CN103693840A

CN103693840A - 一种贮泥池及污泥浓缩工艺

Info

Publication number: CN103693840A
Application number: CN201410027276.9A
Authority: CN
Inventors: 黎青松; 王振江; 王荣娟; 余向京
Original assignee: YIYANG SHOUCHUANG WATER Co Ltd
Current assignee: Yiyang Shouchuang Water Co ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2034-01-21
Also published as: CN103693840B

Abstract

一种贮泥池及污泥浓缩工艺，贮泥池包括贮泥池本体、进泥管和出水管，贮泥池本体设有出泥口，进泥管和出水管从贮泥池本体底部延伸至上部，进泥管上端连接沿贮泥池本体内壁设置的分点进泥穿孔花管，出水管上端连接固定滗水管，固定滗水管高于分点进泥穿孔花管。污泥浓缩工艺包括：1）进泥；2）沉淀；3）排出浓缩污泥，多次循环步骤1）与步骤2），当进行至某阶段步骤2）时，若泥层距离液面小于400mm，则下一个阶段为循环的最后阶段，循环的最后阶段完成步骤2）后进行步骤3），在进行步骤1）时，采用分点进泥穿孔花管沿贮泥池本体周边输入污泥，产生的上清液收集后经出水管排出。该贮泥池及污泥浓缩工艺具有污泥浓缩效果好、脱水效率高的优点。

Description

一种贮泥池及污泥浓缩工艺

技术领域

本发明涉及污水处理设施及工艺，尤其涉及一种贮泥池及污泥浓缩工艺。

背景技术

近年来，我国人口增长和城镇化水平不断提升，城市污水处理设施也得到普及，随着污水处理率的提高和处理程度的深化，副产品污泥的产量将有较大的增长，预计2020年将达到536亿m³/d，而且还以每年10%的速度增长。

污泥成分十分复杂，含有混入生活污水和工业废水中的泥沙、纤维、动植物残体等固体颗粒及其凝结的絮状物，是各种胶体、有机质及吸附的金属元素、微生物、病菌、虫卵等有毒有害物质的综合体，极易造成对地下水、土壤等的二次污染，目前，污泥处理处置成为继污水处理后的又一迫在眉睫、急需解决的难题。

城市污水处理是通过排除剩余污泥的方式实现将污染物从污水处理系统中的最终去除，另据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）了解，污水处理厂内的污泥处理过程中，含水率是衡量出厂污泥性质的一个重要指标。一般城市污水处理厂初沉池污泥的含水率通常为97%－98%，二沉池污泥的含水率通常为99.2%－99.8%，由于含水率高、体积大，不利于污泥的收集、储存，输送效率低并增加了处理处置成本，为满足污泥出厂泥质指标需将含水率降至80%以下。

目前，国内城市污水处理厂常用的污泥浓缩脱水形式主要有两种：一是用一体化浓缩脱水机直接将污泥脱水，二是先采用浓缩池对污泥进行浓缩，然后再用脱水机对浓缩污泥进行脱水。上述两种方法都能初步实现污泥减量化，将污泥含水率降至80%以下，但基于污泥的特性，脱水难度较大。

综合比较目前污水厂常用的两种污泥脱水方式，其核心问题是此两种方式在一定程度上存在着处理效率和处理成本之间的矛盾。一方面，一体化浓缩脱水机经贮泥池过度，直接将剩余污泥浓缩脱水，简化了污泥预浓缩的处理工艺段，降低了初期工程投资，但由于处理污泥含水率过高，导致设备运行效率偏低，排出相同污泥所需的运行时间较长，无形中增加了系统运行的能耗；另一方面，剩余污泥先经过污泥浓缩池预浓缩，将污泥含水率降至95－97%后再进行机械脱水，有效提高了设备运行效率，一定程度上降低了系统运行能耗成本，但由于增加了污泥浓缩工艺段，使初期工程投资较高，且贮泥池常规的工艺运行方式为连续进泥出泥，通过池内液位计控制剩余污泥泵和污泥螺杆泵的启停，此种运行方式下，贮泥池出泥含水率较高，导致后续污泥脱水机脱泥效率较低，耗电量较高，絮凝剂投加量较高，若污泥浓缩时间控制不当，还会影响污水厂的出水总磷浓度指标和脱水效果。

