CN104591518A - 污泥深度处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种污泥深度处理设备，其包括污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、浓缩药剂投加装置、调质池、调理药剂投加装置、石灰料仓、进泥泵和高压隔膜压滤机及输送装置，该污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、调质池、进泥泵、高压隔膜压滤机、输送装置依次相连，该浓缩药剂投加装置与污泥浓缩机相连，该调理药剂投加装置和石灰料仓均与调质池相连。另外，进泥泵包括第一泵和压力大于第一泵的第二泵，高压隔膜压滤机滤液由混凝反应沉淀池处理。藉此，通过将上述各处理池及装置组成对污泥进行深度处理的设备，使污泥含水率降至60%以下，达到污泥处理标准，该设备结构简单，操作方便，自动化程度高，污泥处理效率高，含水率低，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域技术，尤其是指一种污泥深度处理设备。
背景技术
污泥中含量最多的是水，可达总质量的95%～99.5%，将其中的水分去除，就会大大缩小污泥的体积，但研究表明城市污水处理厂污泥中固体物质主要是腐殖质，它由亲水性的带负电的胶体微粒组成，与水亲和力很强，比阻值大，脱水性能差，给处理和处置带来很多问题。为此在污泥进行机械脱水前，通常需要调理剂进行调理，以改变污泥颗粒表面性质和组分，破坏污泥的胶体结构，减小与水的亲和力，从而改善脱水性能。目前，污泥需处理至含水率60%以下，方可进行填埋处理，然而，现有污泥处理设备，在使污泥含水率降到60%以下，所需成本高，工艺复杂且难度大。因此，应对现有污泥处理设备进行改进，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种污泥深度处理设备，通过由污泥浓缩池、污泥浓缩机、调质池和高压隔膜压滤机及输送装置组成的污泥深度处理设备，将污泥含水率降至60%以下，达到污泥处理标准，该设备工艺及结构简单，操作方便，成本低。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种污泥深度处理设备，其包括污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、浓缩药剂投加装置、调质池、调理药剂投加装置、石灰料仓、进泥泵和高压隔膜压滤机及输送装置，该污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、调质池、进泥泵、高压隔膜压滤机、输送装置依次相连，该浓缩药剂投加装置与污泥浓缩机相连，该调理药剂投加装置和石灰料仓均与调质池相连，其中，
该污泥浓缩池包括有池体、驱动电机和刮泥架，该池体一侧壁上设置有污泥进入口，另一侧壁上设置有污水溢流口，于池体底部设置有污泥排放口，于池体顶部设置有一用于安装驱动电机的支撑杆；该驱动电机安装于支撑杆上，驱动电机轴端伸进池体中；该刮泥架包括由中心柱、支撑斜杆和复数个栅条，该中心柱与上述驱动电机轴端相连，该支撑斜杆与中心柱斜向连接，该复数个栅条彼此间隔竖直设置于支撑斜杆上；
该污泥浓缩机包括有加药反应槽和与之相连的脱水机及控制柜，该加药反应槽中设置有搅拌机及进泥管；该脱水机包括内部装有螺旋推进器的脱水机外壳、驱动装置及集液槽，该脱水机外壳倾斜式安装于上述加药反应槽侧旁，该脱水机外壳底部由一柔性连接管与上述加药反应槽相连，该脱水机外壳上部设置有一出泥口，该驱动装置安装于脱水机外壳端部，其与脱水机内螺旋推进器相连，该集液槽设置于脱水机外壳底部，该集液槽下端设置有一出液口；该控制柜设置于上述加药反应槽上；
