CN105399296A - 一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池 - Google Patents

Abstract

一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池，其包括池体、污泥管、消化液管和浓缩干化污泥收集装置，池体的下部设有剩余污泥入池口，池体的中部设有消化液出池口，池体的上部设有出泥口，污泥管的一端通过剩余污泥入池口与池体连通，消化液管的一端通过消化液出池口与池体连通，另一端设有的消化液外流接口水平高度略低于出泥口的水平高度；所述池体的上部向上收缩，使池体的上部与水平面的夹角为锐角。本发明充分运用污泥厌氧消化产气并产生热量的自然规律，在同一池子中完成厌氧消化、污泥浓缩和污泥干化脱水，实现一体化，显著减少剩余污泥体积；整个处理过程中无任何能源消耗，大大减少了剩余污泥的处置成本。

Description

一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池

技术领域

本发明涉及污泥处理领域，更具体地，涉及一种适用于小流量污水处理系统的无能耗污泥浓缩干化池。

背景技术

我国虽然建了大量的集中式城市污水处理厂，但乡镇和农村的污水，包括农村生活污水、养殖废水和度假村废水，由于分散广，水量小，难以集中收集，处理率不到20%。针对小点源废水（污水），适合采用分散式的污水处理办法，以降低污水管网建设成本。而分散式污水处理系统的剩余污泥处置，一直是个难题。目前，在农村、社区等小流量污水处理设施中，由于处理水量小，产生的剩余污泥不多，往往没配置专门的污泥浓缩脱水设施，剩余污泥被直接收集起来，外送处理。但如果不经过浓缩脱水，剩余污泥含水量高，体积大，会显著增加收集运输成本。但如果配备单独的机械脱水设施，则会显著增加人工成本和管理难度，经济效益低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池，克服上述现有处置方式所述的至少一种缺陷，所述污泥自然生物浓缩干化池利用自然规律，在同一池子中实现剩余污泥无能耗浓缩与干化，大大减少了剩余污泥的处置成本，特别适合用于小流量污水处理系统中剩余污泥的浓缩干化。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池，包括池体、污泥管、消化液管和污泥收集装置，所述池体的下部设有剩余污泥入池口，所述池体的中部设有消化液出池口，所述池体的上部设有出泥口，所述污泥收集装置位于所述池体的上部，所述污泥管的一端通过剩余污泥入池口与所述池体连通，所述污泥管的另一端设有剩余污泥接收口，所述剩余污泥接收口的水平高度高于所述出泥口的水平高度，所述消化液管的一端通过所述消化液出池口与所述池体连通，所述消化液管的另一端设有消化液外流接口，所述消化液外流接口水平高度略低于所述出泥口的水平高度；

所述池体的上部向上收缩，使池体的上部与水平面的夹角为锐角。

所述池体的上部向上收缩是指从池体上部与池体中部的连接处开始向上收缩。使得池体上部的任一水平截面的截面积小于池体中部的任一水平截面的截面积。污水处理装置中的剩余污泥定期从剩余污泥接收口投入，经过剩余污泥入池口进入污泥浓缩干化池，在池底形成污泥厌氧消化层，在污泥厌氧消化层上面形成消化液层，消化液外流接口控制着整个污泥池的液位高度；随着剩余污泥的投入，等量的消化液会通过消化液管回到污水处理装置中；由于厌氧消化，在污泥厌氧消化层中形成的气泡部分包裹在污泥中，促使厌氧污泥上浮，在消化液层的上方形成上浮污泥层；上浮污泥层在池体的上部汇集，由于池体上部呈收缩式设计，便于上浮污泥浓缩，可以拦截更多的气泡，将更多的上浮污泥抬出液面，同时收缩式设计能够减少热量散失，因此上浮污泥层能够充分地利用在厌氧消化时产生的热量，对污泥自身进行干化。通过上述设计，能够很好地实现污泥无能耗、自然生物浓缩干化。通过本发明的干化池进行干化，干化后的污泥的含水率60~80%，与常规通过机械压榨式的脱水效果差别不大。所述剩余污泥接收口的水平高度设置成高于所述出泥口的水平高度，可以使剩余污泥通过重力作用进入池体中，节省能耗。

