旋過(guò)濾裝置2包括螺旋軸2.1、螺旋葉片2.2和螺旋筒體2.3，所述的螺旋軸2.1安裝于螺旋筒體2.3內(nèi)，所述的螺旋葉片2.2設(shè)置在螺旋軸2.1上并排布于螺旋軸2.1與螺旋筒體2.3內(nèi)壁之間，所述的螺旋軸2.1為中空，其端部入口與活性氣體發(fā)生器I相連通，并在螺旋軸壁上設(shè)有供活性氣體通入的通氣孔，所述的螺旋筒體2.3的末端與氧化筒體3相連接，所述螺旋軸2.1延伸至所述氧化筒體3內(nèi)，所述氧化筒體3的出口與超高壓電滲透脫水裝置4相連通。超高壓電滲透脫水裝置4為優(yōu)選裝置，非本發(fā)明的必要技術(shù)特征，但為了描述的方便和整體性，故放在一起予以描述。
[0026]所述的集成式處理系統(tǒng)還包括空氣容器5，所述的空氣容器5也與螺旋軸2.1的端部入口相連通，用以與活性氣體發(fā)生器I產(chǎn)生的活性氣體相混合，從而控制在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的活性氣體量，進(jìn)而調(diào)節(jié)活性氣體在污水污泥中的濃度。
[0027]所述的活性氣體發(fā)生器及空氣容器通過(guò)氣體管線、彈性連接件與螺旋軸相連，在雙螺旋結(jié)構(gòu)中，彈性連接件數(shù)量為2個(gè)，在每個(gè)螺旋軸上分別設(shè)置有I個(gè)彈性元件，氣體管線與彈性連接件的那一段固定，螺旋軸在彈性連接件上為可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，彈性連接件保證氣體不發(fā)生泄漏，在活性空氣發(fā)生器及普通空氣容器的管線上分別設(shè)置有氣體調(diào)節(jié)閥及流量計(jì)，可根據(jù)污泥的有機(jī)物含量及種類來(lái)調(diào)節(jié)活性空氣及普通空氣的比例。
[0028]所述的活性氣體發(fā)生器I產(chǎn)生的活性氣體為臭氧，每克污泥懸浮固體至少需要30毫克臭氧(30mg03/gMLSS)，在設(shè)備內(nèi)反應(yīng)時(shí)間在30-60分鐘。將臭氧作為活性氣體，并設(shè)置相應(yīng)的濃度下限——30mg03/gMLSS，MLSS是混合液懸浮固體濃度。
[0029]為了進(jìn)一步促進(jìn)活性空氣在氧化筒體3內(nèi)對(duì)污水污泥的氧化，在氧化筒體3內(nèi)的筒壁、大氣主管以及大氣支管上均設(shè)置有光觸媒，并在氧化筒體3內(nèi)安裝有紫外光燈。在紫外光的照射下，光觸媒能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)一步催化氧化。
[0030]氧化筒體的上端設(shè)置有氣體凈化器11，氧化后的混合氣體最后從氣體凈化器11中排出，在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。
[0031]所述的超高壓電滲透脫水裝置4包括超高壓脫水機(jī)構(gòu)和電滲透機(jī)構(gòu)，所述的電滲透機(jī)構(gòu)安裝于超高壓脫水機(jī)構(gòu)內(nèi)，進(jìn)入超高壓電滲透脫水裝置的污水污泥在電滲透機(jī)構(gòu)的作用下析出毛細(xì)水及吸附水后，在超高壓脫水機(jī)構(gòu)中進(jìn)行超高壓脫水，得到高干度污泥。超高壓電滲透脫水裝置就是超高壓脫水機(jī)構(gòu)和電滲透機(jī)構(gòu)的耦合，能夠?qū)崿F(xiàn)電滲透和超高壓脫水的協(xié)同作用。
