CN111153572A - 一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置和方法 - Google Patents
一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置和方法。实现此方法的装置包括进泥口、出泥口、取样口、加药管、药剂分散器及搅拌器。本发明调理方法为采用分散式加药和动态搅拌相结合的调理方式，厌氧消化污泥和药剂按照一定的流量比同时进入厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，在装置内部药剂分散器的作用下，药剂均匀分散到污泥中，与污泥进行初步预混合，同时搅拌桨控制系统会根据进泥流量的大小时时自动调整搅拌强度，对反应动力学条件进行精细化控制，以保证良好的调理效果。本发明调理方法操作简单、混合快速且均匀，大大提高了厌氧消化污泥调理的效率、增强污泥调理的效果并减少了药剂的使用量；此外，本方法的实现装置具有自动化程度高、设备简单、安装灵活、建设费用低，运行及维护成本低等特点。
Description
技术领域
本发明涉及污泥脱水技术领域，更具体的说，涉及一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置和方法。
背景技术
污泥是污水处理的副产物，携带有病菌、重金属、有机微污染物等有毒有害的成分。随着我国对环保问题的重视，以及环保法规的日趋完善，污泥的安全处理处置成为水处理行业的焦点问题。厌氧消化作为污泥能源回收的重要方式，越来越多地受到大型水司的青睐。经过厌氧消化后的污泥含水率较高，目前多采用板框压滤脱水后，再进行土地利用、焚烧、建材、填埋等资源化利用或处置。脱水后的污泥含水率越低，污泥的资源化处置途径可能会越多。目前厌氧消化污泥深度脱水常采用板框压滤机将流动的污泥压滤成泥饼，但厌氧消化污泥压滤前必须经过调理，改善其脱水性能后再进行脱水。
厌氧消化污泥通常的调理方法是药剂与污泥在调理池中通过搅拌完成调理或者利用传统管道静态混合器在管道中完成调理。但这两种调理方法中调理池占地面积大，建设费用高，且需配备大功率搅拌电机，运行及维护成本高；传统静态混合器反应时间短，混合效果差，药剂与污泥难以反应完全，影响最终的脱水效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种调理效率高、效果好的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置和方法，用于解决现有技术存在的技术问题。
本发明提供了一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，包括反应装置壳体，所述的反应装置壳体前端设有进泥口，所述反应装置还包括加药管、药剂分散器及搅拌器，所述加药管、药剂分散器及搅拌器自前端往后端方向依次设置于反应装置壳体内，所述加药管的进药口延伸出所述反应装置壳体，所述反应装置的末端设有出泥口，所述出泥口穿透反应装置壳体的壳壁且方向朝上。
可选的，所述搅拌器包括电动机、联轴器、搅拌轴和搅拌桨叶，所述电动机安装于所述反应装置壳体的后端，电机输出轴向内轴向设置，并通过联轴器与所述搅拌轴连接，所述搅拌轴在所述反应装置壳体内轴向延伸，在所述搅拌轴上设置有多个搅拌桨叶。
可选的，所述加药管进入所述反应装置壳体后以与水平呈30°的角度斜向下延伸，直至所述的加药管与所述反应装置壳体中心轴线相交，相交处的加药管末端设置成水平方向。
可选的，所述药剂分散器包括固定前段和旋转后段，所述固定前段设置成锥形，并与所述加药管末端相连接，所述旋转后段为可转动药剂分散叶轮，所述药剂分散叶轮中心为棱锥状，通过连接轴与固定前段相连，所述药剂分散叶轮的叶片为曲面结构。
可选的，所述反应装置壳体的后端部连接有法兰座，所述的法兰座上设置有电动机。
可选的，所述的搅拌桨叶为平面直角三角形，分为左、中、右三级，每级两个搅拌桨叶，以所述的搅拌轴为对称轴且在一个平面上；每个搅拌桨叶的斜边与水平方向呈45°角；相邻两级所述搅拌桨叶所在平面之间呈90°角。
可选的，采用以下步骤完成调理：
步骤一、对所述的搅拌器控制系统进行设置，输入比例参数；
步骤二、储泥池中的厌氧消化污泥在污泥泵的抽吸作用下从反应装置进泥口进入反应装置，然后储药罐储存的药剂在加药泵的作用下通过加药管及药剂分散器被投加并均匀地分散到进入装置的厌氧消化污泥中，与之进行初步预混合；
步骤三、搅拌器控制系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自适应适配搅拌频率，使污泥与药剂完全混合；