为了进一步减少池体上部的热量损失，更有效地利用厌氧消化时产生的热量，优选地，所述池体的外部设有保温层。

作为上述方案的改进，优选地，所述污泥收集装置包括刮泥板，所述池体的出泥口处设有用于限定刮泥板活动的刮泥板卡槽。采用刮泥板，定期手动清理浓缩和干化后的上浮污泥。

作为上述方案的改进，优选地，所述污泥收集装置包括干化污泥出池槽和污泥存放器，所述出泥口通过所述干化污泥出池槽与所述污泥存放器连通。浓缩和干化后的上浮污泥清理至污泥存放器中，再外送填埋或农用。

作为上述方案的改进，池体底部设有底部排空管，所述底部排空管设置有排空阀门。可以定期通过底部排空管及排空阀门将部分未能上浮的污泥去除。

作为上述方案的进一步改进，所述池体的底部呈漏斗形。漏斗形的池体底部设计，能够更好得利用底部排空管及排空阀门将污泥去除。

优选地，所述池体的上方设有遮雨装置。为了避免雨水的干扰，在污泥池的上空设置遮雨设施。

作为一种改进的方案，一种小流量污水处理系统，包括小流量污水处理装置和所述的污泥自然生物浓缩干化池，所述小流量污水处理装置产生的剩余污泥通过所述污泥管进入所述污泥自然生物浓缩干化池，而消化液和未能上浮的污泥重新回到污水处理系统中。污泥自然生物浓缩干化池可与任意小流量活性污泥污水处理装置配合使用，将小流量污水处理装置产生的剩余污泥送至污泥自然生物浓缩干化池进行无能耗浓缩干化，显著减少小流量污水处理系统中剩余污泥的处置成本，浓缩干化后的污泥，可作绿化用土。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明巧妙地运用污泥厌氧消化产气并产生热量的自然规律，在同一池子中完成厌氧消化、污泥上浮浓缩和污泥干化脱水，采用所述干化池处理的干化污泥其含水率在60-80%，与现有的机械压榨式脱水效果接近。将厌氧消化、污泥浓缩和污泥干化脱水一体化处理，缩小设备体积；整个处理过程中无任何能源消耗，大大减少剩余污泥的处置成本；经过厌氧硝化处理，污泥中的大部分病原体被杀死，利于污泥的后续安全处置。

附图说明

图1为实施例1的污泥自然生物浓缩干化池的发明结构示意图。

图2为实施例1的污泥自然生物浓缩干化池的发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

实施例1

发明如图1所示，一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池，包括池体、污泥管16、消化液管17和污泥收集装置，池体的下部设有剩余污泥入池口2，池体的中部设有消化液出池口7，池体的上部设有出泥口18；污泥管16的一端通过剩余污泥入池口2与池体连通，污泥管16的另一端设有剩余污泥接收口1，消化液管17的一端通过消化液出池口7与池体连通，消化液管17的另一端设有消化液外流接口8，消化液外流接口8水平高度略低于出泥口18的水平高度，剩余污泥接收口1的水平高度略高于出泥口18的水平高度；污泥收集装置位于池体的上部，污泥收集装置包括刮泥板10、干化污泥出池槽11和污泥存放器12，池体的上部设有用于限定刮泥板10活动的刮泥板卡槽15，出泥口18通过干化污泥出池槽11与污泥存放器12连通；池体的底部呈漏斗形，池体底部设有底部排空管13，底部排空管13设置有排空阀门14；污泥自然生物浓缩干化池的池体从池体上部与池体中部的连接处开始向上收缩，使池体的上部与水平面的夹角α为45-80度。如此设计，加上在池体上部的手动刮泥板，便于上浮污泥浓缩，同时能够减少在池底的污泥厌氧消化层在厌氧消化时产生的热量的散失，加快上浮污泥的干化。