该调质池包括池体和设置于池体上的搅拌装置；
该进泥泵包括第一泵和第二泵，该第一泵和第二泵分别接于调质池和高压隔膜压滤机之间，并该第二泵压力大于第一泵压力；
该高压隔膜压滤机包括有压滤机主体、用于给压滤机主体提供压榨动力的压榨水装置、用于对压滤机主体进行清洗的清洗水装置以及用于将压滤机主体中未压榨污泥吹回污泥浓缩池的压缩空气装置；该压滤机主体具有一机架，该机架上设置有与上述压榨水装置连接的压榨水入口以及与上述清洗水装置连接的清洗水入口，并该机架上具有针对污泥的污泥的过滤腔体，该机架上设置有一横梁，于该横梁上设置有压滤部和程控部，该压滤部由复数个高压隔膜滤板并排组成，该程控部设置于横梁端部；
该输送装置包括有一端与上述高压隔膜压滤机相连的输送机及与输送机另一端相连的泥斗。
作为一种优选方案：所述浓缩药剂投加装置与加药反应槽相连。
作为一种优选方案：所述石灰料仓包括石灰料斗和石灰输送带，该石灰输送带一端与石灰料斗相连，另一端与上述调质池相连，并该石灰料斗中装有石灰或粉煤灰。
作为一种优选方案：所述复数个高压隔膜滤板分成上下两排，每排中相邻的高压隔膜滤板之间形成用于挤压污泥的滤腔，于上下两排高压隔膜滤板之间形成有向各个滤腔中灌注污泥的进泥通道。
作为一种优选方案：所述压缩空气装置包括空气压缩机、气管、设置于气管上的测压仪表以及一吹芯回泥管，该气管一端与空气压缩机相连，另一端与进泥通道一端相连，该吹芯回泥管连接于进泥通道另一端与污泥浓缩池之间。
作为一种优选方案：所述高压隔膜压滤机下方设置有一滤液排放口，该滤液排放口接一混凝反应沉淀池，该混凝反应沉淀池上端具有上清液出口，下端具有污泥沉淀部，该上清液出口与一生化池相连，该污泥沉淀部通过一回泥管与上述污泥浓缩池相连，并于污泥沉淀部和上述污泥浓缩池之间连接有用于将污泥抽回至污泥浓缩池的抽泥泵。
作为一种优选方案：所述压榨水装置包括压榨水池、压榨水管和连接于压榨水管上的压榨水泵，该压榨水管一端与压榨水池相连，另一端与压榨水入口相连。
作为一种优选方案：所述清洗水装置包括清洗水池、清洗水管和连接于清洗水管上的清洗水泵，该清洗水管一端与清洗水池相连，另一端与清洗水入口相连。
作为一种优选方案：所述浓缩药剂投加装置所投加药剂为PAC和PAM，调理药剂投加装置所投加药剂为FeCl3或镁盐。
作为一种优选方案：所述提升装置为提升泵，于该提升泵和上述调质池之间连接有一超越管。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过将污泥浓缩池、污泥浓缩机、调质池、高压隔膜压滤机及输送装置依次相连，并配置药剂投加装置、提升泵和进泥泵形成对污泥进行深度处理的设备，含水率99.4%/98%的污泥经过该设备处理后，含水率降至60%以下，达到污泥处理标准，该设备简化了传统污泥处理设备的污泥处理工艺，结构简单，操作方便，自动化程度高，污泥处理效率高，含水率低，成本低。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1为本发明之设备原理示意图；
图2为本发明之污泥浓缩池结构示意图；
图3为本发明之污泥浓缩机结构示意图；
图4为本发明之高压隔膜压滤机结构示意图；
图5为本发明之高压隔膜滤板分布示意图。
附图标识说明：
10、污泥浓缩池 11、池体
111、污泥进入口 112、污水溢流口
113、污泥排放口 114、支撑杆
12、驱动电机 13、刮泥架
131、中心柱 132、支撑斜杆
133、栅条 20、提升装置
30、污泥浓缩机 31、加药反应槽
311、搅拌机 312、进泥管
32、脱水机 321、外壳
322、驱动装置 323、集液槽
3231、出液口 324、出泥口
