CN106746480A - 一种污泥脱水调理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥调理系统，包括：调理池、进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块；调理池与进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块相连；调理池上部设有进泥口、调理剂投加口，下部设有出泥口，内部设有搅拌器，调理池包括封闭的调理池池顶；进泥模块包括流量计，调理剂投加模块包括药剂储罐及计重单元。本发明还公开了一种污泥调理方法，首先向调理池输送污泥，然后计算进泥的平均含水率，并计算调理池中绝干泥量，设定调理剂投加量；再完成污泥调理；最后输送污泥。本发明的出泥效果好且不会浪费药剂，处理得到的脱水污泥利于填埋、焚烧、土地利用等处置，各环节设备高效稳定运行、故障率低、安全性高、大大节约了人力物力。

Description

一种污泥脱水调理系统及方法

技术领域

本发明涉及污泥处理的技术领域，特别涉及一种污泥脱水调理过程的自动控制系统及方法。

背景技术

随着城市化进程加快和环境标准的日益严格，对于环境治理的投资力度大大加强，近年来国内新建了一大批污水处理厂，污泥产生量逐年提高。污泥是一种成分复杂的固体废弃物，如不妥善处理处置，会产生非常大的环境危害。由于含水率较高的污泥难以满足堆肥、填埋、热解、焚烧等后续处置要求，而且减量化不显著，增加了运输成本以及难度，因此环保部办公厅于2010年出台的文件《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》中已明确提出“污水处理厂以贮存(即不处理处置)为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50％以下。”

污泥化学调质—压滤脱水工艺近年来逐渐得到业内认可推崇，整个系统中包括污泥预浓缩、化学调质、高压压滤、泥饼输送等板块，化学调质往往还要求同时存在多个调理池从而保证减少设备闲置时间、提高日处理量。由于污泥处理规模的扩大、工作人员对作业条件要求的提高以及对污泥处理高效率的追求，如何实现污泥脱水系统高效、稳定、自动化运行成为亟待解决的问题。但是目前国内在这方面取得的成果还少之又少。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够提高污泥脱水调理系统的处理效率和安全性、节约人力的一种污泥深度脱水的高效自动控制系统及方法。

本发明的技术解决方案是：

一种污泥调理系统，包括：调理池、进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块；调理池与进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块相连；

调理池上部设有进泥口、调理剂投加口，下部设有与污泥输出模块相连的出泥口，内部设有搅拌器，调理池包括封闭的调理池池顶；

进泥模块包括流量计，调理剂投加模块包括药剂储罐及计重单元。

进一步的，调理池池顶包括调理池顶壁和可打开盖板；调理池顶壁上设置调理剂投加口以及搅拌器相连的搅拌电机，可打开盖板上设有液位计；可打开盖板面积小于或等于调理池池顶的1/2。

作为优选，搅拌器包括两组搅拌叶片；两组搅拌叶片分别设置在调理池1/3、2/3高度处。

作为优选，调理池上还包括溢流口，进泥口与溢流口在调理池侧壁上相对位置设置；溢流口与污泥输送管相连。

进一步的，进泥模块还包括安装在进泥输入管上的进泥输送泵、污泥浓度计。

本申请的污泥脱水调理系统中，调理剂投加模块包括药剂储罐、计重器、输送机，药剂储罐、计重器、输送机及调理剂投加口配合安装，输送机上还连接有输送电机。

或者，调理剂投加模块包括药剂储罐、计量泵，药剂储罐、计量泵、调理剂投加口通过管道相连。系统中可包含上述两种调理投加模块的一种或两种。

进一步的，系统还包括控制模块，与调理池上的液位计、进泥模块上的流量计和污泥浓度计、调理剂投加模块上的计重计和/或计量泵中的一个或多个通信连接，控制进泥模块进泥及调理剂投加模块的调理剂投加。

本系统中，调理池为污泥调理构筑物，其结构为方形或圆形，池内壁上有防腐层，池顶封闭，其功能是提供污泥调理空间；

污泥浓度计，其功能是实时检测进泥含水率并输送至控制端，控制端对接收到的检测数据进行统计计算，得到进泥的平均含水率；

流量计，其功能是实时记录调理池内进泥量并输送至控制端；

液位计是雷达、超声波、磁翻板等类型的液位计，其功能是实时检测调理池内液位高度并输送至控制端，控制模块对接收到的检测数据进行处理，决定泵阀启闭。

调理剂投加模块为液态或固态调理剂投加系统；药剂储罐出口及调理剂投加口处均设有阀门。此外，进泥输送泵、污泥输出模块的污泥输送泵之前也设有阀门。

本发明还包括一种污泥脱水调理方法，包括以下步骤：

步骤1，通过进泥模块向调理池输送污泥，并实时记录调理池内进泥量、实时检测进泥含水率；

步骤2，通过实时记录的进泥含水率计算进泥的平均含水率；并计算得到调理池中绝干泥量，设定调理剂投加量；

步骤3，定量向调理池中投加调理剂，控制调理池内搅拌器不同搅拌速度、搅拌时间参数，使调理剂与药剂充分混合，完成污泥调理；

步骤4，污泥调理完成后允许开启污泥输送泵向压滤脱水设备等输送污泥；调理池内液位低于预设高度时，允许开启进泥输送泵向调理池内输送污泥。

步骤1之前进一步包括如下步骤：检测系统运行情况；测定污泥样液浓度，并通过污泥浓度计检测污泥样液浓度，判断两者差值；流量计记录调理池中进泥量，液位计数据统计并核算调理池中进泥量，判断两者差值；当差值均小于阈值，方可运行系统；