具体实施时，把污泥自然生物浓缩干化池建在小流量污水处理系统中的曝气池或沉淀池旁。污水处理装置中的剩余污泥定期从剩余污泥接收口1经过污泥管16由剩余污泥入池口2进入污泥自然生物浓缩干化池。剩余污泥在池中沉淀，在池底形成污泥厌氧消化层3。在污泥厌氧消化层3上面形成消化液层4。当污泥自然生物浓缩干化池满池时，剩余污泥的排入会使等体积的消化液从消化液出池口7经过消化液管17在消化液外流接口8被挤出，重新进入污泥处理系统中。而消化液外流接口8的高度控制着整个污泥池的液位高度9。由于厌氧消化，将会在污泥厌氧消化层3中形成大量的含有甲烷和二氧化碳的气泡5。部分气泡5会包裹在厌氧污泥中，促使厌氧污泥上浮，在消化液层4的上部形成上浮污泥层6。部分气泡5会在污泥厌氧消化层3中释放出来，但可能被上浮污泥层6阻挡住，而气泡多时则会进一步将上浮污泥层6顶出液面。由于进一步厌氧消化产生的热量，以及表面水分被蒸发等原因，浮出液面的上浮污泥层6水分逐渐流失，逐步干化。采用手动刮泥板10，将浓缩和干化后的上浮污泥层6定期清理至污泥存放器12中，再外送填埋或农用。经过厌氧消化，污泥中的大部分病毒等病原体将被杀死，部分未能上浮的污泥，可定期通过排空管13和排空阀14或外加污泥泵去除，也可随消化液回流至污水处理系统中。为了避免雨水的干扰，在污泥自然生物浓缩干化池的上方增建遮雨设施。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于小流量污水处理系统的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，包括池体、污泥管（16）、消化液管（17）和污泥收集装置；所述池体的下部设有剩余污泥入池口（2），所述池体的中部设有消化液出池口（7），所述池体的上部设有出泥口（18），所述污泥收集装置位于所述池体的上部，所述污泥管（16）的一端通过剩余污泥入池口（2）与所述池体连通，所述污泥管（16）的另一端设有剩余污泥接收口（1），所述剩余污泥接收口（1）的水平高度高于所述出泥口（18）的水平高度，所述消化液管（17）的一端通过所述消化液出池口（7）与所述池体连通，所述消化液管（17）的另一端设有消化液外流接口（8），所述消化液外流接口（8）水平高度略低于所述出泥口（18）的水平高度；

所述池体的上部向上收缩，使池体的上部与水平面的夹角为锐角。

2.如权利要求1所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述污泥收集装置包括刮泥板（10），所述池体的上部设有用于限定所述刮泥板（10）活动的刮泥板卡槽（15）。

3.如权利要求1所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述污泥收集装置包括干化污泥出池槽（11）和污泥存放器（12），所述出泥口（18）通过所述干化污泥出池槽（11）与所述污泥存放器（12）连通。

4.根据权利要求1~3任意之一所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，池体底部设有底部排空管（13），所述底部排空管（13）设置有排空阀门（14）。

5.如权利要求4所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述池体的底部呈漏斗形。

6.如权利要求1所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述池体的上部与水平面的夹角为45-80度。

7.如权利要求1所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述池体的外部设有保温层。

8.如权利要求1所述的污泥自然生物浓缩干化池，其特征在于，所述池体的上方设有遮雨装置。

9.一种小流量污水处理系统，其特征在于，包括小流量污水处理装置和权利要求1~8任意之一所述的污泥自然生物浓缩干化池，所述小流量污水处理装置产生的剩余污泥通过所述污泥管（16）进入所述污泥自然生物浓缩干化池。