CN112010430B - 城市生活污水处理用污泥减量方法及装置 - Google Patents

Abstract

城市生活污水处理用污泥减量方法及装置，包括两块相互平行的安装板，安装板分列于好氧池的内部两侧，好氧池的内部两侧分别设有与对应齿条啮合的第一齿轮，第一齿轮分别与第一转轴靠近好氧池池壁的端部通过连接件连接后同步转动，连接件从导轨内穿过以保证第一齿轮始终与齿条啮合。本发明能够迅速将新添加的生物菌剂散布至好氧池的绝大部分，以使污水能够更为充分的与生物菌剂接触，同时通过拨水板和拨料板的相对运动，既进一步加剧了对污水的搅动，能够提高含氧量，又不会加速污水流出好氧池，从而保证污水于池内的停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。

Description

城市生活污水处理用污泥减量方法及装置

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体地说是一种城市生活污水处理用污泥减量方法及装置。

背景技术

活性污泥法作为世界上应用最为广泛的污水生物处理技术，具有技术成熟、工艺种类多、污水处理效果良好等特点，但是活性污泥法在处理污水的同时一直存在一个最大的弊端，就是会产生大量的剩余污泥。城市生活污泥产量日益增加，污泥处理问题也日益严重。传统的污泥处理方法如填埋、焚烧等都存在各自的问题，会对环境造成不同程度的影响。如何更优化地对污泥进行减量化和资源化将是今后污泥处理研究的重点。

发明内容

本发明提供一种城市生活污水处理用污泥减量方法及装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

城市生活污水处理用污泥减量装置，包括两块相互平行的安装板，安装板分列于好氧池的内部两侧，两块安装板的相对面均设有两套链传动系统，位于同侧的链传动系统通过传动机构连接后能够同步反向转动，两侧的链传动系统通过连接轴连接后能够同步转动，靠近好氧池池口的两套链传动系统共同安装拨水板，靠近好氧池池底的两套链传动系统共同安装拨料板，拨料板上通过轴承座安装第一转轴，第一转轴的外周均固定安装数排旋耕刀，好氧池的内部两侧分别设有齿条和环形结构的导轨，好氧池的内部两侧分别设有与对应齿条啮合的第一齿轮，第一齿轮分别与第一转轴靠近好氧池池壁的端部通过连接件连接后同步转动，连接件从导轨内穿过以保证第一齿轮始终与齿条啮合。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的链传动系统包括一组链轮，每组链轮包括四个链轮，每组链轮通过链板连接。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的传动机构包括第二齿轮，安装板的相背面均设有一个第二齿轮，安装板的相背面还设有两个齿带轮和连接两个齿带轮的齿传动带，第二齿轮分别与对应的齿传动带啮合。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的安装板均固定连接数个第一伸缩杆的一端，第一伸缩杆的另一端均固定连接支架，支架固定安装于好氧池两侧的地面上。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的好氧池的池壁两侧均固定安装两个槽轨，槽轨内分别活动安装滑块，齿条和导轨均位于同侧的两个滑块之间，齿条和导轨的端部均与对应的滑块固定连接。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的连接件为万向连接轴，万向连接轴的其中一个连接头从导轨内穿过且与之内壁滑动配合。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的拨料板包括第一拨料板和第二拨料板，第一拨料板和第二拨料板的相对端铰接连接，第一拨料板和第二拨料板上均固定安装支板，两支板之间通过第二伸缩杆铰接连接，第一拨料板和第二拨料板上均固定安装C型杆，C型杆上均套装导向套，导向套的外周均通过第三转轴与链传动系统连接，第一拨料板和第二拨料板分别对应一个第一转轴。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，所述的轴承座均固定安装于活动板上，活动板的一端分别通过铰接座与拨料板转动连接，活动板分别与拨料板通过第三伸缩杆铰接连接。