[0032]所述螺旋筒體2.3與氧化筒體3的連接口處設(shè)有背板6，所述的背板6在彈性元件7的作用下抵住所述連接口，在螺旋軸2.1上安裝有定位板8，所述的背板6套設(shè)于螺旋軸2.1上，所述的彈性元件7—端連接在定位板8上，另一端連接在背板6上。螺旋過(guò)濾裝置的后段為擠壓脫水，脫水過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)活性氣體對(duì)污泥中有機(jī)物的氧化，使得污泥的內(nèi)部水被釋放出，在彈性背板的作用下，進(jìn)一步進(jìn)行擠壓過(guò)濾脫水，背壓板壓力設(shè)定在0.1-0.6MPa之間，經(jīng)過(guò)脫水污泥克服背板壓力進(jìn)入到氧化筒體。
[0033]所述螺旋軸2.1的后段為變徑設(shè)置，自前往后其軸徑逐步變大;所述螺旋葉片2.2的后段為變距結(jié)構(gòu)，自前往后其葉片間距逐步減小。經(jīng)歷前段的重力脫水后，由于在后段螺旋軸的軸徑變大、螺旋葉片的間距變小，則螺旋軸、螺旋葉片和螺旋筒體所形成的空腔則逐步變小，隨著污水污泥的進(jìn)給，其受到螺旋過(guò)濾裝置的壓力也就越來(lái)越大，有助于進(jìn)一步脫水。
[0034]在延伸入氧化筒體3內(nèi)的螺旋軸部分設(shè)置有氣體主管9，所述的氣體主管9上排布有氣體支管10，所述的氣體主管9與螺旋軸2.1內(nèi)相連通，所述的氣體主管9垂直于螺旋軸2.1，所述的氧化筒體3為圓筒形。通過(guò)氣體主管和氣體支管的設(shè)置，活性氣體可以從螺旋軸進(jìn)入氣體主管和氣體支管，便于充分地氧化。氣體主管上的其中一根氣體支管緊貼氧化筒體內(nèi)壁上，利用緊貼氧化筒體的氣體支管可將粘在筒壁上的污泥刮下來(lái)。
[0035]所述的超高壓脫水機(jī)構(gòu)包括高壓壓榨筒體4.1、擠壓板4.2、支撐板4.3、高壓油缸
4.4、濾布、排料油缸4.5和增壓器4.6，所述的擠壓板4.2和支撐板4.3設(shè)置于高壓壓榨筒體4.1內(nèi)，所述高壓壓榨筒體4.1、擠壓板4.2和支撐板4.3組成壓濾腔體，所述的擠壓板4.2與高壓油缸4.4的活塞桿相連接，所述的支撐板4.3與排料油缸4.5的活塞桿相連接，所述的擠壓板4.2和支撐板4.3均設(shè)置有供水分流出的孔，并在擠壓板4.2和支撐板4.3分別覆設(shè)有濾布，所述的增壓器4.6與高壓油缸4.4相連通，以對(duì)高壓油缸4.4增壓。
[0036]所述的電滲透機(jī)構(gòu)包括直流電源發(fā)生器4.7、陽(yáng)極板4.8和陰極板4.9，直流電源發(fā)生器4.7的陽(yáng)極、陰極分別與陽(yáng)極板4.8、陰極板4.9電連接，所述的陽(yáng)極板4.8固定在擠壓板4.2上，所述的陰極板4.9固定在支撐板4.3上，陽(yáng)極板4.8與擠壓板4.2之間、陰極板4.9與支撐板4.3之間均設(shè)置有絕緣體，陽(yáng)極板4.8、陰極板4.9與高壓壓榨筒體4.1之間也設(shè)置有絕緣體，所述的陽(yáng)極板4.8和陰極板4.9上也開(kāi)設(shè)有供水分流出的孔。電滲透的電壓為40-60V。
[0037]所述的高壓油缸4.4的活塞桿上還設(shè)有限位開(kāi)關(guān)4.10，所述的高壓壓榨筒體4.1設(shè)置支撐板的一端還設(shè)置有快開(kāi)裝置4.11，所述的快開(kāi)裝置4.11與支撐板4.3為可快開(kāi)連接。
[0038]如圖2所示，示意了雙螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋過(guò)濾裝置，所述的螺旋軸2.1及螺旋葉片2.2為兩套，兩根螺旋軸2.1并行排列，螺旋葉片2.2互相交錯(cuò)嵌入，其中一個(gè)螺旋軸2.1上的螺旋葉片2.2嵌入到另外一個(gè)螺旋軸2.1的螺旋葉片2.2之間的槽中。兩個(gè)螺旋葉片可互相清洗，螺旋筒體內(nèi)側(cè)設(shè)有過(guò)濾濾布，過(guò)濾濾布緊貼固定在螺旋筒體的內(nèi)壁上，為360度布置，螺旋筒體上開(kāi)設(shè)有多個(gè)供水流出的流體孔。當(dāng)設(shè)置成圖2中雙螺旋結(jié)構(gòu)時(shí)，則螺旋筒體的形狀也與雙螺旋的螺旋軸和螺旋葉片相配合。
