CN110963665B - 小型污水处理设备污泥脱水车及脱水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种小型污水处理设备污泥脱水车及方法，包括设备集成箱，设备集成箱内包括污水槽、絮凝剂槽、转子污水泵、椭叠式污泥脱水机室、污泥槽、第一三通球阀、第二三通球阀、二通球阀；吸污软管卷盘通过第一三通球阀的第一阀口、第二阀口与椭叠式污泥脱水机室的入口相连；椭叠式污泥脱水机室的杂物和污泥出口与污泥槽之间连通；椭叠式污泥脱水机室底部的集水室与转子污水泵的入口相连，同时絮凝剂槽通过二通球阀与转子污水泵的入口相连；第二三通球阀的第一阀口与第一三通球阀的第二阀口相连，第一三通球阀的第二阀口与污水槽相连，第二三通球阀的第三阀口与第一三通球阀的第三阀口、转子污水泵的出口相连。
Description
技术领域
本发明涉及污泥脱水领域，更具体地，涉及一种小型污水处理设备或化粪池污泥清掏并将污泥脱水收集的专用污泥脱水车辆和脱水方法。
背景技术
随着农村综合环境的整治，一些农村地区采用了污水分散治理模式，应用了大量的小型污水处理设备例如净化槽，这些小型污水处理设备通常单户或几户使用一个。这些小型污水处理设备需要定期清理剩余污泥，以保证设备的运行效果。因没有专用的污泥清掏车辆，污泥清掏及处理采用普通吸污车，将设备内污水、污泥抽出运送到污水处理厂进行污泥处理，然后再由普通吸污车向小型污水处理设备内加注清水。由于小型污水处理设备仅需清理污泥和浮渣，这种污泥和污水一起抽，造成吸污车每次作业只能抽取一两个小型污水处理设备内污水；且吸污车车还需再运送清水加注到净化槽，这种作业方式效率低、费用高。
因此需要一种能对污泥和污水进行分离，且能对污泥进行脱水，分离水重新返回净化槽的作业车，该车仅存储脱水后的污泥因此不需要太大存储容积就可以满足作业多个净化槽的需求。
目前国内有一些带污泥脱水设备的吸污车，例如：CN206204046U描述一种放置在车辆上的污泥脱水设备；例如：CN104926071A描述的一种化粪池清洁车和清洁方法；但都是采用边吸污边排放的工作方式。即一边从小型污水处理设备吸污水，一边将除泥后的分离水又排回到小型污水处理设备，这样实现不了小型污水处理设备的排空清洗。另一方面这种车尺寸都比较大，不适合农村的狭窄道路。
国外有这种小型污水处理设备的污泥脱水车。例如：JP2008229446A描述的一种污泥浓缩装置和污泥浓缩车辆。该车能实现在小型污水处理设备清扫完成后，分离水的回送。但该污泥浓缩装置采用滚筒筛的方式，浓缩后的污泥具有较大的含水量，因此浓缩后的污泥的存放仍需较大的空间，这就造成很难实现车辆的小型化。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用设置污水槽存储从小型污水处理设备抽取的污水的方式来实现将小型污水处理装置排空，以便进行小型污水处理的清扫。
本发明为了实现上述目的，采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种小型污水处理设备污泥脱水车，包括车体，在所述的车体上布置设备集成箱，在设备集成箱上布置有吸污软管卷盘；
所述的设备集成箱内包括污水槽、絮凝剂槽、转子污水泵、椭叠式污泥脱水机室、污泥槽、第一三通球阀、第二三通球阀、二通球阀；
所述的吸污软管卷盘通过第一三通球阀的第一阀口、第二阀口与椭叠式污泥脱水机室的入口相连；椭叠式污泥脱水机室的的杂物和污泥出口与污泥槽之间连通；椭叠式污泥脱水机室的底部的集水室与转子污水泵的入口相连，同时絮凝剂槽通过二通球阀与转子污水泵的入口相连；第二三通球阀的第一阀口与第一三通球阀的第二阀口相连，第一三通球阀的第二阀口与污水槽相连，第二三通球阀的第三阀口与第一三通球阀的第三阀口、转子污水泵的出口相连。