城市生活污水处理用污泥减量方法，向污水处理的好氧段添加生物菌剂。

如上所述的城市生活污水处理用污泥减量方法，所述的生物菌剂的投加浓度为0.02‰。

本发明的优点是：城市生活污水处理用污泥减量装置能够迅速将新添加的生物菌剂散布至好氧池的绝大部分，以使污水能够更为充分的与生物菌剂接触，同时通过拨水板和拨料板的相对运动，既进一步加剧了对污水的搅动，能够提高含氧量，又不会加速污水流出好氧池，从而保证污水于池内的停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。需要对好氧池进行清理时，调节拨料板的位置，使其背面与池底接触，然后启动链传动系统，还能够刮起池底的活性污泥，使活性污泥聚集至好氧池的两侧及底部，能够大大降低人们清理的难度；城市生活污水处理用污泥减量方法能够有效降低污泥排量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是拨料板与第一转轴的连接结构示意图；图4是第一齿轮与第一转轴的连接结构示意图；图5是齿条与第一齿轮的啮合状态示意图；图6是两组试验的污泥浓度对比图；图7、8是两组试验的日均排泥时间图；图9是两组试验的生物池污泥浓度对比图；图10为水厂的总污泥产量图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

城市生活污水处理用污泥减量装置，如图所示，包括两块相互平行的安装板1，安装板1分列于好氧池的内部两侧，两块安装板1的相对面均设有两套链传动系统，一前一后设置，位于同侧的链传动系统通过传动机构连接后能够同步反向转动，两侧的链传动系统通过连接轴2连接后能够同步转动，靠近好氧池池口的两套链传动系统共同安装拨水板3，拨水板3的两侧分别与两套链传动系统转动连接，如转动轴或轴承，在重力作用下，拨水板3始终垂向好氧池的池底，靠近好氧池池底的两套链传动系统共同安装拨料板4，拨料板4上通过轴承座安装第一转轴5，以图1为例，第一转轴5位于拨料板4的底面背部，第一转轴5的外周均固定安装数排旋耕刀6，均匀分布，好氧池的内部两侧分别设有齿条7和环形结构的导轨8，好氧池的内部两侧分别设有与对应齿条7啮合的第一齿轮9，第一齿轮9分别与第一转轴5靠近好氧池池壁的端部通过连接件连接后同步转动，连接件从导轨8内穿过以保证第一齿轮9始终与齿条7啮合。初始状态时，拨水板3位于好氧池的顶部，拨料板4位于好氧池的底部，用户将生物菌剂投放至好氧池的进口处，需投放至拨料板4上方，此过程可通过皮带运输机或其他设备投放，安装本装置时设置好拨料板4与池底的间距，同时设置好拨水板3没入水面的距离，然后启动链传动系统，拨料板4向上移动，能够将投放的生物菌剂均匀散布于好氧池内，当移动至顶部后，拨料板4继续随链传动系统移动，但与池底的间距变大，以免将生物菌剂拨回底部，与此同时，拨水板3向下移动，将好氧池内的污水向下拨动，即向进口拨动，从而中和拨料板4向上移动所产生的施加于污水的向上的力，拨料板4向上移动时带动第一转轴5向上移动，第一转轴5通过连接件带动第一齿轮9向上移动，移动过程中由于与齿条7的啮合会发生转动，从而带动第一转轴5转动，旋耕刀6随之转动，从而切割并搅起池底的剩余菌剂以及活性污泥，以免剩余的菌剂被后添加的生物菌剂覆盖后无法参与污水处理，且能够使活性污泥与生物菌剂更为充分的混合。本发明能够迅速将新添加的生物菌剂散布至好氧池的绝大部分，以使污水能够更为充分的与生物菌剂接触，同时通过拨水板3和拨料板4的相对运动，既进一步加剧了对污水的搅动，能够提高含氧量，又不会加速污水流出好氧池，从而保证污水于池内的停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。需要对好氧池进行清理时，调节拨料板4的位置，使其背面与池底接触，然后启动链传动系统，还能够刮起池底的活性污泥，使活性污泥聚集至好氧池的两侧及底部，能够大大降低人们清理的难度。