步骤四、调理完成后，污泥进入压滤机进行压榨脱水。
本发明还提供一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应方法：包括以下步骤：
步骤一、对所述的搅拌器控制系统进行设置，输入比例参数；
步骤二、储泥池中的厌氧消化污泥在污泥泵的抽吸作用下从反应装置进泥口进入反应装置，然后储药罐储存的药剂在加药泵的作用下通过加药管及药剂分散器被投加并均匀地分散到进入装置的厌氧消化污泥中，与之进行初步预混合；
步骤三、搅拌器控制系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自适应适配搅拌频率，使污泥与药剂完全混合；
步骤四、调理完成后，污泥进入压滤机进行压榨脱水。
采用本发明，与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：本发明调理方法为采用分散式加药和动态搅拌相结合的调理方式，厌氧消化污泥和药剂按照一定的流量比同时进入厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，在装置内部的药剂分散器的作用下，药剂均匀分散到污泥中，与污泥进行初步预混合，同时搅拌桨控制系统会根据进泥流量的大小时时自动调整搅拌强度，对反应动力学条件进行精细化控制，以保证良好的调理效果。本发明调理方法操作简单、混合快速且均匀，大大提高了厌氧消化污泥调理的效率、增强污泥调理的效果并减少了药剂的使用量；此外，本方法的实现装置具有自动化程度高、设备简单、安装灵活、建设费用低，运行及维护成本低等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为药剂分散器的旋转后段的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1-2所示，本发明提供一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，包括反应装置壳体4，所述的反应装置壳体4前端设有进泥口1，所述反应装置还包括加药管3、药剂分散器5及搅拌器，所述加药管3、药剂分散器5及搅拌器自前端往后端方向依次设置于反应装置壳体4内，所述加药管3的进药口延伸出所述反应装置壳体4，所述反应装置的末端设有出泥口11，所述出泥口11穿透反应装置壳体4的壳壁且方向朝上。
所述搅拌器包括电动机10、联轴器9、搅拌轴7和搅拌桨叶6，所述电动机10安装于所述反应装置壳体4的后端，电机输出轴向内轴向设置，并通过联轴器9与所述搅拌轴7连接，所述搅拌轴7在所述反应装置壳体4内轴向延伸，在所述搅拌轴7上设置有多个搅拌桨叶6。
所述加药管3进入所述反应装置壳体4后以与水平呈30°的角度斜向下延伸，直至所述的加药管3与所述反应装置壳体4中心轴线相交，相交处的加药管3末端设置成水平方向。
所述药剂分散器5包括固定前段和旋转后段，所述固定前段设置成锥形，并与所述加药管3末端相连接，所述旋转后段为可转动药剂分散叶轮，所述药剂分散叶轮中心为棱锥状，通过连接轴与固定前段相连，所述药剂分散叶轮的叶片为曲面结构。
所述反应装置壳体4的后端部连接有法兰座8，所述的法兰座上设置有电动机10。
所述的搅拌桨叶6为平面直角三角形，分为左、中、右三级，每级两个搅拌桨叶，以所述的搅拌轴7为对称轴且在一个平面上。每个搅拌桨叶6的斜边与水平方向呈45°角；相邻两级所述搅拌桨叶6所在平面之间呈90°角。
采用以下步骤完成调理：
步骤一、对所述的搅拌器控制系统进行设置，输入比例参数；
步骤二、储泥池中的厌氧消化污泥在污泥泵的抽吸作用下从反应装置进泥口进入反应装置，然后储药罐储存的药剂在加药泵的作用下通过加药管及药剂分散器被投加并均匀地分散到进入装置的厌氧消化污泥中，与之进行初步预混合；
步骤三、搅拌器控制系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自适应适配搅拌频率，使污泥与药剂完全混合；
步骤四、调理完成后，污泥进入压滤机进行压榨脱水。
以下以具体调理方案来说明厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控方法。
方案1：
设置进泥流量和搅拌频率的比例参数为3；
污泥以50m3/h的流量从管道进泥口进入管道，同时以2.5m3/h的流量将药剂从加药管加入，均匀分散地与污泥进行初步混合；
