CN102241468B - 一种机械超声波污泥减量化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械超声波污泥减量化设备，包括一进料口、反应腔，污泥通过进料口进入反应腔，反应腔通过一变频控制器控制的电机驱动；该设备还包括一机械超声波发生器，机械超声波发生器包括至少两个间距可调的金属转盘，金属转盘包括一预压腔、多个超声波反应腔；超声波反应腔的金属壁上设有空化槽。通过本发明处理过的污泥含水率达到50％左右，并且设备体积小，运行成本低。

Description

一种机械超声波污泥减量化设备

技术领域

本发明涉及一种污泥减量化设备，特别涉及一种通过机械超声波进行污泥减量化的设备。

背景技术

污水处理过程中产生大量的污泥，其数量约占处理水量的0.3％-0.5％左右(以含水率97％计)。污泥的处理投资和运行成本非常巨大，用于污泥处理的费用占污水处理厂运行费用的20％-50％，，给污水处理厂带来了沉重的负担。目前，传统的方法是通过投加混凝剂、助凝剂进行调理，然后机械脱水处理，形成含水率为70％～80％的泥饼外运进行卫生填埋、焚烧处理、发酵制肥，这种方式因含水率太高对填埋场的周边环境以及处理效果带来极其不利的影响或需进一步干燥才能进入焚烧炉处理及发酵制肥。所以，最理想的是在污泥外运前，污泥的含水里控制在60％以下，不仅减少一半以上的外运量，而且60％以下污泥基本上为固态，不产生渗滤液，可直接进填埋场。如果进行堆肥处理可减少一半的发酵周期，增加经济效益。干泥饼还可以制作固体燃料，经调配后直接进行焚烧处理。

污泥在机械脱水后含水率高的主要原因是因污泥中生物细胞及胶体含有大量的“间隙水”(占全部含水的70％)无法通过传统机械脱水的压力全部挤出，同时污泥含水率在60％-65％之间时呈粘浆状，水分子被一层胶体包裹，这个区域称之为污泥的“粘胶相区”，是污泥脱水最难的阶段，拥传统的机械脱水的方法是很难进一步脱除的。所以，必需采取特殊的手段破解细胞间的结构及污泥“粘胶相区”，使得部分“间隙水”被排出，再通过机械压滤的方式滤除。污泥深度脱水就是将传统污泥机械脱水后的污泥(80％含水率)进一步脱水到60％含水率以下。目前，可以采用：加热干化、添加药剂、采用特殊的压滤机、超声波破壁等可以把含水率进一步降低。

以上的技术污泥处理及设备运行费用都较高，一般在200元/吨以上。而且，设备成本较高如：高温干化、机械的方式和超声波的设备投入都较高，一般在5-10万元/吨污泥/天，很难得到广泛推广。另外，如高温干燥技术在污泥处理过程中同时产生有害废气，对环境产生二次污染。用机械和超声波的技术进行细胞破壁，除了设备投入较大外，运行时需消耗大量的电力。所以，运行费用大。采用强氧化药剂进行污泥细胞破壁方法，由于80％含水率的污泥浓度高，药剂很难进行充分融合，添加量大，成本也高。因加入了化学药剂后，可能对污泥的后续处理带来了不利因素。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提出一种机械超声波污泥减量化设备，通过机械超声波发生器对污泥进行处理，使污泥的含水量达到50％左右，而且该设备体积小，运行成本低。

本发明可通过以下技术方案予以解决：

本发明一种机械超声波污泥减量化设备，包括进料口、反应腔，污泥通过进料口进入反应腔，所述反应腔通过一变频控制器控制的电机驱动；该设备还包括一机械超声波发生器，所述机械超声波发生器包括至少两个间距可调的金属转盘，所述金属转盘包括一预压腔、多个超声波反应腔；所述超声波反应腔的金属壁上设有空化槽。