[0039]如圖3所示，示意了螺旋過(guò)濾裝置的局部放大圖，螺旋軸2.1貫穿于螺旋筒體2.3及氧化筒體3，螺旋軸2.1安裝在分別位于螺旋筒體2.3及氧化筒體3的軸承上，整個(gè)螺旋軸2.1上設(shè)置的螺旋葉片2.2為中空的雙層葉片，螺旋葉片2.2的中空部分與螺旋軸2.1相連通，且設(shè)有與螺旋軸2.1上開(kāi)設(shè)的通氣孔相對(duì)應(yīng)的孔，在整個(gè)螺旋軸2.1上開(kāi)設(shè)有數(shù)量較多的氣孔，在每個(gè)螺旋葉片2.2上也開(kāi)設(shè)有多個(gè)孔，使得活性空氣與污泥充分接觸，增大傳質(zhì)效果。
[0040]如圖4所示，示意了螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例，螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置用于帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)，圖4結(jié)構(gòu)專門用于與圖2中雙螺旋結(jié)構(gòu)配合的螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置。所述的螺旋驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)12、驅(qū)動(dòng)齒輪13、主動(dòng)齒輪14、換向齒輪15、從動(dòng)齒輪16，電機(jī)12為變頻電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述的主動(dòng)齒輪14與從動(dòng)輪齒16輪齒輪數(shù)相等，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪13和從動(dòng)齒輪16分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)螺旋軸，即與螺旋軸上的齒輪嚙合。采用該機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)螺旋軸的轉(zhuǎn)速一致，而不至于產(chǎn)生互相干涉現(xiàn)象。
[0041]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中與活性氣體(臭氧)接觸的剛性部件，可以采用耐腐蝕性強(qiáng)的不銹鋼，例如，含25%Cr的鉻鐵合金效果較佳，基本上不會(huì)受臭氧腐蝕，延長(zhǎng)了設(shè)備的材料的使用壽命。對(duì)于本系統(tǒng)中，涉及密封的位置，可以使用耐腐蝕的硅橡膠或添加耐腐劑的橡膠制品來(lái)密封。雖然，未將超高壓電滲透脫水裝置4作為本發(fā)明的必要技術(shù)特征，但是高壓電滲透脫水裝置4實(shí)際上可作為本發(fā)明的補(bǔ)充機(jī)構(gòu)或后續(xù)處理機(jī)構(gòu)，故在實(shí)施例中予以記載。
[0042]本發(fā)明的處理方法或工作原理如下:
1、含水率高(95%_99%)的污泥從螺旋筒體的進(jìn)料口進(jìn)入，所述的進(jìn)料口位于螺旋筒體的前端上方，通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入到螺旋筒體內(nèi)，在螺旋過(guò)濾裝置的前段中，污水污泥在重力作用下進(jìn)行脫水，水分通過(guò)濾布，而污泥顆粒則留在螺旋筒體內(nèi)；
2、污泥在螺旋葉片的推動(dòng)下向前推進(jìn)，在推進(jìn)的過(guò)程中污泥水分逐漸脫除，在螺旋葉片的后段除了重力作用，隨著螺旋葉片間距縮小及螺旋軸直徑增大，對(duì)污泥進(jìn)行擠壓，此時(shí)還有擠壓脫水；
