CN107382006A - 一种深井曝气污泥处理装置 - Google Patents

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陆峰宇
王晓昌
付山
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Abstract

本发明提供一种深井曝气污泥处理装置，包括筒体，筒体包括柱形槽和U型筒，U型筒连接于柱形槽下并与柱形槽连通，柱形槽位于地面上，U型筒位于地面下，沿柱形槽内壁设置有一脱气池，沿所述U型筒内壁设置有一上升管，上升管顶部与脱气池连通，在上升管内部设置有下降管，下降管上连通有引流槽，上升管内从上至下依次设置有一个环状曝气器和两个盘式曝气器，本发明的装置，当污泥进入深井以后，随同原污泥和回流污泥的混合液一起在下降管和上升管内循环反复运动，在此连续运转过程中污泥得到稳定净化处理。

Description

一种深井曝气污泥处理装置
技术领域
本发明属于废水或污泥的生物处理技术领域，涉及曝气及污泥处理，具体涉及一种深井曝气污泥处理装置。
背景技术
随着我国城市化进程的加快和污水处理率的提高，污水处理厂产生的污泥量不断增加，城市污泥处理处置问题已成为限制我国城市发展的又一新问题，污泥处理处置则严重滞后，不经过污泥稳定化的污泥处理处置方式已经不再适应经济发展、环境保护的需要和可持续发展的理念，将污泥进行稳定化处理已刻不容缓。
目前，污水处理厂在设计、建设和运行时没有充分考虑污泥的处置，没有按照固体废弃物处理原则“减量化、稳定化、无害化、资源化”进行科学的统筹安排，只是简单地进行机械脱水或象征性地提出污水污泥的处理处置为农业利用或填埋。目前，我国污水处理厂产生的污泥其各种处置方式的比例约为：干化焚烧10％、填埋6％、堆肥1％，污水污泥中有55.7％未经过任何稳定化处理，通过简单的污泥脱水后便直接进行填埋、焚烧等方式处理。这就造成了污泥极不稳定、污泥体积庞大、污泥中的有用资源未得到利用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种深井曝气污泥处理装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种深井曝气污泥处理装置，所述装置包括筒体，所述筒体包括柱形槽和U型筒，U型筒连接于柱形槽下并与柱形槽连通，柱形槽位于地面上，U型筒位于地面下，沿所述柱形槽内壁设置有一脱气池，沿所述U型筒内壁设置有一上升管，上升管顶部与脱气池连通，在所述上升管内部设置有一底部开口的柱状的下降管，下降管上连通有一引流槽，引流槽位于脱气池内，所述引流槽为上部开口的柱形，所述柱形槽的一侧设置有进泥口，所述上升管底部设置有气提排泥装置；
所述上升管内从上至下依次设置有一个环状曝气器和两个盘式曝气器，所述环状曝气器包括进气管和圆环形布气管，进气管和布气管连通，所述布气管上设置有多个曝气孔；所述盘式曝气器包括多个进气管和一个中空的圆盘，进气管与圆盘连通，圆盘下设置有多圈的齿形结构。
所述上升管内从上至下依次设置有一个环状曝气器和两个盘式曝气器。
所述上升管的深度为50～60m，直径为1～1.5m，所述下降管深度为上升管深度的1/3～1/2，下降管直径为上升管直径的1/2。
所述环状曝气器到上升管底部的距离为上升管深度的1/2，所述两个盘式曝气装置到上升管底部的距离分别为1m和10m。
所述引流槽的下底面倾斜。
所述气提排泥装置通过气提排泥管与气浮澄清池连通，所述气浮澄清池位于地面上。
所述环状曝气器和盘式曝气器与脱气池外的空压机连通。
所述环状曝气器和盘式曝气器同轴设置。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
1、本发明的装置，当污水及污泥进入深井以后，随同原污水和回流污泥的混合液一起在下降管和上升管内循环反复地运动，在此连续运转过程中污泥得到稳定净化处理。
2、本发明的环状曝气装置及两个盘式曝气装置，高速的压缩空气通过它推动液流沿下降管混合向下运动，使下降管中的液流达到很高的雷诺数，产生剧烈的紊流，空气中的氧在这种状态下气液混合均匀，能更好的溶解于水中，气泡和液体的接触时间更持久，充氧动力效率很高，提高氧气转移效率。
3、本发明将挥发性有机物氧化去除的同时，利用空压机的余热、有机质的氧化产生的热量提供60℃左右的杀灭病菌的高温环境，经济上较其它处理工艺具有优势。
