CN113023879A - 一种污泥选择器及污泥净化分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥选择器及污泥净化分离系统，所述污泥选择器包括射流曝气池和第一沉淀池，射流曝气池包括水池本体、射流器和循环泵，射流器设置在水池本体内，待分离污泥通过射流器的进水管进入水池本体，射流器上设有进气管，进气管与外界空气管道连接；水池本体包括主腔体和环设于主腔体外侧的溢流槽，溢流槽和主腔体的上侧空间连通，循环泵的入口通过管道连通至溢流槽的底部，循环泵的出口连接射流器的进水管，溢流槽的底部连接第一沉淀池。本发明的污泥选择器可分离出活性污泥和无机污泥，无机污泥可排入污泥处理系统，有机污泥继续用于污水处理系统的生化池，以此来提高生化池的有机污泥浓度。

Description

一种污泥选择器及污泥净化分离系统

技术领域

本发明属于无机污泥与有机污泥分离技术领域，尤其涉及一种污泥选择器及污泥净化分离系统。

背景技术

由于排水系统输送了过多的非活性、非有机的无机组分到污水处理厂；预处理系统性能差，难以真正除渣、砂；有90％以上的污水厂未设初沉池，导致全国城镇污水处理设施普遍存在生物系统污泥浓度过高(超过4000mg/L的污水厂占67％)、活性污泥的活性较低(VSS/SS比值低于0.5的污水厂占60％以上)、生物系统污泥沉降性能(SVI)较差的问题。在工业废水处理领域，同样因废水SS、硬度高，导致了以下问题：好氧池内小粒径泥沙淤积严重，有效池容减少，甚至要定期清池，大幅提高了运维成本；大量无机污泥在管道内部沉积结垢，导致管道及设备堵塞，严重影响运行效率；生化池MLVSS/MLSS低，生化系统污染物去除效率下降；曝气设备结垢堵塞严重，影响氧传递效率，风机能耗升高。对于新建项目而言，可以通过合理规划设计从源头上避免大量无机物质的进入，从而解决由此引发的一系列问题，但对于已经在运行的处理设施而言，排出系统中大量无机成分的同时提高生化池的有机污泥浓度才是解决之道。

发明内容

本发明提供一种污泥选择器及污泥净化分离系统，通过污泥选择器可分离出活性污泥和无机污泥，无机污泥可排入污泥处理系统，有机污泥继续用于污水处理系统的生化池，以此来提高生化池的有机污泥浓度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种污泥选择器，包括射流曝气池和第一沉淀池，所述射流曝气池包括水池本体、射流器和循环泵，射流器设置在所述水池本体内，待分离污泥通过射流器的进水管进入所述水池本体，所述射流器上设有进气管，所述进气管与外界空气管道连接；

所述水池本体包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的溢流槽，所述溢流槽和所述主腔体的上侧空间连通，所述循环泵的入口通过管道连通至所述溢流槽的底部，所述循环泵的出口连接所述射流器的进水管，所述溢流槽的底部连接第一沉淀池。

泥水混合液由循环泵提升高压水流经入水口进入射流器，经射流器内部进水管的出口射入喉管，由于负压作用同时吸入大量空气，进入射流器的空气在高压喷水的压力作用被分割成大量微小的气泡，与泥水混合液充分混合，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，对池内的泥水混合液搅拌充氧，溢流槽内的泥水混合液再由循环泵泵入射流器内，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，如此循环往复，气泡经多次切割，喷射扰动后，变成无数的细小气泡，其表面积很大，使气体更易快速溶解于泥水混合液中，泥水混合液被反复充氧，气泡和有机污泥被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体，进入沉淀池后，附着气泡后会上浮，而无机污泥则下沉，从而实现有机污泥和无机污泥的分离。

优选地，所述射流器还包括喉管、扩散管，所述喉管和扩散管连接，所述射流器的进气管沿所述射流器的中心设置，且所述进气管套设在所述进水管上，所述进水管在射流器内的出口连接所述喉管。空气通过进气管吸入，泥水混合液从进水管进入，从射流器内部的喷嘴喷射出的污泥是空心的，以膜状形式射流，与常规射流器射出的实心水流相比，进一步增大了气液固的混合层，剪切层与接触面积，强化了气液固两相的卷吸与掺混作用，能够获得较常规射流器高的充氧能力和动力效率。

优选地，所述扩散管底部设置多个喷管，多个所述喷管呈放射状设置在所述扩散管的底部。在扩散管的底部设置放射状的喷管，目的在于提高气液固混合效果以及对池内的污泥搅拌作用。