33、控制柜 34、柔性连接管
40、浓缩药剂投加装置 50、调质池
51、池体 52、搅拌装置
60、调理药剂投加装置 70、石灰料仓
71、石灰料斗 72、石灰输送带
80、进泥泵 81、第一泵
82、第二泵 821、阀门
90、高压隔膜压滤机 91、压滤机主体
911、机架 912、压榨水入口
913、清洗水入口 914、横梁
915、压滤部 9151、高压隔膜滤板
9152、滤腔 9153、进泥通道
916、程控部 917、滤液排放口
92、压榨水装置 921、压榨水池
922、压榨水管 923、压榨水泵
93、清洗水装置 931、清洗水池
932、清洗水管 933、清洗水泵
94、压缩空气装置 941、空气压缩机
942、气管 943、测压仪表
944、吹芯回泥管 100、输送装置
101、输送机 102、泥斗
110、超越管 120、混凝反应沉淀池
1201、上清液出口 1202、混凝沉淀部
1203、回泥管 1204、抽泥泵
130、生化池。
具体实施方式
本发明如图1至图5所示，一种污泥深度处理设备，包括有污泥浓缩池10、提升装置20、污泥浓缩机30、浓缩药剂投加装置40、调质池50、调理药剂投加装置60、石灰料仓70、进泥泵80和高压隔膜压滤机90及输送装置100，其中：
该污泥浓缩池10主要用于浓缩剩余活性污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥（含水率99.4%），运行费用低，系统简单，管理简单，该污泥浓缩池10包括池体11、驱动电机12和刮泥架13，该池体11一侧壁上设置有污泥进入口111，另一侧壁上设置有污水溢流口112，于池体11底部设置有污泥排放口113，于池体11顶部设置有一用于安装驱动电机12的支撑杆114；该驱动电机12安装于支撑杆114上，驱动电机12轴端伸进池体11中；该刮泥架13包括由中心柱131、支撑斜杆132和复数个栅条133，该中心柱131与上述驱动电机12轴端相连，该支撑斜杆132与中心柱131斜向连接，该复数个栅条133彼此间隔竖直设置于支撑斜杆132上。
该污泥浓缩机30通过提升装置20（提升泵）与污泥浓缩池10相连，并于提升泵和上述调质池之间连接有一超越管110，以便在不使用污泥浓缩机30时，直接有超越管110连接提升装置20和污泥浓缩池10，该污泥浓缩机30主要利用污泥中固、液相的密度不同，在高速旋转过程中受到不同的离心力而使两者分离，达到浓缩的目的，出泥含固率，3min停留时间，含固率可达到4％，；该污泥浓缩机30包括有加药反应槽31和与之相连的脱水机32及控制柜33，上述浓缩药剂投加装置40与加药反应槽31相连，所投加药剂为PAC和PAM，该加药反应槽31中设置有搅拌机311及进泥管312；该脱水机32包括内部装有螺旋推进器的外壳321、驱动装置322及集液槽323，该脱水机32外壳倾斜式安装于上述加药反应槽31侧旁，该脱水机外壳321底部由一柔性连接管34与上述加药反应槽31相连，该脱水机外壳321上部设置有一出泥口324，该驱动装置322安装于脱水机外壳321端部，其与脱水机32内螺旋推进器相连，该集液槽323设置于脱水机外壳321底部，该集液槽323下端设置有一出液口3231；该控制柜33设置于上述加药反应槽31上。由污泥浓缩机30处理的污泥含水率为94%。
