一种污泥冻融调质系统技术领域
本发明涉及一种污泥调质系统，尤其涉及一种将污水处理厂中的污泥进行冻融调质的系统。
背景技术
20世纪40年代末期，Clements等人[1]观察到，经冷冻融化法处理的胶羽粒子沉降快速，且沉积物体积变小，故首先利用此方法来改善污泥的脱水性并发现确可大幅提高传统真空过滤效能。1965年，Doe等人[2]现场进行了冷冻融化处理洗涤废水污泥的测试，1966年，Lewin与El-Sharply[1]设计了连续式冷冻操作的装置。1993年，单连斌[3]冻结融解试验结果，最令人振奋：将含水率12％的污泥结冻结融解后，只需简单的真空脱水，其泥饼的含水率可达59％。
将污泥先冻结，再融解，其能耗是很高的。这也是该方法未能大规模应用的原因。为了节能，专利CN200610013004.9提出了利用自然气温进行冻融河道污泥的设计；专利CN201410421623.6提出了类似热泵系统的设计；专利CN201210123173.3甚至使用了炸药。
其实，水的汽化热是融解热的6倍多，在今天，由于对污泥处置要求的提高，在不得不用热干化的方法对污泥进行处理的情况下，回过头来选择冻融方法对污泥进行调质预处理，其成本已不成其问题了。本专利就是在此基础上提出的一种易于工程化的设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于工程化的污泥冻融调质系统，其特征在于：包括制冷机、冷冻室、前换热室、后换热室、融解室和污泥箱，所述制冷机的蒸发器位于所述冷冻室内，所述制冷机的凝结器位于后换热室内；所述后换热室与大气连通；
作为优选，所述融解室内，使用污水处理厂的可流动水作为热源；
作为优选，所述融解室内，使用大气作为热源；
利用所述装置，进行污泥冻融调质的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将装满泥的污泥箱放入所述冷冻室，进行冷冻；
步骤二：将已冻的污泥箱放入前换热室，将未冻污泥箱放入前换热室，进行热交换；
步骤三：将前换热室内的未冻污泥箱放入冷冻室进行冷冻，将前换热室内已冻污泥箱放入后换热室进行热交换；
步骤四：将后换热室内已冻污泥箱放入融解室，进解冻；
步骤五：将融解室内污泥箱移到下一个脱水工序，倒出箱中泥并装入新泥；
步骤六：重复步骤二至步骤六。
与现有技术相比，本发明的一种污泥冻融调质系统的有益效果是：不需要加入化学药品，调质后的污泥脱水性能好。
附图说明
图1是本发明实施例一的一种污泥冻融调质系统平面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
实施例一：
如图1所示的污泥冻融调质系统，包括制冷机1、冷冻室2、前换热室3、后换热室4、融解室5和污泥箱6，制冷机1的蒸发器1-1位于冷冻室2内，制冷机1的凝结器1-2位于后换热室4内；后换热室4与大气连通；系统中有隔热门7。
融解室5内，使用污水处理厂的二沉池出水作为热源；
参照图1，本实施例的运行方法包括以下步骤：
步骤一：将装满泥污泥箱6放入冷冻室2，进行冷冻；
步骤二：将已冻的污泥箱6放入前换热室3，将未冻污泥箱5放入前换热室3，进行热交换；由于水的融解热远大于比热，因此，与大气同温的未冻污泥，被冷却到零度时，已冻污泥还是零度。
步骤三：将前换热室3内的未冻污泥箱6放入冷冻室2进行冷冻，将前换热室3内已冻污泥箱6放入后换热室4进行热交换；由于未冻污泥的温度下降，其冷冻时，可节约一部能量；由于已冻污泥的温度乃很低，可以降低后换热室4内的气温，减少冷冻室2与后换热室4的温差，会提高制冷机1的能效比。
步骤四：将后换热室4内已冻污泥箱6放入融解室5，进解冻。实际经验表明，即使是在冬季，污水处理厂的水都是可流动的，不会结冰；据统计，在冬季，全国大部分地区的污水处理厂中，二沉池出水温度在10℃左右，完全可以用于解冻污泥。因此，本实施例中，污泥的解冻热源选用二沉池出水。
步骤五：将融解室5内污泥箱6移到下一个脱水工序，倒出箱中泥并装入新泥；
步骤六：重复步骤二至步骤六。
实施例二：
本实施例二是实施例一的一种特殊情况。在冬季，当气温低于所要求冷冻温度时，按下述步骤运行：
步骤一：将装满泥的污泥箱6放在大气中冷冻；
步骤二：将冷冻好的污泥箱6放入融解室5进行解冻；
步骤三：将融解室5内污泥箱6移到下一个脱水工序，倒出箱中泥并装入新泥；
步骤四：重复步骤一至步骤四。
冬季是本发明的最佳季节，从实施例二可以看出，冬季运行基本不需要成本。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
参考文献：
[1]KatzWJ，MasonDG.Freezingmethodsusedtoconditionactivatedsludge[J].WatSewWks，1970，32(4)：110～122
[2]DoePW，BennD，BaysLR.ThedisposalofwashwaterSludgebyfreezing[J].JInstEaterEng，1965，12(12)：251～259
[3]单连斌利用冻结融解法进行污泥脱水的研究[J].环境保护科学，1996，22(1)：21～24。