作为进一步的技术方案，为了进一步提高吸污性能，所述的椭叠式污泥脱水机室和污泥槽上连接一真空泵，利用真空泵在椭叠式污泥脱水机室和污泥槽内产生真空，转子污水泵仅起污水泵作用。
作为进一步的技术方案，在设备集成箱后部布置软管支架，在车底盘下部布置有液压泵站和工具箱。
作为进一步的技术方案，在设备集成箱内还设有便携式清洗水泵箱和清水箱。
作为进一步的技术方案，在絮凝剂箱、污泥槽的外部设置观察窗。
作为进一步的技术方案，在所述的污水槽内设置有曝气管，在所述的污水槽外设有一个气泵，在吸污过程加入絮凝剂，在吸污过程结束后，启动额外布置的气泵，通过设置在污水槽内的曝气管对絮凝剂进行曝气搅拌，一定时间后，静置絮凝。
第二方面，本发明基于上述的小型污水处理设备污泥脱水车的污泥处理方法，如下：
本系统的工作，有四个主过程：吸污、絮凝、污水回送、污泥排放；
吸污过程，转子污水泵启动，在椭叠式污泥脱水机室、污泥室、吸污管路内形成真空，污水被抽吸到椭叠式污泥脱水机室，污水经过椭叠式污泥脱水机对杂物分离、污泥脱水；杂物、脱水污泥进入污泥槽，分离水被转子污水泵抽吸排放到污水槽；在吸污过程中，利用转子污水泵的真空抽吸的性能将絮凝剂从絮凝剂槽吸污加入到污水管路中，通过管路与污水一起被输送到污水槽。
絮凝过程，絮凝剂加入到污水管路中，随污水流动与污水进行混合，在进入污水槽后，由于污水入口在污水槽底部，对污水槽内污水有搅拌作用，进一步混合絮凝剂；
污水回送过程，转子污水泵启动，在椭叠式污泥脱水机室、污泥室、吸污管路内形成真空，污水从污水槽被抽吸到椭叠式污泥脱水机室，污水经过椭叠式污泥脱水机对污泥脱水；脱水污泥进入污泥槽，分离水被转子污水泵抽吸回送到小型污水处理设备；
污泥排放过程，在污泥槽内污泥满后，在制定卸污地点，通过操作车上的螺旋输送器将污泥排出。
作为进一步的技术方案，絮凝剂加入量可以通过絮凝剂箱上的观察窗确定加入量的多少或由流量计自动控制。污水在污水槽内絮凝过程，可以通过设置在污水槽上观察窗观察，看絮凝反应是否达到要求，是否可以进行下一步操作。
作为进一步的技术方案，在吸污过程加入絮凝剂，在吸污过程结束后，启动额外布置的气泵，通过设置在污水槽内的曝气管对絮凝剂进行曝气搅拌，一定时间后，静置絮凝。
作为进一步的技术方案，若需进一步提高吸污性能，在椭叠式污泥脱水机室和污泥槽上增加一真空泵，利用真空泵在椭叠式污泥脱水机室和污泥槽内产生真空，转子污水泵仅起污水泵作用。
作为进一步的技术方案，小型污水处理设备的清洗。小型污水处理设备S的清洗过程为一独立过程，属于单独系统。清洗作业时，将便携式自吸清水泵从车上取下，采用小型污水处理设备电控箱电源，利用小型污水处理设备出水端的出水对清空的小型污水处理设备清洗。
本发明的有益过程如下：
本发明在污水过程中在污水管路中加入絮凝剂，使污水与絮凝剂混合，在污水槽内进行絮凝反应。为进一步提高絮凝效果，本发明可以采用气泵向污水槽内泵气搅拌混合絮凝剂的方式。絮凝后的污水通过椭叠式污泥脱水机进行污泥脱水，脱水后的污泥存放在污泥槽内，分离水回送到小型污水处理设备。脱水后污泥的含水率低于85％。
本发明采用转子污水泵从小型污水处理设备抽取污水。为放置小型污水处理设备存在杂物或较大颗粒对转子污水泵造成不良影响，在转子污水泵抽取污水时，污水先经过椭叠式污泥脱水机对杂物分离、污泥脱水，然后通过转子污水泵进入污水槽。为实现该过程，本发明的椭叠式污泥脱水机安装在封闭的椭叠机室内，与污泥槽一起承受真空密封。