本发明所述超声波反应腔为多个。

本发明所述超声波反应腔的金属壁上有数百个空化槽。

本发明所述该设备还包括一臭氧发生器，所述污泥进入反应腔前加入由所述臭氧发生器产生的臭氧。

本发明所述该设备还包括一药剂投加器，所述污泥进入反应腔前加入由所述药剂投加器产生的药剂。

由于采用以上技术方案，本发明的一种机械超声波污泥减量化设备，通过该设备处理过的污水含水量达到50％左右，并且该设备体积小，运行成本低。

附图说明

图1是本发明的一种机械超声波污泥减量化设备的结构图；

图2是本发明中的反应腔结构示意图；

图3是本发明反应腔中的空化槽主视图；

图4是本发明反应腔中的空化槽侧视图。

图中，1，进料口；2，预压腔；3，金属转盘；4，药剂入口；5，污泥出口；7，电机；8，超声波反应腔，9金属转盘间距，10空化槽锯齿

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明：

如图1及2所示，本发明一种机械超声波污泥减量化设备，包括进料口1、反应腔，污泥通过进料口1进入反应腔，反应腔通过一变频控制器6控制的电机7驱动；该设备还包括一机械超声波发生器，机械超声波发生器包括至少两个间距可调的金属转盘3，金属转盘3包括一预压腔2、多个超声波反应腔8；反应腔由预压腔2及多个超声波反应腔8组成；该超声波反应腔8的金属壁上设有空化槽。污泥通过污泥进料口1进入反应腔，该设备还包括一药剂投加器，污泥进入反应腔前加入由药剂投加器产生的药剂，在预压腔2上设一药剂入口4可以加入相关药剂，经处理后的污泥通过污泥出口5输出。金属转盘间距9最小可为数微米(和污泥中的生物细胞的直径差不多)。转盘上一般设计了体积逐步减少的多个一般为3-4个超声波反应腔，每个反应腔的金属壁上加工了数百个空化槽10。因转盘被电动机带动转速近3000——6000转/分种，污泥液体首先被预压腔压缩进入反应腔后，被空化腔的空化槽以每秒数万次压缩和膨胀(频率达每秒到20KHZ左右)而产生超声波空化效果。同时，由于特殊的设计，污泥液体从一个反应腔体进入下一反应腔时，不但转盘间距瞬间变小，超声波空化效果逐步加强，而且液体流动的方向瞬间得到改变。所以，液体流进入下一级反应腔时，不但被空化，而且，其中的污泥生物细胞被高速剪切和研磨，细胞间的结构被破坏。通过机械超声波发生器污泥中的细胞间隙水大量排出，为进一步的机械压滤提供了条件。

该设备还包括一臭氧发生器，污泥进入反应腔前加入由臭氧发生器产生的臭氧，臭氧发生器产生的臭氧通过污泥进入口连同污泥进入反应腔，在污泥被机械空化的同时，对污泥的细胞进行氧化反应，同时进行消毒和除臭。不但大幅度提高了机械超声波处理的效果，而且，对污泥的后续处理带来了便利。

用本发明处理后的污泥，再经过传统的机械压滤处理，污泥含水量可达50％左右。污泥的的减量比一般在：1∶2.5。处理后的污泥无臭味、无病毒，可以直接填埋或和其他燃料如燃煤混合后燃烧，也可经微生物发酵后作为农用有机肥。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (4)

1.一种机械超声波污泥减量化设备，其特征在于：包括一依次相通的进料口、反应腔和污泥出口，污泥通过所述进料口进入反应腔，所述反应腔通过一变频控制器控制的电机驱动；该设备还包括一机械超声波发生器，所述机械超声波发生器包括至少两个间距可调的金属转盘，相邻所述金属转盘之间形成有多个超声波反应腔，所述反应腔由一预压腔和所述多个超声波反应腔组成；所述超声波反应腔设于所述预压腔与所述污泥出口之间且与所述预压腔及污泥出口相通，所述超声波反应腔的金属壁上设有空化槽。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述超声波反应腔的金属壁上有数百个空化槽。

3.根据以上权利要求1-2中任一项所述的设备，其特征在于：该设备还包括一臭氧发生器，所述污泥进入反应腔前加入由所述臭氧发生器产生的臭氧。

4.根据以上权利要求1-2中任一项所述的设备，其特征在于：该设备还包括一药剂投加器，所述污泥进入反应腔前加入由所述药剂投加器产生的药剂。