该调质池50与上述脱水机32之出泥口324相连，其主要对消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等在脱水之前进行调理，系采用化学药品破坏污泥的胶态结构、减少泥水间的亲和力，使污泥的比阻抗 (或CST)降低，改善污泥的脱水性能；该调质池50包括池体51和设置于池体51中的重载型搅拌装置52，该池体51边角呈圆角状，以防止污泥淤泥，堵塞泵体，上述调理药剂投加装置60与该池体51相连，其所投加药剂为FeCl3或镁盐，上述石灰料仓70包括石灰料斗71和石灰输送带72，石灰输送带72一端与石灰料斗71相连，另一端与调质池50之池体51相连，该石灰料斗中装有石灰或粉煤灰。具体投加方式是先后采用浓度为15%的FeCl3溶液和10%～15%的CaO进行调理，由调理药剂投加装置60投加FeCl3溶液，使用电磁流量计来计量，由电子称计量后自动投加CaO，按质量百分比来计算，FeCl3的加入量约为污泥量（重量比）的15%，CaO的加入量约为污泥量的10%～15%，采用投加FeCl3 加CaO的调理方式，可显著提高污泥的脱水效果，同时，加入的FeCl3和CaO和还有钝化重金属和杀菌除臭的作用。
该进泥泵80包括第一泵81和第二泵82，该第一泵81和第二泵82分别接于调质池50和高压隔膜压滤机90之间，并该第二泵82压力大于第一泵81压力，且于第二泵82管路上设置有一阀门821，在本实施例中，第一泵81和第二泵82的参数如下：
第一泵：Q=20-65M3/h,压力为1-5bar，P=15kw
第二泵：Q=5-20M3/h,压力为5-10bar，P=7.5kw，
具体操作时，第一泵81（扬程较低），开始初次注泥，待到设定压力（5bar），第一泵81停止工作（大概30分钟）向腔中注泥约70%容积；然后，由第二泵82（扬程较高）继续注泥（大概30分钟），向腔中注泥约30%容积至注泥完成。
采用第一泵81和第二泵82接连注泥的方式，有以下好处：当第一泵81注泥后期遇到阻力很大时，可停止较大功率的第一泵81，更换具有较高压力的第二泵82继续注泥，从而，减少能耗，注泥效率高，效果好。
该高压隔膜压滤机90通过进泥泵80与上述调质池50相连，其包括有压滤机主体91、用于给压滤机主体91提供压榨动力的压榨水装置92、用于对压滤机主体91进行清洗的清洗水装置93以及用于将压滤机主体91中未压榨污泥吹回污泥浓缩池10的压缩空气装置94；该压滤机主体91具有一机架911，该机架911上设置有与上述压榨水装置92连接的压榨水入口912以及与上述清洗水装置93连接的清洗水入口913，并该机架911上设置有一横梁914，于横梁914上设置有压滤部915和程控部916，该压滤部915由复数个高压隔膜滤板9151并排间隔组成，并该复数个高压隔膜滤板9151分成上下两排，每排中相邻的高压隔膜滤板9151之间形成用于挤压污泥的滤腔9152，于上下两排高压隔膜滤板9151之间形成有向各个滤腔9152中灌注污泥的进泥通道9153；该程控部916设置于横梁914端部，并于高压隔膜压滤机90下方设置有一滤液排放口917，该滤液排放口917接有一混凝反应沉淀池120，以去除TP和COD，该混凝反应沉淀池120上端具有上清液出口1201，下端具有污泥沉淀部1202，该上清液出口1201与一生化池130相连，该污泥沉淀部1202通过一回泥管1203与上述污泥浓缩池10相连，并于污泥沉淀部1202和上述污泥浓缩池10之间连接有用于将污泥抽回至污泥浓缩池10的抽泥泵1204，另外，上述污泥浓缩池10之上清液和污泥浓缩的分离液体也同脱水机32的分离液一并进入混凝反应沉淀池120，进行TP去除；该压缩空气装置94包括空气压缩机941、气管942、设置于气管942上的测压仪表943以及一吹芯回泥管944，该气管942一端与空气压缩机941相连，另一端与进泥通道9153一端相连，该吹芯回泥管944连接于进泥通道9153另一端与污泥浓缩池10之间；该压榨水装置92包括压榨水池921、压榨水管922和连接于压榨水管922上的压榨水泵923，该压榨水管922一端与压榨水池921相连，另一端与压榨水入口912相连；该清洗水装置93包括清洗水池931、清洗水管932和连接于清洗水管932上的清洗水泵933，该清洗水管932一端与清洗水池931相连，另一端与清洗水入口913相连；高压隔膜压滤机90具有过滤速度快、自动化程度高、性能稳定、操作方便、滤板耐高温高压、防腐及密封性能好、滤饼脱水率高、洗涤均匀彻底、滤板无毒等优点，很适用于本工程。该工艺还具有以下特点：