附图说明
图1：污泥脱水车外形及布置图；
图2：污泥脱水车内部布置图(等轴)；
图3：污泥脱水车内部布置图(右侧)；
图4：吸污过程图；
图5：絮凝过程实施实例1
图6：污水回送过程图；
图7：增加真空泵实施实例；
图中：1车底盘、2集成箱、3液压泵站、4工具箱、5吸污软管卷盘、6 软管支架、7真空泵、2.1污水槽、2.2絮凝剂槽、2.3转子污水泵、2.4椭叠式污泥脱水机室、2.5污泥槽、2.6螺旋输送装置、2.7便携式清洗水泵箱、2.8操作面板箱、2.9清水箱；2.10.三通球阀；2.11三通球阀,2.12絮凝剂阀，2.13 气泵。
具体实施方式
本发明实施实例如图1-7所示。下面以图1-7所示详细描述本发明的实施。
如图1所示：该污泥脱水车包括车底盘1，在车底盘1上布置设备集成箱2，在设备集成箱2顶部前方布置有吸污软管卷盘5，在设备集成箱2后部布置软管支架6，在车底盘下部布置有液压泵站3和工具箱4。
如图2、图3所示：设备集成箱2内包括：污水槽2.1、絮凝剂槽2.2、转子污水泵2.3、椭叠式污泥脱水机室2.4、污泥槽2.5、螺旋输送装置2.6、便携式清洗水泵箱2.7、操作面板箱2.8、清水箱2.9、三通球阀2.10、三通球阀2.11、二通球阀2.12；
三通球阀2.10包括第一阀口、第二阀口和第三阀口；三通球阀2.11包括第一阀口、第二阀口和第三阀口；絮凝剂阀2.12为一个二通阀。
椭叠式污泥脱水机室2.4的杂物和污泥出口与污泥槽2.5之间连通，污泥槽 2.5与螺旋输送装置2.6相连；椭叠式污泥脱水机室2.4的入口通过第一管路与吸污软管卷盘5相连，三通球阀2.10安装在第一管路上，三通球阀2.10的第一阀口与吸污软管卷盘5相连，三通球阀2.10的第二阀口与椭叠式污泥脱水机室 2.4相连；椭叠式污泥脱水机室2.4的底部的集水室与转子污水泵2.3的入口通过第二管路相连，且絮凝剂槽2.2通过第三管路与第二管路相连，在第三管路上安装二通球阀2.12；转子污水泵2.3的出口与三通球阀2.11的第三阀口相连；三通球阀2.10的第三阀口与三通球阀2.11的第三阀口也相连。
三通球阀2.11的第二阀口通过第四管路与污水槽2.1相连，三通球阀2.11 的第一阀口通过第五管路与三通球阀2.10的第二阀口相连，三通球阀2.10的第一阀口与吸污软管卷盘5相连。
系统的工作，有四个主过程：吸污、絮凝、污水回送、污泥排放，和几个辅佐过程。
如图4所示吸污过程中，液控三通球阀2.10的第一阀口、第二阀口开启，第三阀口关闭；液动三通阀2.11的第一阀口关闭，第三阀口、第二阀口开启；
吸污时操作操作面板箱2.8内的手动阀，启动转子污水泵2.3；操作手动阀，使液控三通球阀2.10的第一阀口、第二阀口开启，第三阀口关闭，转子污水泵 2.3处于吸污状态。利用转子污水泵2.3的抽真空性能将封闭的椭叠式污泥脱水机室2.4、吸污软管以及污泥槽2.5内抽成真空，由于真空的作用，则小型污水处理设备S内的污水、浮渣等通过吸污软管、液动三通球阀2.10进入椭叠式污泥脱水机室2.4。进入椭叠式污泥脱水机室2.4内的污水，经过椭叠式污泥脱水机进行杂物分离和污泥、浮渣脱水，杂物、脱水后的污泥、浮渣进入污泥槽2.5 收集存放；分离的水进入下部的集水室，由转子污水泵2.3抽出通过排放管路和液动三通阀2.11(此时污水槽2.1污水管路上的液动三通阀2.11的第一阀口关闭，第三阀口、第二阀口开启，处于与转子污水泵2.3出口连通状态)排入污水槽2.1中。