具体而言，如图2所示，本实施例所述的链传动系统包括一组链轮，每组链轮包括四个链轮10，每组链轮通过链板11连接。链轮10均通过第二转轴12连接安装板1，采用上述结构设计，能够增加拨水板3和拨料板4绕过链轮10后的宽度方向的移动距离，链板11的宽度需使拨水板3自下向上移动时不与污水相接触，以避免加速污水向好氧池的出料口方向移动，其中一个链轮10连接有电机，电机固定安装于安装板1的外侧，未于图中示出，其输出轴贯穿安装板1后连接对应的链轮10。

具体的，如图2所示，本实施例所述的传动机构包括第二齿轮13，安装板1的相背面均设有一个第二齿轮13，安装板1的相背面还设有两个齿带轮14和连接两个齿带轮14的齿传动带15，第二齿轮13分别与对应的齿传动带15啮合。第二齿轮13和齿带轮14均通过第二转轴12连接安装板1，第二齿轮13和其中一个齿带轮14对应的第二转轴12均贯穿安装板1，且上述两第二转轴12分别连接两套链传动系统中的一个链轮10，既能够满足本装置对于同步反向转动的需求，同时不会对拨水板3和拨料板4的运动造成阻碍。

进一步的，如图1或2所示，本实施例所述的安装板1均固定连接数个第一伸缩杆16的一端，第一伸缩杆16均位于安装板1的前面，第一伸缩杆16的另一端均固定连接支架17，支架17为L型结构，第一伸缩杆16的另一端连接其横向部分的背面，支架17固定安装于好氧池两侧的地面上，纵向部分末端与地面固定连接。第一伸缩杆16为电推杆或液压缸，能够调节安装板1与好氧池池底的间距。

更进一步的，如图5所示，本实施例所述的好氧池的池壁两侧均固定安装两个槽轨22，槽轨22内分别活动安装滑块18，齿条7和导轨8均位于同侧的两个滑块18之间，齿条7和导轨8的端部均与对应的滑块18固定连接。槽轨22分别位于好氧池的顶部和底部，以适应安装板1的移动以及第一转轴5随链板10转动过程中产生的纵向位移。

更进一步的，如图4所示，本实施例所述的连接件为万向连接轴19，万向连接轴19的其中一个连接头从导轨8内穿过且与之内壁滑动配合。万向连接轴19的两个接头分别连接第一齿轮9和第一转轴5，由于万向连接轴19的总长度有限，因此，拨料板4向上移动时能够带动万向连接轴19向上移动，万向连接轴19带动第一齿轮9向上移动，由于齿条7与第一齿轮9啮合，因此第一齿轮9在向上移动的同时发生转动，通过万向连接轴19传导至第一转轴5处即可带动第一转轴5转动。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的拨料板4包括第一拨料板41和第二拨料板42，第一拨料板41和第二拨料板42的相对端铰接连接，第一拨料板41和第二拨料板42上均固定安装支板43，均位于底部，两支板43之间通过第二伸缩杆44铰接连接，两端分别铰接对应的支板43，第一拨料板41和第二拨料板42上均固定安装C型杆45，均位于前面，C型杆45上均套装导向套46，C型杆45与导向套46均为方形结构，导向套46能沿C型杆45滑动，导向套46的外周均通过第三转轴47与链传动系统连接，第三转轴47连接对应的链板11的外周背部，导向套46能以第三转轴47为中心转动，第一拨料板41和第二拨料板42分别对应一个第一转轴5。第二伸缩杆44选用电推杆或液压缸，并与电源电路连接，通过控制其伸缩改变第一拨料板41和第二拨料板42之间的夹角，夹角区间为150－180°，选用合适长度的第二伸缩杆44即可，可根据投料的多少选用合适的夹角，同时C型杆45与导向套46、第三转轴47相配合，能够适应第一拨料板41和第二拨料板42夹角变化所产生的X轴方向的位移。该结构在清理池底残留的活性污泥时，可将拨料板4的背面与池底接触，然后使其转动数周，第一拨料板41和第二拨料板42的夹角逐周增大，可更为省力的将活性污泥刮至两侧，有利于减轻电机的负担，生物菌剂的投放点位于第一拨料板41和第二拨料板42连接处的上方，当拨料板4向上移动时，也有利于使生物菌剂分别沿第一拨料板41或第二拨料板42分布向好氧池的两侧。