（1）可取代传统的带式压滤或离心脱水技术，直接对含水率约为98%的污泥进行处理，工艺简单，运行稳定，主要设备可实现国产化，泥饼可达国家污泥处置标准；
（2）生产环境好，臭味易控制，对周边环境影响小；
（3）滤液回到前端污水处理工序，可为污水厂生物处理提供碱度和碳源；
（4）处理后污泥干物质量有所增加，但与传统脱水技术相比（污泥含水率80%），总重量可减少约20%。
该输送装置100包括有一端与上述高压隔膜压滤机90相连的输送机101及与输送机101另一端相连的泥斗102，该输送机101与上述高压隔膜压滤机90相连。
本设备原理如下：待处理污泥（含水率99.4%/98%）进入污泥浓缩池10，进行重力浓缩，经浓缩的污泥由提升泵20到达污泥浓缩机30，于污泥浓缩机30中投加浓缩药剂PAC和PAM，并经脱水机32脱水处理，污泥含水率为94%并由出泥口324进入调质池50，污水进入集液槽323排放，向调质池50中投加15%的FeCl3溶液和10%～15%%的CaO进行调理，改善污泥的脱水性能，同时，钝化重金属和杀菌除臭，经调理过的污泥含水率为94%，并由进泥泵80进入高压隔膜压滤机90，由压榨水装置92给多个高压隔膜滤板9151提供压榨动力对污泥进行强力挤压脱水，之后利用压缩空气装置94吹脱压滤机90中心进泥通道9153中的污泥至污泥浓缩池10中，同时吹脱虑腔9152内的水份；缓慢松开压滤机90，分离机内的剩余水与泥饼，最后卸除压滤机90内的泥饼，泥饼由上述输送装置100输送出去，滤液由滤液排放口917排放，并一定时间内由清洗水装置93对压滤机90进行清洗，采用该压滤机90对污泥进行脱水后，泥饼含水率可低于60％，固相回收率可达99.9％以上；然后，采用土地利用、工程制砖、焚烧 、填埋等方式对压滤后的污泥进行处理。
本发明的设计重点在于，通过将污泥浓缩池、污泥浓缩机、调质池、高压隔膜压滤机及输送装置依次相连，并配置药剂投加装置、提升泵和进泥泵形成对污泥进行深度处理的设备，含水率99.4%/98%的污泥经过该设备处理后，含水率降至60%以下，达到污泥处理标准，该设备简化了传统污泥处理设备的污泥处理工艺，结构简单，操作方便，自动化程度高，污泥处理效率高，含水率低，成本低。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种污泥深度处理设备，其特征在于：包括污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、浓缩药剂投加装置、调质池、调理药剂投加装置、石灰料仓、进泥泵和高压隔膜压滤机及输送装置，该污泥浓缩池、提升装置、污泥浓缩机、调质池、进泥泵、高压隔膜压滤机、输送装置依次相连，该浓缩药剂投加装置与污泥浓缩机相连，该调理药剂投加装置和石灰料仓均与调质池相连，其中，
该污泥浓缩池包括有池体、驱动电机和刮泥架，该池体一侧壁上设置有污泥进入口，另一侧壁上设置有污水溢流口，于池体底部设置有污泥排放口，于池体顶部设置有一用于安装驱动电机的支撑杆；该驱动电机安装于支撑杆上，驱动电机轴端伸进池体中；该刮泥架包括由中心柱、支撑斜杆和复数个栅条，该中心柱与上述驱动电机轴端相连，该支撑斜杆与中心柱斜向连接，该复数个栅条彼此间隔竖直设置于支撑斜杆上；