优选地，所述扩散管的底部设置偶数个喷管。

本发明还提供了一种污泥净化分离系统，包括生化曝气池、第二沉淀池以及上述的污泥选择器，所述生化曝气池的出水口连接所述第二沉淀池的入水口，所述沉淀池的污泥出口连接所述污泥选择器的进水口，所述第一沉淀池的上部溢流口连接所述生化曝气池的入口，所述第一沉淀池的排泥口连接污泥处理系统。

优选地，所述第一沉淀池的上部溢流口连接污泥处理系统。

污水经生化曝气池内的有机污泥处理后进入第二沉淀池进行泥水分离，第二沉淀池内的上清液通过溢流口外排或进入下一级处理装置，第二沉淀池沉淀的污泥由循环泵提升高压水流经射流器内部的喷嘴射入射流器内，空气由负压作用进入射流器，空气在高压喷水的压力作用被分割成大量微小的气泡，与泥水混合液充分混合，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，对池内的泥水混合液搅拌充氧，溢流槽内的泥水混合液再由循环泵泵入射流器内，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，如此循环往复，泥水混合液被反复充氧，气泡和有机污泥被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体，进入沉淀池后，有机污泥附着气泡后会上浮，而无机污泥则下沉，上浮有机污泥通过第一沉淀池溢流口排出，回流至生化曝气池进水端，下沉的无机污泥从排泥口排出，进入污泥处理系统，从而提高生化曝气池内有机污泥的比值。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明的污泥选择器有射流曝气池和第一沉淀池结合，射流曝气池内设有射流器，泥水混合液经循环泵泵入射流器内，泥水混合液和空气在射流器内部混合，空气和泥水混合液在射流器内部形成紊流，产生强烈的搅拌，气体被切割成微小气泡，同时富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，对池内的泥水混合液搅拌充氧，溢流槽内部的泥水混合液再由循环泵泵入射流器内，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器喷射入射流曝气池内，如此循环往复，气泡经多次切割，喷射扰动后，变成无数的细小气泡，其表面积很大，使气体更易快速溶解于泥水混合液中，泥水混合液被反复充氧，气泡和有机污泥被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体，含有微小气泡的泥水混合液从溢流口进入第一沉淀池，因有机污泥和无机污泥密度不同，带有气泡的有机污泥逐渐上浮，而比重大的无机污泥则会下沉，上浮有机污泥通过第一沉淀池的溢流口排出，下沉的无机污泥从排泥口排出，进入污泥处理系统。

本发明提供的污泥净化分离系统，废水从生化曝气池进入第二沉淀池，沉淀后上清液为出水，根据水质可外排或进一步处理，沉淀污泥进入污泥选择器，通过污泥选择器可分离出活性污泥和无机污泥，活性污泥回流至前端的生化曝气池，剩余活性污泥和无机污泥则排入污泥处理系统，以此来逐步提高生化曝气池的有机污泥浓度(VSS/SS比值)。本发明可解决废水(尤其是如造纸行业等高硬度工业废水)处理过程中生化池污泥无机化程度高导致生化处理效率低的问题，尤其适用于已有项目的改造，占地小，投资及运行成本低。

附图说明

图1为本发明实施例1的污泥选择器的结构示意图；

图2为本发明实施例1中的射流器的结构示意图；

图3为本发明实施例1中的喷管的结构示意图；

图4为本发明实施例2的污泥净化分离系统的示意图。

附图标记说明：1-射流曝气池；2-第一沉淀池；3-射流器；301-进水管；302-进气管；303-喉管；304-扩散管；305-喷管；4-循环泵；5-溢流槽；6-生化曝气池；7-第二沉淀池。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种污泥选择器及污泥净化分离系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1，一种污泥选择器，包括射流曝气池1和第一沉淀池2，射流曝气池1包括水池本体、射流器3和循环泵4，射流器3设置在水池本体内，待分离污泥通过射流器3的进水管301进入水池本体，射流器3上设有进气管302，进气管302与外界空气管道连接；水池本体包括主腔体和环设于主腔体外侧的溢流槽5，溢流槽5和主腔体的上侧空间连通，循环泵4的入口通过管道连通至溢流槽5的底部，循环泵4的出口连接射流器3的进水管301，溢流槽5的底部连接第一沉淀池2。

参看图2和图3，射流器3具体包括进水管301、进气管302、喉管303、扩散管304和喷管305，进气管302设置在射流器3的中心位置，进气管302套设在进水管301内，进水管的出口直径减小形成喷嘴，与喉管303连接，喉管303与扩散管304连接，多个喷管305呈放射状设置在扩散管304的底部，喷管305个数为8个或其他偶数个，分布成放射状，这种结构可有效提高气固液混合效果以及对射流曝气池1内物料的搅拌作用。