在吸污的过程中，絮凝剂槽2.2的排出管路上的絮凝剂阀2.12处于打开状态，由于转子污水泵2.3的自吸作用，絮凝剂通过絮凝剂阀2.12被吸入污水管路与污水混和最终进入污水槽2.1内进行絮凝反应。
絮凝过程：如图4在吸污过程中，絮凝剂直接被吸入，与污水混合，由于污水进入污水槽2.1的底部，污水进入口的经过专门设计，在污水进入污水槽2.1 内时，对污水进一步搅动，增加絮凝剂的混合效果。在吸污过程中结束后，絮凝过程则为静置一定时间。
絮凝剂加入量可以通过絮凝剂箱2.2上的观察窗确定加入量的多少或由流量计自动控制。污水在污水槽2.1内絮凝过程，可以通过设置在污水槽2.1上观察窗观察，看絮凝反应是否达到要求，是否可以进行下一步操作。
污水回送过程如图6所示：在这个过程中，液动三通球阀2.10的第二阀口关闭，第一、第三阀口打开；液动三通球阀2.11的第一阀口、第二阀口打开，第三阀口关闭；
絮凝反应之后(反应程度可以通过设置在污水2.1上的观察视窗观察判断)，启动转子污水泵2.3，将椭叠式污泥脱水机室2.4、污泥槽2.5及相应管路抽真空，污水槽2.1内污水通过液动三通球阀2.11(该阀此时与椭叠式污泥脱水机入口相通)进入椭叠式污泥脱水机，经过椭叠的进行絮凝污泥脱水，脱水后的污泥进入污泥槽2.5收集存放；分离的污水进入下部的集水室，由转子污水泵2.3抽出通过排放管路和液动三通阀2.10(此时液动三通阀2.10处于与转子污水泵2.3 出口管路处于连通状态)回送到小型污水处理设备S中。
污泥排放过程：通过设置在污泥槽2.5外部的观察窗可以观察到污泥槽2.5 内污泥量。在污泥槽2.5内污泥满时或作业结束后，将该车开到指定地点，启动螺旋输送装置2.6将污泥排出。
实施例2
絮凝过程的另一实施实例如图5所示，在吸污过程加入絮凝剂，在吸污过程结束后，启动额外布置的气泵2.13，通过设置在污水槽2.1内的曝气管2.14对絮凝剂进行曝气搅拌，一定时间后，静置絮凝。其余结构、反应过程均与实施例 1相同。
实施例3
若需进一步提高吸污性能，则如图7所示的另一实施实例，在椭叠式污泥脱水机室2.4和污泥槽2.5上增加一真空泵7，利用真空泵7在椭叠式污泥脱水机室2.4和污泥槽2.5内产生真空，转子污水泵2.3仅起污水泵作用，其余结构、反应过程均与实施例1相同。
实施例4
该污泥脱水车还具有其他辅助功能，例如小型污水处理设备S的清洗。小型污水处理设备S的清洗过程为一独立过程，属于单独系统。清洗作业时，将便携式自吸清水泵从车上取下，采用小型污水处理设备S电控箱电源，利用小型污水处理设备S出水端的出水对清空的小型污水处理设备S清洗。该污泥脱水车配置有清水箱2.9，用来个人卫生清洗。在作业完成后，作业人员可以拉出清水软管，打开设置在清水箱2.9上的手动阀门，进行个人卫生清洗。
本发明在污水过程中在污水管路中加入絮凝剂，使污水与絮凝剂混合，在污水槽内进行絮凝反应。为进一步提高絮凝效果，本发明可以采用气泵向污水槽内泵气搅拌混合絮凝剂的方式。絮凝后的污水通过椭叠式污泥脱水机进行污泥脱水，脱水后的污泥存放在污泥槽内，分离水回送到小型污水处理设备。脱水后污泥的含水率低于85％。
本发明采用转子污水泵从小型污水处理设备抽取污水。为放置小型污水处理设备存在杂物或较大颗粒对转子污水泵造成不良影响，在转子污水泵抽取污水时，污水先经过椭叠式污泥脱水机对杂物分离、污泥脱水，然后通过转子污水泵进入污水槽。为实现该过程，本发明的椭叠式污泥脱水机安装在封闭的椭叠机室内，与污泥槽一起承受真空密封。