步骤1还包括如下步骤：流量计及液位计数据统计并核算调理池中进泥量，当两者误差不超过10％时，优先使用液位计数据，当两者误差超出5％时，系统发出警报。

本自动控制系统采用PLC控制技术，以电缆连接，以计算机为操作终端，可在系统操作界面上查看系统实时工况，参数可以由操作人员设置；本自动控制系统设有自动控制及手动控制两种模式，自动控制状态下系统按预设参数自动运行，手动控制状态下可对各环节进行控制、调整；

本系统实现自动控制的方法为：控制端运行程序，通过流量计及液位计数据(已知池底面积)统计并核算调理池中进泥量，当两者误差不超过百分之十时，优先使用液位计数据，当两者误差超出5％时，系统自动发出警报，操作人员应对流量计及液位计进行查看、校准；通过统计计算所得进泥含固率及进泥量运算得到调理池中绝干污泥含量；预设不同进泥含水率范围对应的药剂投加比，按统计计算所得进泥含固率(进泥含固率＝1-进泥含水率)所在进泥含水率范围对应的药剂投加比及绝干泥量(绝干泥量＝总进泥量*进泥含固率)计算得到调理药剂投加量，控制调理剂投加系统定量向系统内投加调理剂；通过预设不同搅拌速度、搅拌时间等参数控制搅拌器运行，使调理剂与药剂充分混合，完成污泥调理；

污泥调理完成后允许开启污泥输送泵向压滤脱水设备输送污泥；调理池内液位低于预设高度时，允许开启进泥输送泵向调理池内输送污泥；上述污泥调理及输送各环节均可进行手动控制。

优选的，每日工作人员用试验设备测定进泥浓度并输入控制端，程序判断浓度计测定结果与人工试验后输入结果差值小于1％后，方可继续自动运行。

本发明具有以下有益效果：本发明提供的自动控制方法以满足实际工程应用为目的，具有全系统一键式操作、各环节有手动及自动两档可选、具体参数可随时调整等鲜明优点。经本发明的系统控制，药剂可按最适投加量投加，出泥效果好且不会浪费药剂，处理得到的脱水污泥呈固化块状，无渗滤液，无明显臭味，利于填埋、焚烧、土地利用等进一步处置，本发明能够提高污泥脱水系统的处理效率、实现各环节设备的高效稳定运行、降低故障率、提高安全性、大大节约了人力物力。

附图说明

图1为本发明的调理系统结构图。

图1中包括：1调理池、2流量计、3污泥浓度计、4液位计、5计重器、6输送机、7计量泵、8搅拌器、9药剂储罐、10进泥输送泵、11污泥输送泵、12搅拌叶片、13可打开盖板。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示的污泥调理系统，包括调理池1、进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块、控制模块；调理池1与进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块相连；调理池1上部设有进泥口、调理剂投加口，下部设有出泥口，内部设有搅拌器8，调理池1包括封闭的调理池池顶；

进泥模块包括流量计2，调理剂投加模块包括药剂储罐9及计重单元。

调理池1为污泥调理构筑物，其结构为方形或圆形，池内壁上有防腐层，池顶封闭，其功能是提供污泥调理空间；调理池池顶包括调理池顶壁和可打开盖板13；调理池顶壁上设置调理剂投加口以及搅拌器8相连的搅拌电机，可打开盖板13上设有液位计4(超声波液位计)；可打开盖板13面积小于或等于调理池池顶的1/2。

搅拌器8包括两组搅拌叶片12；两组搅拌叶片12分别设置在调理池1的1/3、2/3高度处。

调理池1上还包括溢流口，进泥口与溢流口在调理池侧壁上相对位置设置；溢流口与污泥输送管相连。

进泥模块还包括安装在进泥输入管上的进泥输送泵10、污泥浓度计3。

调理剂投加模块包括：固体药剂储罐、计重器5、输送机6，固体药剂储罐、计重器5、输送机6及调理剂投加口配合安装，输送机6上还连接有输送电机；液体药剂储罐、计量泵7，液体药剂储罐、计量泵7、调理剂投加口通过管道相连。

控制模块与液位计4、流量计2、污泥浓度计3、计重计、计量泵7通信连接，控制进泥模块进泥及调理剂投加模块的调理剂投加。控制模块对接收到的检测数据进行处理，决定泵阀启闭。