泥水混合液由循环泵4提升高压水流经进水管301进入射流器3，由射流器3内部的喷嘴射入喉管303，由于喷嘴的直径变小，污泥以极高的流速从喷嘴喷射出来，在喉管303形成局部真空，通过进气管302吸入大量空气，空气和污泥均从喷嘴喷入射流器3内，由于进气管302是套设在进水管301内，因此从喷嘴喷射出的水流是空心的，以膜状形式射流，进一步增大了气液固的混合层，剪切层与接触面积，强化了气液固两相的卷吸与掺混作用，能够获得较常规射流器3高的充氧能力和动力效率；污泥和空气在喉管303内，由于射流的紊动及能量交换作用，形成了剧烈的混掺现象，不仅在瞬间完成氧从气相到固液相中转移，富含溶解氧的泥水混合液再由喷管305喷射入射流曝气池1内，对池内的泥水混合液搅拌充氧，溢流槽5内部的泥水混合液再由循环泵4泵入射流器3内，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器3喷射入射流曝气池1内，如此循环往复，气泡经多次切割，喷射扰动后，变成无数的细小气泡，其表面积很大，使气体更易快速溶解于泥水混合液中，泥水混合液被反复充氧，气泡和有机污泥被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体，进入沉淀池后，附着气泡后会上浮，而无机污泥则下沉，从而实现有机污泥和无机污泥的分离。

扩散管304的长度根据射流曝气池1的高度而定。

实施例2

参看图4，一种污泥净化分离系统，包括生化曝气池6、第二沉淀池7以及上述的污泥选择器，生化曝气池6的出水口连接第二沉淀池7的入水口，沉淀池的污泥出口连接污泥选择器的进水口301，第一沉淀池2的上部溢流口连接生化曝气池6的入口，必要时也可连接污泥处理系统，第一沉淀池2的排泥口连接污泥处理系统。

污水经生化曝气池6内的有机污泥处理后进入第二沉淀池7进行泥水分离，第二沉淀池7内的上清液通过溢流口外排或进入下一级处理装置，第二沉淀池7沉淀的污泥由循环泵4提升高压水流经进水管301进入射流器3，经由射流器3内部的喷嘴射入射流器3内，空气由负压作用由进气管302进入射流器3，空气与污泥在喉管303内发生混合，空气在高压喷水的压力作用被分割成大量微小的气泡，与泥水混合液充分混合，富含溶解氧的泥水混合液再由喷管305喷射入射流曝气池1内，对池内的泥水混合液搅拌充氧，溢流槽5内部的泥水混合液再由循环泵4泵入射流器3内，富含溶解氧的泥水混合液再由射流器3喷射入射流曝气池1内，如此循环往复，气泡经多次切割，喷射扰动后，变成无数的细小气泡，其表面积很大，使气体更易快速溶解于泥水混合液中，泥水混合液被反复充氧，气泡和有机污泥被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体，进入沉淀池后，附着气泡后会上浮，而无机污泥则下沉，上浮有机污泥通过第一沉淀池溢流口排出，回流至生化曝气池6进水端，下沉的无机污泥从排泥口排出，进入污泥处理系统，如此，可排除系统大量的无机污泥，同时提高生化曝气池6的有机污泥浓度，保证生化系统的处理效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种污泥选择器，其特征在于，包括射流曝气池和第一沉淀池，所述射流曝气池包括水池本体、射流器和循环泵，射流器设置在所述水池本体内，待分离污泥通过射流器的进水管进入所述水池本体，所述射流器上设有进气管，所述进气管与外界气体管道连接；

所述水池本体包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的溢流槽，所述溢流槽和所述主腔体的上侧空间连通，所述循环泵的入口通过管道连通至所述溢流槽的底部，所述循环泵的出口连接所述射流器的进水管，所述溢流槽的底部连接第一沉淀池。

2.根据权利要求1所述的污泥选择器，其特征在于，所述射流器还包括喉管、扩散管，所述喉管和扩散管连接，所述射流器的进气管沿所述射流器的中心设置，且所述进气管套设在所述进水管上，所述进水管在射流器内的出口连接所述喉管。

3.根据权利要求2所述的污泥选择器，其特征在于，所述扩散管的底部设置多个喷管，且多个喷管呈放射状设置。

4.根据权利要求3所述的污泥选择器，其特征在于，所述扩散管的底部设置偶数个喷管。

5.一种污泥净化分离系统，其特征在于，包括生化曝气池、第二沉淀池以及权利要求1-4任意一项所述的污泥选择器，所述生化曝气池的出水口连接所述第二沉淀池的入水口，所述沉淀池的污泥出口连接所述污泥选择器的进水口，所述第一沉淀池的上部溢流口连接所述生化曝气池的入口，所述第一沉淀池的排泥口连接污泥处理系统。

6.根据权利要求5所述的污泥净化分离系统，其特征在于，所述第一沉淀池的上部溢流口连接污泥处理系统。

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