4、本发明的盘式曝气器可对气泡进行多次的切割，带动周围静止水体上升，由于能量差而引起气液掺混，同时，上升的气泡与下降的水流发生对流，进一步增加气液掺混；气泡经多次的切割，直径变小，增加气液接触面积，再次提高氧转移效率。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明环状曝气器的结构示意图；
图3为本发明盘式曝气器的主视图；
图4为本发明盘式曝气器的俯视图。
图中各标号的含义为：
1—筒体，2—脱气池，3—上升管，4—下降管，5—引流槽，6—进泥口，7—气提排泥装置，8—环状曝气器，9—盘式曝气器，10—空压机；
1-1—柱形槽，1-2—U型筒；
7-1—气提排泥管，7-2—气浮澄清池；
8-1—进气管，8-2—布气管，8-3—曝气孔；
9-1—圆盘，9-2—齿形结构。
以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
遵从上述技术方案，如图1-4所示，本实施例给出一种深井曝气污泥处理装置，装置包括筒体1，筒体1包括柱形槽1-1和U型筒1-2，U型筒1-2连接于柱形槽1-1下并与柱形槽1-1连通，柱形槽1-1位于地面上，U型筒1-2位于地面下，其特征在于，沿柱形槽1-1内壁设置有一脱气池2，沿U型筒1-2内壁设置有一上升管3，上升管3顶部与脱气池2连通，在上升管3内部设置有一底部开口的柱状的下降管4，下降管4上连通有一引流槽5，引流槽5位于脱气池2内，引流槽5为上部开口的柱形，柱形槽1-1的一侧设置有进泥口6，上升管3底部设置有气提排泥装置7；脱气池2能够让底端污泥在上升回流到地面的时候可以得到一定的缓冲，通过将污泥中溶解性气体脱除掉以便绝大部分水体可以再次进入，另外还能促使新进污泥和回流污泥之间的充分混合。
上升管3内从上至下依次设置有一个环状曝气器8和多个盘式曝气器9，环状曝气器8包括进气管8-1和圆环形布气管8-2，进气管8-1和布气管8-2连通，布气管8-2上设置有多个曝气孔8-3；盘式曝气器9包括多个进气管8-1和一个中空的圆盘9-1，进气管8-1与圆盘9-1连通，圆盘9-1下设置有多圈的齿形结构9-2。高速的压缩空气通过这两种曝气器推动液流沿下降管4混合向下运动，使下降管4中的液流达到很高的雷诺数，产生剧烈的紊流，空气中的氧在这种状态下气液混合均匀，能更好的溶解于水中，气泡和液体的接触时间更持久，处在平衡状态的气泡的Cs值(氧饱和溶解浓度)会随着水深变深而逐渐增大，当深井中的气泡位于高静水压力时候其Cs值就会成倍地增加，同时Cs-c(氧向水中转移推动力)值也会大幅度提高，因此充氧动力效率很高，使氧气转移效率提高到了90％，降低了能耗，提高了净化效果。脱气池的进一步脱气，提高了出水水质，使污泥在气浮澄清池中更容易沉淀。
同时，由于盘式曝气器9具有两圈的锯齿结构，会对经由锯齿出来的气泡进行多次的切割，气泡直径变小，增加了气液接触面积，有利于氧的转移，一方面可带动周围静止水体上升，增加气液掺混，另一方面由于其分布于上升管3的较底部，上升气泡与下降液体进一步发生对流，再次增加气液掺混，加速气液界面处水膜的更新。
上升管3的深度为50～60m，直径为1～1.5m，下降管4深度为上升管3深度的1/3～1/2，下降管4直径为上升管4直径的1/2。环状曝气器8到上升管3底部的距离为上升管3深度的1/2，两个盘式曝气9到上升管3底部的距离分别为1m和10m。这些尺寸的设计均为发明人经过长期研究，综合考虑气液的流动、有机物反应的程度，氧的转移提出的优化方案，例如，若是上升管3深度过浅，则污泥中的有机物不能彻底氧化去除，影响装置效果。
引流槽5的下底面倾斜，方便污泥从引流槽5进入下降管4。
气提排泥装置7通过气提排泥管7-1与气浮澄清池7-2连通，气浮澄清池7-2位于地面上，实现泥水自动分离，进一步收集污泥。
环状曝气器8和盘式曝气器9与脱气池2外的空压机10连通，提供高压的空气。
环状曝气器8和盘式曝气器9同轴设置，提高气泡与液体混掺效率。
结果表明，经本发明处理过的污泥经机械脱水机后，含水率能达到60％以下，减量化效果显著，降低污泥处理处置成本。同时使污泥好氧自热高温消化泥水自动分离，将挥发性有机物彻底去除的同时，利用空压机的余热、有机质的氧化产生的热量提供60℃左右的杀灭病菌的高温环境。
本发明工作过程为：
污泥自进泥口6进入上升管3，在环状曝气器8和盘式曝气器9曝气下，高效氧化，之后泥水上升通过下降管4进入引流槽，脱除部分气体后，再次进入上升管3，来回往复进行氧化杀菌处理，处理后的污泥经气提排泥装置排出，经气浮澄清池7-2澄清后收集污泥。