剩余污泥高效脱水技术是现今污水处理厂降低成本的一个重要的研究方向，研究开发初期工程投资省的贮泥池设计改造和高效浓缩运行方式必将成为今后污水厂重要的研究课题，对于在满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中污泥出厂指标的前提下，有效降低运行成本，提高社会效益、环境效益和经济效益具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种污泥浓缩效果好、脱水效率高的贮泥池及污泥浓缩工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种贮泥池，包括贮泥池本体、进泥管和出水管，所述贮泥池本体底部设有出泥口，所述进泥管和出水管均从贮泥池本体底部延伸至贮泥池本体上部，所述进泥管上端连接有沿贮泥池本体内壁水平设置的分点进泥穿孔花管，所述出水管上端连接有固定滗水管，所述固定滗水管高于所述分点进泥穿孔花管。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述出水管上连接有可绕连接点在竖直平面内转动调整的活动滗水管。

所述活动滗水管与出水管的连接点低于所述固定滗水管与出水管的连接点，所述活动滗水管端部设有活动滗水口，所述活动滗水口位于最高点时高于或等于固定滗水管的高度。

所述活动滗水管上连有延伸至贮泥池本体以外的转动操作杆。

所述分点进泥穿孔花管于管壁上均匀开设有多个出泥孔。

所述固定滗水管沿轴向开设有长条状溢流口。

一种基于上述贮泥池的污泥浓缩工艺，包括以下步骤：

1）进泥；

2）沉淀；

3）排出浓缩污泥，

在一个污泥浓缩周期内，多次循环所述步骤1）与步骤2），每完成一次步骤1）和步骤2）为一个阶段，当进行至某阶段步骤2）时，若泥层距离液面小于400mm，则下一个阶段为循环的最后阶段，在循环的最后阶段，完成步骤2）后进行步骤3），在进行各阶段的步骤1）时，采用所述分点进泥穿孔花管沿贮泥池本体周边输入污泥，沉淀产生的上清液通过固定滗水管收集后经出水管排出。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述循环分5－7个阶段进行。

在循环的首个阶段步骤1）持续时间为100－120分钟，自循环的第二个阶段至最后阶段，步骤1）持续时间为10－90分钟；自循环的首个阶段至倒数第二个阶段，步骤2）持续时间为85－120分钟，在循环的最后阶段，步骤2）持续时间为40－60分钟。

在循环的最后阶段进行完步骤2）后，通过调整活动滗水管收集排放固定滗水管以下的上清液。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的贮泥池，进泥管延伸至贮泥池本体上部，可减少进泥对污泥沉降系统的冲击；分点进泥穿孔花管可以将输入的污泥均匀分散，从而减少加注污泥时引起的冲击，有利于加快污泥沉降；分点进泥穿孔花管沿贮泥池本体内壁水平设置，加注的污泥将沿贮泥池本体内壁流至池底，从而进一步减少加注污泥引起的冲击，避免已沉降的污泥被泛起，提高贮泥池内污泥沉降效果；本发明的贮泥池结构简单、成本低廉，通过上述的结构改进大大降低了加注污泥对池内沉降污泥的冲击，为实现循环进泥-沉淀的污泥浓缩工艺、降低污泥含水率和提高污泥浓度提供有利基础。

本发明的污泥浓缩工艺，采用分点进泥穿孔花管沿贮泥池本体周边输入污泥，可增大出泥截面积，降低进泥对污泥沉降的水力冲击负荷，更利于污泥的有效沉降；从传统的连续式进出泥变为循环间歇进泥，使每阶段进泥在沉淀阶段能得到有效沉降，逐步提高贮泥池内污泥浓度，进而降低污泥含水率至95%－97%，有效提高污泥浓度至30000mg/L以上，进而提高后续污泥脱水设备的工作效率、降低污泥脱水的能耗成本及脱水后污泥含水率。

附图说明

图1是本发明贮泥池的结构示意图。

图2是本发明贮泥池中活动滗水口的放大结构示意图。

图3是图2的D向视图。

图4是本发明贮泥池中分点进泥穿孔花管的局部放大图。

图5是图4的A－A断面图。

图6是本发明贮泥池中固定滗水管的局部放大图。

图7是图6的B－B断面图。

图8是本发明污泥浓缩工艺的流程图。

图中各标号表示：

1、贮泥池本体；11、出泥口；2、进泥管；3、出水管；4、固定滗水管；41、长条状溢流口；5、分点进泥穿孔花管；51、出泥孔；6、活动滗水管；61、活动滗水口；62、转动操作杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