3、在螺旋筒體末端，污泥進(jìn)行集聚并互相擠壓，在背板作用下，污泥受到一定的背壓力，此時(shí)污泥進(jìn)一步擠壓脫水，待污泥越積越多時(shí)，壓力超過(guò)背板壓力，背板打開(kāi)，污泥被擠出到氧化大筒體內(nèi)；
4、在重力脫水及擠壓脫水過(guò)程中，活性氣體從螺旋軸中通入，對(duì)污泥進(jìn)行氧化，將污泥內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行破壁，釋放出內(nèi)部水變?yōu)殚g隙水，該間隙水通過(guò)機(jī)械擠壓方式容易脫除；
5、污泥進(jìn)入到氧化筒體內(nèi)，由于在螺旋筒體內(nèi)，污泥氧化不充分，在氣體主管及氣體支管的攪拌作用下，活動(dòng)氣體對(duì)污泥進(jìn)行進(jìn)一步氧化，以實(shí)現(xiàn)污泥的充分氧化；
6、被充分氧化后的污泥進(jìn)入到超高壓電滲透脫水裝置中進(jìn)行壓榨脫水，壓榨壓力為3-5MPa，擠壓板在高壓油缸作用下，對(duì)污泥進(jìn)行擠壓，此時(shí)閘板關(guān)閉，污泥受到高壓作用下水分逐漸脫除。
[0043]7、在高壓壓榨的開(kāi)始時(shí)直流電源開(kāi)始通電，在陽(yáng)極板上通正電，陰極板上通負(fù)電，水分帶正電，而污泥帶負(fù)電，污泥中不易被機(jī)械力脫除的毛細(xì)水、吸附水等在電場(chǎng)力作用下往陰極板方向運(yùn)行，而污泥留在陽(yáng)極板一側(cè)，直流電源電壓為40-60V。
[0044]8、隨著壓榨的進(jìn)行，污泥被擠壓得很實(shí)，此時(shí)增壓器發(fā)生作用，進(jìn)一步增大壓力，此時(shí)壓力可以達(dá)到5MPa以上。
[0045]9、脫水完畢后，快開(kāi)裝置打開(kāi)，排泥油缸拉動(dòng)支撐板，尚壓油缸將污泥排出，完成整個(gè)過(guò)程。
[0046]以上僅就本發(fā)明較佳的實(shí)施例作了說(shuō)明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化?？傊苍诒景l(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，基于污水污泥多級(jí)脫水裝置，包括活性氣體發(fā)生器(I)、螺旋過(guò)濾裝置(2)和氧化筒體(3)，其特征在于:所述的螺旋過(guò)濾裝置(2)包括螺旋軸(2.1)、螺旋葉片(2.2)和螺旋筒體(2.3)，所述的螺旋軸(2.1)安裝于螺旋筒體(2.3)內(nèi)，所述的螺旋葉片(2.2)設(shè)置在螺旋軸(2.1)上并排布于螺旋軸(2.1)與螺旋筒體(2.3)內(nèi)壁之間，所述的螺旋軸(2.1)為中空，其端部入口與活性氣體發(fā)生器(I)相連通，并在螺旋軸壁上設(shè)有供活性氣體通入的通氣孔，所述的螺旋筒體(2.3)的末端與氧化筒體(3)相連接，所述的螺旋過(guò)濾裝置(2)為雙螺旋結(jié)構(gòu)，所述的螺旋軸(2.1)和螺旋葉片(2.2)為兩套，兩根螺旋軸(2.1)并行排列，螺旋葉片(2.2)互相交錯(cuò)嵌入，其中一個(gè)螺旋軸(2.1)上的螺旋葉片(2.2)嵌入到另外一個(gè)螺旋軸(2.1)的螺旋葉片(2.2)之間的槽中；其中一個(gè)螺旋軸(2.1)延伸至所述氧化筒體(3)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:所述螺旋筒體(2.3)與氧化筒體(3)的連接口處設(shè)有背板(6)，所述的背板(6)在彈性元件(7)的作用下抵住所述連接口，在螺旋軸(2.1)上安裝有定位板(8)，所述的背板(6)套設(shè)于螺旋軸(2.1)上，所述的彈性元件(7)—端連接在定位板(8)上，另一端連接在背板(6)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:所述螺旋軸(2.1)的后段為變徑設(shè)置，自前往后其軸徑逐步變大;所述螺旋葉片(2.2)的后段為變距結(jié)構(gòu)，自前往后其葉片間距逐步減小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:在延伸入氧化筒體(3 )內(nèi)的螺旋軸部分設(shè)置有氣體主管(9 )，所述的氣體主管(9 )上排布有氣體支管(10),所述的氣體主管(9)與螺旋軸(2.1)內(nèi)相連通，所述的氣體主管(9)垂直于螺旋軸(2.1)，所述的氧化筒體(3)為圓筒形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:在氧化筒體內(nèi)的筒壁、大氣主管以及大氣支管上均設(shè)置有光觸媒，并在氧化筒體內(nèi)安裝有紫外光燈。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的集成式處理系統(tǒng)還包括用于帶動(dòng)螺旋軸旋轉(zhuǎn)的螺旋軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述的螺旋驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)(12)、驅(qū)動(dòng)齒輪(13)、主動(dòng)齒輪(14)、換向齒輪(15)、從動(dòng)齒輪(16)，電機(jī)(12)為變頻電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié);所述的主動(dòng)齒輪(14)與從動(dòng)輪齒(16)輪齒輪數(shù)相等，所述的驅(qū)動(dòng)齒輪(13)和從動(dòng)齒輪(16)分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)螺旋軸。7.—種高干度污水污泥集成式處理方法，基于權(quán)利要求1所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，所述的集成式處理方法還包括以下步驟:活性氣體發(fā)生器向螺旋軸中通入活性空氣，污水污泥進(jìn)入螺旋過(guò)濾裝置，在螺旋過(guò)濾裝置的前段中，污水污泥在其自身重力作用下脫水;螺旋軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)污水污泥向前進(jìn)給，在螺旋過(guò)濾裝置的后段中，污水污泥在螺旋葉片與螺旋筒體之間擠壓，以實(shí)現(xiàn)螺旋脫水； 經(jīng)螺旋脫水后的污水污泥進(jìn)入氧化筒體，在活性空氣的作用下進(jìn)一步充分氧化。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的活性空氣通過(guò)設(shè)置于螺旋軸上的大氣主管和大氣支管進(jìn)入氧化筒體，螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)其上的大氣主管和大氣支管在氧化筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得活性空氣與進(jìn)入氧化筒體的污泥充分混合。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高干度污水污泥集成式處理系統(tǒng)，其特征在于:在紫外光燈的照射下，位于氧化筒體內(nèi)的筒壁、大氣主管以及大氣支管上的光觸媒對(duì)氧化筒體內(nèi)的污泥催化氧化，與活性空氣協(xié)同作用，使污泥進(jìn)一步析出水分。
【文檔編號(hào)】C02F11/12GK105948301SQ201610220891
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】饒賓期, 萬(wàn)延見(jiàn), 盧錫龍, 趙子愷, 劉曉東, 張力
【申請(qǐng)人】饒賓期