该污泥浓缩机包括有加药反应槽和与之相连的脱水机及控制柜，该加药反应槽中设置有搅拌机及进泥管；该脱水机包括内部装有螺旋推进器的脱水机外壳、驱动装置及集液槽，该脱水机外壳倾斜式安装于上述加药反应槽侧旁，该脱水机外壳底部由一柔性连接管与上述加药反应槽相连，该脱水机外壳上部设置有一出泥口，该驱动装置安装于脱水机外壳端部，其与脱水机内螺旋推进器相连，该集液槽设置于脱水机外壳底部，该集液槽下端设置有一出液口；该控制柜设置于上述加药反应槽上；
该调质池包括池体和设置于池体上的搅拌装置；
该进泥泵包括第一泵和第二泵，该第一泵和第二泵分别接于调质池和高压隔膜压滤机之间，并该第二泵压力大于第一泵压力；
该高压隔膜压滤机包括有压滤机主体、用于给压滤机主体提供压榨动力的压榨水装置、用于对压滤机主体进行清洗的清洗水装置以及用于将压滤机主体中未压榨污泥吹回污泥浓缩池的压缩空气装置；该压滤机主体具有一机架，该机架上设置有与上述压榨水装置连接的压榨水入口以及与上述清洗水装置连接的清洗水入口，并该机架上具有针对污泥的污泥的过滤腔体，该机架上设置有一横梁，于该横梁上设置有压滤部和程控部，该压滤部由复数个高压隔膜滤板并排组成，该程控部设置于横梁端部；
该输送装置包括有一端与上述高压隔膜压滤机相连的输送机及与输送机另一端相连的泥斗。
2.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述浓缩药剂投加装置与加药反应槽相连。
3.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述石灰料仓包括石灰料斗和石灰输送带，该石灰输送带一端与石灰料斗相连，另一端与上述调质池相连，并该石灰料斗中装有石灰或粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述复数个高压隔膜滤板分成上下两排，每排中相邻的高压隔膜滤板之间形成用于挤压污泥的滤腔，于上下两排高压隔膜滤板之间形成有向各个滤腔中灌注污泥的进泥通道。
5.根据权利要求4所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述压缩空气装置包括空气压缩机、气管、设置于气管上的测压仪表以及一吹芯回泥管，该气管一端与空气压缩机相连，另一端与进泥通道一端相连，该吹芯回泥管连接于进泥通道另一端与污泥浓缩池之间。
6.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述高压隔膜压滤机下方设置有一滤液排放口，该滤液排放口接一混凝反应沉淀池，该混凝反应沉淀池上端具有上清液出口，下端具有污泥沉淀部，该上清液出口与一生化池相连，该污泥沉淀部通过一回泥管与上述污泥浓缩池相连，并于污泥沉淀部和上述污泥浓缩池之间连接有用于将污泥抽回至污泥浓缩池的抽泥泵。
7.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述压榨水装置包括压榨水池、压榨水管和连接于压榨水管上的压榨水泵，该压榨水管一端与压榨水池相连，另一端与压榨水入口相连。
8.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述清洗水装置包括清洗水池、清洗水管和连接于清洗水管上的清洗水泵，该清洗水管一端与清洗水池相连，另一端与清洗水入口相连。
9.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述浓缩药剂投加装置所投加药剂为PAC和PAM，调理药剂投加装置所投加药剂为FeCl3或镁盐。
10.根据权利要求1所述的污泥深度处理设备，其特征在于：所述提升装置为提升泵，于该提升泵和上述调质池之间连接有一超越管。
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