图1至图7示出了本发明的一种贮泥池实施例，该贮泥池包括贮泥池本体1、进泥管2和出水管3，贮泥池本体1底部设有出泥口11，进泥管2和出水管3均从贮泥池本体1底部延伸至贮泥池本体1上部，进泥管2上端连接有沿贮泥池本体1内壁水平设置的分点进泥穿孔花管5，出水管3上端连接有固定滗水管4，固定滗水管4高于分点进泥穿孔花管5，高差为400mm－500mm，进泥管2延伸至贮泥池本体1上部，可减少进泥对池底已沉积污泥的搅动，减少沉淀等待时间；分点进泥穿孔花管5可以将输入的污泥均匀分散，从而减少加注污泥时引起的水力冲击，有利于污泥沉降；分点进泥穿孔花管5沿贮泥池本体1内壁水平设置，加注的污泥将沿贮泥池本体1内壁流至池底，从而进一步减少加注污泥引起的冲击，避免已沉降的污泥被泛起，提高贮泥池内污泥沉降效果；本发明的贮泥池结构简单、成本低廉，通过上述的结构改进大大降低了加注污泥对池内沉降污泥的冲击，为实现循环进泥-沉淀的污泥浓缩工艺、降低污泥含水率和提高污泥浓度提供有利基础。

本实施例中，出水管3上连接有可绕连接点在竖直平面内转动调整的活动滗水管6，活动滗水管6与出水管3的连接点低于固定滗水管4与出水管3的连接点，活动滗水管6端部设有活动滗水口61，活动滗水口61位于最高点时高于或等于固定滗水管4的高度，活动滗水管6上连有延伸至贮泥池本体1以外的转动操作杆62。通过转动操作杆62可以转动活动滗水管6，使活动滗水口61的高度作出调整，从而可以对水位低于固定滗水管4的上清液进行收集和排放，进一步提高污泥浓度；且操作方便、简单易行，可降低操作人员的劳动强度。

本实施例中，分点进泥穿孔花管5于管壁上均匀开设有多个出泥孔51，出泥孔51朝下紧贴池壁，采用多个出泥孔51出泥，可起到分散出泥、降低水力冲击的作用，一方面提高进泥速度，节省进泥工序的耗时，另一方面可减小进泥时的冲击，节省沉淀工序的耗时。固定滗水管4沿轴向开设有长条状溢流口41，长条状溢流口41可加快上清液的收集，并且可起到分散滗水冲击的作用。

图8示出了本发明污泥浓缩工艺的流程图，该污泥浓缩工艺是基于上述贮泥池来实现的，其包括以下步骤：

1）进泥；

2）沉淀；

3）排出浓缩污泥，

在一个污泥浓缩周期内，多次循环步骤1）与步骤2），每完成一次步骤1）和步骤2）为一个阶段，当进行至某阶段步骤2）时，若泥层距离液面小于400mm，则下一个阶段为循环的最后阶段，在循环的最后阶段，完成步骤2）后进行步骤3），在进行各阶段的步骤1）时，采用分点进泥穿孔花管5沿贮泥池本体1周边输入污泥，沉淀产生的上清液通过固定滗水管4收集后经出水管3排出。采用分点进泥穿孔花管5沿贮泥池本体1周边输入污泥，可增大出泥截面积，降低进泥对污泥沉降的水力冲击负荷，更利于污泥的有效沉降；从传统的连续式进出泥变为循环间歇进出泥，使每阶段进泥在沉淀阶段能得到有效沉降，逐步提高贮泥池内污泥浓度，进而降低污泥含水率至95%－97%，有效提高污泥浓度至30000mg/L以上，进而提高后续污泥脱水设备的工作效率、降低污泥脱水的能耗成本及脱水后污泥含水率。

循环一般分5－7个阶段进行，在循环的首个阶段步骤1）持续时间为100－120分钟，自循环的第二个阶段至最后阶段，步骤1）持续时间为10－90分钟；自循环的首个阶段至倒数第二个阶段，步骤2）持续时间为85－120分钟，在循环的最后阶段，步骤2）持续时间为40－60分钟，在循环的最后阶段进行完步骤2）后，通过调整活动滗水管6收集排放固定滗水管4以下的上清液。排出浓缩污泥的过程中可以同时开启搅拌，使污泥充分混合，利于污泥均匀排出。

合计进泥时间与沉淀时间的比值一般需控制在0.5左右，总运行时间一般控制在12－18小时之间，可根据池内污泥浓度和污泥性质作适当调整。

下面为有效容积为25m³的上述实施例的贮泥池采用本方法处理污泥的两种实施例，两种实施例均采用六个循环阶段，各阶段的持续时长、合计时长以及最终出泥浓度见表1。

表1：运行方式与实施效果统计表

最后一次沉淀结束并通过活动式滗水管滗除上清液后，开启脱水机房污泥螺杆泵排出浓缩污泥，并开启脱水设备进行后续的污泥脱水。

有效容积为25m³的常规贮泥池采用常规方法处理污泥时，出泥浓度约8000－10000mg/L，含水率约99%，严重影响了后续污泥脱水机的运行效率，致使电费和药剂费用严重浪费。从表1可以看出，本发明的贮泥池采用本方法处理污泥时，出泥浓度达到了30000mg/L以上，达到了常规设备常规工艺的3倍以上，含水率也下降至96%左右，大大提高后续脱泥机的脱泥效率，降低污泥脱水机的运行时间及絮凝剂的消耗量，从而降低污泥脱水单元的能耗成本及操作人员的工作强度。