药剂储罐9出口及调理剂投加口处均设有阀门。此外，进泥输送泵10、污泥输出模块的污泥输送泵11之前也设有阀门。

进泥输送泵10向调理池1内泵送污泥，流量计2统计调理池1内进泥量为50m³，池底面积16㎡，液位计4测得池内液位高度为3.12m，则液位计4数据统计计算得调理池内进泥量为49.92m³，两进泥量对比分析，误差小于5％，以49.92m³为进泥量带入后续计算；污泥浓度计3测得进泥浓度的实时数据经过控制端统计计算结果为3.24％，则调理池内绝干污泥量为1.617t；系统预设含固率为3-4％时向调理池内投加两种调理药剂A和B，A、B分别存放于2个药剂储罐9中，A、B两种药剂投加比为调理剂A占绝干泥量的5％，调理剂B占绝干泥量的10％，则调理剂A的投加量为80.85kg，调理剂B的投加量为161.7kg，控制端向调理剂投加设备发送信号，计量投加调理剂A和B，预设调理剂A投加速度为10kg/min，则调理剂A由药剂储罐9中经计重器计量后由输送机6输送至调理池1中，投加时间为8.085min，调理剂A投加结束后等待10min后投加调理剂B，预设调理剂B投加速度为20kg/min，则调理剂B由药剂储罐9中经计量泵7输送至调理池1中，投加时间为8.085min，调理剂B投加结束后等待20min后即可达到调理完全；预设液位计4测得调理池1内液位超出0.2m时开启搅拌机8，投加调理剂期间搅拌机以160rpm转速运行，调理剂B投加结束20min后搅拌机以30rpm转速运行。调理完成后开启污泥输送泵11向污泥脱水设备内输送污泥。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污泥调理系统，其特征在于，包括：调理池、进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块；调理池与进泥模块、调理剂投加模块、污泥输出模块相连；

调理池上部设有进泥口、调理剂投加口，下部设有出泥口，内部设有搅拌器，调理池包括封闭的调理池池顶；

进泥模块包括流量计，调理剂投加模块包括药剂储罐及计重单元。

2.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：调理池池顶包括调理池顶壁和可打开盖板；调理池顶壁上设置调理剂投加口以及搅拌器相连的搅拌电机，可打开盖板上设有液位计；可打开盖板面积小于或等于调理池池顶的1/2。

3.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：搅拌器包括两组搅拌叶片；两组搅拌叶片分别设置在调理池1/3、2/3高度处。

4.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：调理池上还包括溢流口，进泥口与溢流口在调理池侧壁上相对位置设置；溢流口与污泥输送管相连。

5.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：进泥模块还包括安装在进泥输入管上的进泥输送泵、污泥浓度计；流量计实时记录调理池内进泥量，污泥浓度计实时检测进泥含水率。

6.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：调理剂投加模块包括药剂储罐、计重器、输送机，药剂储罐、计重器、输送机及调理剂投加口配合安装，输送机上还连接有输送电机。

7.根据权利要求1所述的污泥调理系统，其特征在于：调理剂投加模块包括药剂储罐、计量泵，药剂储罐、计量泵、调理剂投加口通过管道相连。

8.根据权利要求1至7之一所述的污泥调理系统，其特征在于：还包括控制模块，与调理池上的液位计、进泥模块上的流量计和污泥浓度计、调理剂投加模块上的计重计和/或计量泵中的一个或多个通信连接，控制进泥模块进泥及调理剂投加模块的调理剂投加。

9.一种污泥脱水调理方法，其特征在于：使用如权利要求1至8之一所述的污泥调理系统，包括以下步骤：

步骤1，通过进泥模块向调理池输送污泥，并实时记录调理池内进泥量、实时检测进泥含水率；

步骤2，通过实时记录的进泥含水率计算进泥的平均含水率；并计算得到调理池中绝干泥量，设定调理剂投加量；

步骤3，定量向调理池中投加调理剂，控制调理池内搅拌器不同搅拌速度、搅拌时间参数，使调理剂与药剂充分混合，完成污泥调理；

步骤4，污泥调理完成后允许开启污泥输出模块输送污泥；调理池内液位低于预设高度时，允许开启进泥输送泵向调理池内输送污泥。

10.根据权利要求9所述的污泥脱水调理方法，其特征在于，

步骤1之前进一步包括如下步骤：检测系统运行情况；测定污泥样液浓度，并通过污泥浓度计检测污泥样液浓度，判断两者差值；流量计记录调理池中进泥量，液位计数据统计并核算调理池中进泥量，判断两者差值；当差值均小于阈值，方可运行系统；

步骤1还包括如下步骤：流量计及液位计数据统计并核算调理池中进泥量，当两者误差不超过10％时，优先使用液位计数据，当两者误差超出5％时，系统发出警报。