更进一步的，如图3所示，本实施例所述的轴承座均固定安装于活动板20上，活动板20上开设透槽，轴承座位于透槽内，且其外周与透槽固定连接，活动板20的一端分别通过铰接座与拨料板4转动连接，活动板20能以铰接座为中心转动，活动板20分别与拨料板4通过第三伸缩杆21铰接连接，两端分别铰接活动板20、拨料板4。该结构通过用户手动控制第三伸缩杆21伸缩，可调节转轴5与池底的间距，适用范围更广，灵活性更高，能够适应不同大小、投料量的好氧池。

城市生活污水处理用污泥减量方法，实施例一：

试验材料：多孔曝气装置、25L盛水容器、便携溶解氧仪、烧杯、量筒。

试验分为两组，分别编号为1#、2#，其中1#不添加生物菌剂，2#添加生物菌剂，2#菌剂投加浓度为0.02‰。分别取水样20L，取样地点为A2/O好氧段末端。实验从2019年9月10开始进行，采取闷曝的方式，定期添加碳源，DO控制在3.0-4.0mg/l。每日对指标进行检测，观测在同等运行条件下，COD去除率及污泥量变化。

小试试验污泥浓度对比(mg/L)

1#、2#的污泥浓度对比见图6，通过化验检测的污泥浓度，2#添加菌剂比1#不添加菌剂低621mg/l，在同等运行条件下，加入活性菌剂后污泥减量约＝(6151-5500)/(6772-5500)＝51％，出水COD指标基本一致。

城市生活污水处理用污泥减量方法，实施例二：

本次试验所在地为某污水处理厂，采用工艺为A2O+MBR工艺。设计处理水量为4万m³/d，实际处理水量平均为2.5万m³/d。进水COD：300-350mg/L，氨氮：30-50mg/L，总氮：40-60mg/L，总磷：2-10mg/L。污泥处理工艺为带式脱水+低温干化处理工艺，每万吨水污泥产量为3.8吨(绝干)。包括1#A2/O生物池、2#A2/O生物池，向2#A2/O生物池好氧段投加生物菌剂，投加地点选泽好氧池进口作为投加点，投加生物菌剂时温度为12℃，PH为7.2。在污水厂运行过程中分阶段投加生物菌剂。开始投加日期为2019年11月25日，投加浓度0.02‰。

第一阶段，2019年11月25日-11月28日，生物菌剂每天投加一次，每次投加量为3吨，共计投加3次，累计投加9吨。

第二阶段，2019年12月5日至12月30日，生物菌剂每周投加一次，每次投加量为3吨，共计投加4次，累计投加12吨。

第三阶段，2020年1月27日-2月17日进行4次菌剂补加，投加量为12吨。

截至2020年2月8日，共计投加菌剂7次，合计投加量为33吨。其中前3次(9吨)投加为初始阶段必须环节，后2次投加(24吨)为菌剂补充阶段。

投加过程中，每天对1#A2/O生物池、2#A2/O生物池指标进行检测，包括污泥浓度、COD、氨氮、总磷、总氮。

在进水量和进水指标一致的情况下，2#生物池排泥时间每天比1#少3.9小时(少排泥28％)。在2#排泥量少的情况下，2#污泥浓度平均为8123mg/L，1#污泥浓度平均为9561mg/L，污泥浓度降低15％。日均排泥时间见图7、8，生物池污泥浓度对比见图9。