本发明并不局限所描述的具体设备，例如转子污水泵、椭叠式污泥脱水机，具有与该设备同样功能的设备仍在本发明范围之内。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小型污水处理设备污泥脱水车，包括车体，在所述的车体上布置设备集成箱，在设备集成箱上布置有吸污软管卷盘；其特征在于，
所述的设备集成箱内包括污水槽、絮凝剂槽、转子污水泵、椭叠式污泥脱水机室和污泥槽；
所述的吸污软管卷盘通过第一三通球阀的第一阀口、第二阀口与椭叠式污泥脱水机室的入口相连；椭叠式污泥脱水机室的杂物和污泥出口与污泥槽之间连通；椭叠式污泥脱水机室的底部的集水室与转子污水泵的入口相连，同时絮凝剂槽通过二通球阀与转子污水泵的入口相连；第二三通球阀的第一阀口与第一三通球阀的第二阀口相连，第一三通球阀的第二阀口与污水槽相连，第二三通球阀的第三阀口与第一三通球阀的第三阀口、转子污水泵的出口相连。
2.如权利要求1所述的小型污水处理设备污泥脱水车，其特征在于，所述的椭叠式污泥脱水机室和污泥槽上连接一真空泵。
3.如权利要求1所述的小型污水处理设备污泥脱水车，其特征在于，在所述的污水槽内设置有曝气管，在所述的污水槽外设有一个气泵。
4.如权利要求1所述的小型污水处理设备污泥脱水车，其特征在于，在设备集成箱后部布置软管支架，在车底盘下部布置有液压泵站和工具箱。
5.如权利要求1所述的小型污水处理设备污泥脱水车，其特征在于，在设备集成箱内还设有便携式清洗水泵箱和清水箱。
6.如权利要求1所述的小型污水处理设备污泥脱水车，其特征在于，在絮凝剂箱、污泥槽和污水槽的外部设置观察窗。
7.权利要求1-6任一所述的小型污水处理设备污泥脱水车的污泥处理方法，其特征在于，包括吸污、絮凝、污水回送、污泥排放四个过程；
吸污过程，转子污水泵启动，在椭叠式污泥脱水机室、污泥室、吸污管路内形成真空，污水被抽吸到椭叠式污泥脱水机室，污水经过椭叠式污泥脱水机对杂物分离、污泥脱水；杂物、脱水污泥进入污泥槽，分离水被转子污水泵抽吸排放到污水槽；在吸污过程中，利用转子污水泵的真空抽吸的性能将絮凝剂从絮凝剂槽吸污加入到污水管路中，通过管路与污水一起被输送到污水槽；
絮凝过程，絮凝剂加入到污水管路中，随污水流动与污水进行混合，在进入污水槽后，由于污水入口在污水槽底部，对污水槽内污水有搅拌作用，进一步混合絮凝剂；
污水回送过程，转子污水泵启动，在椭叠式污泥脱水机室、污泥室、吸污管路内形成真空，污水从污水槽被抽吸到椭叠式污泥脱水机室，污水经过椭叠式污泥脱水机对污泥脱水；脱水污泥进入污泥槽，分离水被转子污水泵抽吸回送到小型污水处理设备；
污泥排放过程，在污泥槽内污泥满后，在制定卸污地点，通过操作车上的螺旋输送器将污泥排出。
8.如权利要求7所述的污泥处理方法，其特征在于，絮凝剂加入量可以通过絮凝剂箱上的观察窗确定加入量的多少或由流量计自动控制， 污水在污水槽内絮凝过程，通过设置在污水槽上观察窗观察，看絮凝反应是否达到要求，是否可以进行下一步操作。
9.如权利要求7所述的污泥处理方法，其特征在于，在吸污过程加入絮凝剂，在吸污过程结束后，启动额外布置的气泵，通过设置在污水槽内的曝气管对絮凝剂进行曝气搅拌，一定时间后，静置絮凝。
10.如权利要求7所述的污泥处理方法，其特征在于，若需进一步提高吸污性能，在椭叠式污泥脱水机室和污泥槽上增加一真空泵，利用真空泵在椭叠式污泥脱水机室和污泥槽内产生真空，转子污水泵仅起污水泵作用。
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2019
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