搅拌器自控系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自动适配搅拌频率对污泥与药液的混合液进行搅拌，使污泥与药剂完全混合；
调理完成，污泥污泥通入压滤机进行脱水；
调理后的厌氧消化污泥进入压滤机后在2.0MPa压力下压榨1h，脱水后泥饼含水率55％。
方案2：
设置进泥泥流量和搅拌频率的比例参数为2.5；
污泥以50m3/h的流量从管道进泥口进入管道，同时以2.5m3/h的流量将药剂从加药管加入，均匀分散地与污泥进行初步混合；
搅拌器自控系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自动适配搅拌频率对污泥与药液的混合液进行搅拌，使污泥与药剂完全混合；
调理完成，污泥污泥通入压滤机进行脱水；
调理后的厌氧消化污泥进入压滤机后在2.0MPa压力下压榨1h，脱水后泥饼含水率57％。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，包括反应装置壳体(4)，所述的反应装置壳体(4)前端设有进泥口(1)，其特征在于：所述反应装置还包括加药管(3)、药剂分散器(5)及搅拌器自前端往后端方向依次设置于反应装置壳体(4)内，所述加药管(3)的进药口延伸出所述反应装置壳体(4)，所述反应装置的末端设有出泥口(11)，所述出泥口(11)穿透反应装置壳体(4)的壳壁且方向朝上。
2.根据权利要求1所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：所述搅拌器包括电动机(10)、联轴器(9)、搅拌轴(7)和搅拌桨叶(6)，所述电动机(10)安装于所述反应装置壳体(4)的后端，电机输出轴向内轴向设置，并通过所述联轴器(9)与所述搅拌轴(7)连接，所述搅拌轴(7)在所述反应装置壳体(4)内轴向延伸，在所述搅拌轴(7)上设置有多个搅拌桨叶(6)。
3.根据权利要求1所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：所述加药管(3)进入所述反应装置壳体(4)后以与水平呈30°的角度斜向下延伸，直至所述的加药管(3)与所述反应装置壳体(4)中心轴线相交，相交处的加药管(3)末端设置成水平方向。
4.根据权利要求1所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：所述药剂分散器(5)包括固定前段和旋转后段，所述固定前段设置成锥形，并与所述加药管(3)末端相连接，所述旋转后段为可转动药剂分散叶轮，所述药剂分散叶轮中心为棱锥状，通过连接轴与固定前段相连，所述药剂分散叶轮的叶片为曲面结构。
5.根据权利要求2所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：所述反应装置壳体(4)的后端部连接有法兰座(8)，所述的法兰座上设置有电动机(10)。
6.根据权利要求2或5所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：所述的搅拌桨叶(6)为平面直角三角形，分为左、中、右三级，每级两个搅拌桨叶，以所述的搅拌轴(7)为对称轴且在一个平面上；每个搅拌桨叶(6)的斜边与水平方向呈45°角；相邻两级所述搅拌桨叶(6)所在平面之间呈90°角。
7.根据权利要求2或5所述的厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应装置，其特征在于：采用以下步骤完成调理：
步骤一、对所述的搅拌器控制系统进行设置，输入比例参数；
步骤二、储泥池中的厌氧消化污泥在污泥泵的抽吸作用下从反应装置进泥口进入反应装置，然后储药罐储存的药剂在加药泵的作用下通过加药管及药剂分散器被投加并均匀地分散到进入装置的厌氧消化污泥中，与之进行初步预混合；
步骤三、搅拌器控制系统根据进泥流量与预设的所述比例参数自动适配搅拌频率，使污泥与药剂完全混合；
步骤四、调理完成后，污泥进入压滤机进行压榨脱水。
8.一种厌氧消化污泥板框脱水预调理絮体动态调控反应方法：其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、对所述的搅拌器控制系统进行设置，输入比例参数；
步骤二、储泥池中的厌氧消化污泥在污泥泵的抽吸作用下从反应装置进泥口进入反应装置，然后储药罐储存的药剂在加药泵的作用下通过加药管及药剂分散器被投加并均匀地分散到进入装置的厌氧消化污泥中，与之进行初步预混合；
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