绝干污泥量：投加菌种阶段，与18年同期数据进行对比，污泥量明显下降。仅在2#投加菌种做实验的情况，万吨水绝干污泥量为3.0，19年1-11月平均值为3.75，降低约20％。若两个生物池同时投加菌种，根据实验数据，污泥量仍有下降空间。因1#、2#生物池排泥共同进入脱泥系统，数量无法单独核算，图10为水厂总的污泥产量。

通过在污水处理厂连续75天的生产试验，研究了正常生产中应用生物菌剂进行污泥减量工艺技术的影响。结果表明：投加生物菌剂0.02‰后，在同等运行条件下，减少排放剩余污泥的情况下，2#A2/O内污泥总量少于1#A2/O污泥总量，污泥减量约20％，效果非常显著。生物菌剂污泥减量工艺简单、可靠，具有较好的适应性，投加生物菌剂后的出水水质完全达到并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类的要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.城市生活污水处理用污泥减量装置，包括两块相互平行的安装板（1），安装板（1）分列于好氧池的内部两侧，其特征在于：两块安装板（1）的相对面均设有两套链传动系统，位于同侧的链传动系统通过传动机构连接后能够同步反向转动，两侧的链传动系统通过连接轴（2）连接后能够同步转动，靠近好氧池池口的两套链传动系统共同安装拨水板（3），靠近好氧池池底的两套链传动系统共同安装拨料板（4），拨料板（4）上通过轴承座安装第一转轴（5），第一转轴（5）的外周均固定安装数排旋耕刀（6），好氧池的内部两侧分别设有齿条（7）和环形结构的导轨（8），好氧池的内部两侧分别设有与对应齿条（7）啮合的第一齿轮（9），第一齿轮（9）与第一转轴（5）靠近好氧池池壁的端部通过连接件连接后同步转动，连接件从导轨（8）内穿过以保证第一齿轮（9）始终与齿条（7）啮合。

2.根据权利要求1所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的链传动系统包括一组链轮，每组链轮包括四个链轮（10），每组链轮通过链板（11）连接。

3.根据权利要求1或2所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的传动机构包括第二齿轮（13），安装板（1）的相背面均设有一个第二齿轮（13），安装板（1）的相背面还设有两个齿带轮（14）和连接两个齿带轮（14）的齿传动带（15），第二齿轮（13）分别与对应的齿传动带（15）啮合。

4.根据权利要求1或2所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的安装板（1）均固定连接数个第一伸缩杆（16）的一端，第一伸缩杆（16）的另一端均固定连接支架（17），支架（17）固定安装于好氧池两侧的地面上。

5.根据权利要求4所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的好氧池的池壁两侧均固定安装两个槽轨（22），槽轨（22）内分别活动安装滑块（18），齿条（7）和导轨（8）均位于同侧的两个滑块（18）之间，齿条（7）和导轨（8）的端部均与对应的滑块（18）固定连接。

6.根据权利要求1或5所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的连接件为万向连接轴（19），万向连接轴（19）的其中一个连接头从导轨（8）内穿过且与之内壁滑动配合。

7.根据权利要求1或2或5所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的拨料板（4）包括第一拨料板（41）和第二拨料板（42），第一拨料板（41）和第二拨料板（42）的相对端铰接连接，第一拨料板（41）和第二拨料板（42）上均固定安装支板（43），两支板（43）之间通过第二伸缩杆（44）铰接连接，第一拨料板（41）和第二拨料板（42）上均固定安装C型杆（45），C型杆（45）上均套装导向套（46），导向套（46）的外周均通过第三转轴（47）与链传动系统连接，第一拨料板（41）和第二拨料板（42）分别对应一个第一转轴（5）。

8.根据权利要求1或2或5所述的城市生活污水处理用污泥减量装置，其特征在于：所述的轴承座均固定安装于活动板（20）上，活动板（20）的一端通过铰接座与拨料板（4）转动连接，活动板（20）与拨料板（4）通过第三伸缩杆（21）铰接连接。

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