每阶段进泥时间根据前端生化池的污泥浓度和自身的贮泥池容积确定，在贮泥池池容一定的前提下，如果前端生化池污泥浓度偏高，则每个周期的进泥时间相对短些，如果污泥浓度偏低，每周期进泥时间相对长些，具体最优时间根据实际情况实验确定。循环阶段次数根据前端生物池污泥浓度的高低来判断，如果污泥浓度高，在一定贮泥池池容的情况下，循环阶段次数可相对减少，如果污泥浓度低，循环阶段次数可相对增加，具体最优步骤根据实际情况实验确定。污水处理厂每日的脱泥量与生物池内的污泥浓度有关，所以最佳的周期剩余污泥泵运行时间和沉淀时间不是一成不变的，需根据实际情况通过实验摸索调整后确定；贮泥池浓缩后的出泥污泥浓度并不是越高越好，通过后续的一些补充实验数据发现，浓度过高，后续带式污泥脱水机的运行状况并不处在最佳状态，且发现污泥脱水后的含水率会高于出泥污泥浓度稍低时的情况，故需将出泥浓度控制在最佳水平，即30000mg/L－40000mg/L之间。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种贮泥池，包括贮泥池本体（1）、进泥管（2）和出水管（3），所述贮泥池本体（1）底部设有出泥口（11），其特征在于：所述进泥管（2）和出水管（3）均从贮泥池本体（1）底部延伸至贮泥池本体（1）上部，所述进泥管（2）上端连接有沿贮泥池本体（1）内壁水平设置的分点进泥穿孔花管（5），所述出水管（3）上端连接有固定滗水管（4），所述固定滗水管（4）高于所述分点进泥穿孔花管（5）。

2.根据权利要求1所述的贮泥池，其特征在于：所述出水管（3）上连接有可绕连接点在竖直平面内转动调整的活动滗水管（6）。

3.根据权利要求2所述的贮泥池，其特征在于：所述活动滗水管（6）与出水管（3）的连接点低于所述固定滗水管（4）与出水管（3）的连接点，所述活动滗水管（6）端部设有活动滗水口（61），所述活动滗水口（61）位于最高点时高于或等于固定滗水管（4）的高度。

4.根据权利要求2所述的贮泥池，其特征在于：所述活动滗水管（6）上连有延伸至贮泥池本体（1）以外的转动操作杆（62）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的贮泥池，其特征在于：所述分点进泥穿孔花管（5）于管壁上均匀开设有多个出泥孔（51）。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的贮泥池，其特征在于：所述固定滗水管（4）沿轴向开设有长条状溢流口（41）。

7.一种基于如权利要求1至6中任一项所述贮泥池的污泥浓缩工艺，包括以下步骤：

1）进泥；

2）沉淀；

3）排出浓缩污泥，

其特征在于：在一个污泥浓缩周期内，多次循环所述步骤1）与步骤2），每完成一次步骤1）和步骤2）为一个阶段，当进行至某阶段步骤2）时，若泥层距离液面小于400mm，则下一个阶段为循环的最后阶段，在循环的最后阶段，完成步骤2）后进行步骤3），在进行各阶段的步骤1）时，采用所述分点进泥穿孔花管（5）沿贮泥池本体（1）周边输入污泥，沉淀产生的上清液通过固定滗水管（4）收集后经出水管（3）排出。

8.根据权利要求7所述的污泥浓缩工艺，其特征在于：所述循环分5－7个阶段进行。

9.根据权利要求7所述的污泥浓缩工艺，其特征在于：在循环的首个阶段步骤1）持续时间为100－120分钟，自循环的第二个阶段至最后阶段，步骤1）持续时间为10－90分钟；自循环的首个阶段至倒数第二个阶段，步骤2）持续时间为85－120分钟，在循环的最后阶段，步骤2）持续时间为40－60分钟。

10.根据权利要求7所述的污泥浓缩工艺，其特征在于：在循环的最后阶段进行完步骤2）后，通过调整活动滗水管（6）收集排放固定滗水管（4）以下的上清液。