Claims (8)

1.一种深井曝气污泥处理装置，所述装置包括筒体(1)，所述筒体(1)包括柱形槽(1-1)和U型筒(1-2)，U型筒(1-2)连接于柱形槽(1-1)下并与柱形槽(1-1)连通，柱形槽(1-1)位于地面上，U型筒(1-2)位于地面下，其特征在于，沿所述柱形槽(1-1)内壁设置有一脱气池(2)，沿所述U型筒(1-2)内壁设置有一上升管(3)，上升管(3)顶部与脱气池(2)连通，在所述上升管(3)内部设置有一底部开口的柱状的下降管(4)，下降管(4)上连通有一引流槽(5)，引流槽(5)位于脱气池(2)内，所述引流槽(5)为上部开口的柱形，所述柱形槽(1-1)的一侧设置有进泥口(6)，所述上升管(3)底部设置有气提排泥装置(7)；
所述上升管(3)内从上至下依次设置有一个环状曝气器(8)和两个盘式曝气器(9)，所述环状曝气器(8)包括进气管(8-1)和圆环形布气管(8-2)，进气管(8-1)和布气管(8-2)连通，所述布气管(8-2)上设置有多个曝气孔(8-3)；所述盘式曝气器(9)包括多个进气管(8-1)和一个中空的圆盘(9-1)，进气管(8-1)与圆盘(9-1)连通，圆盘(9-1)下设置有多圈的齿形结构(9-2)。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述上升管(3)的深度为50～60m，直径为1～1.5m，所述下降管(4)深度为上升管(3)深度的1/3～1/2，下降管(4)直径为上升管(4)直径的1/2。
3.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述上升管(3)内从上至下依次设置有一个环状曝气器(8)和两个盘式曝气器(9)。
4.如权利要求3所述装置，其特征在于，所述环状曝气器(8)到上升管(3)底部的距离为上升管(3)深度的1/2，所述两个盘式曝气(9)到上升管(3)底部的距离分别为1m和10m。
5.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述引流槽(5)的下底面倾斜。
6.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述气提排泥装置(7)通过气提排泥管(7-1)与气浮澄清池(7-2)连通，所述气浮澄清池(7-2)位于地面上。
7.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述环状曝气器(8)和盘式曝气器(9)与脱气池(2)外的空压机(10)连通。
8.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述环状曝气器(8)和盘式曝气器(9)同轴设置。
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