CN114477688A

CN114477688A - 一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置

Info

Publication number: CN114477688A
Application number: CN202210391055.4A
Authority: CN
Inventors: 张明杨; 胡小英; 杜建伟; 温勇; 段振菡; 黄凯华; 任艳玲
Original assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Current assignee: South China Institute of Environmental Science of Ministry of Ecology and Environment
Priority date: 2022-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-05-13

Abstract

本发明公开了一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，属于污泥处理技术领域，包括污泥进入接口、污泥处理装置、污泥出口、尾气管、微孔氧化装置、臭氧发生装置、尾气处理装置，所述污泥处理装置的左侧上方与所述污泥进入接口固定连接，所述污泥进入接口与外界污泥管道相通，所述污泥出口固定连接在污泥处理装置的左侧下方，所述微孔氧化装置固定连接在污泥处理装置的内部，本装置操作简单，使用方便，通过臭氧发生器产生的臭氧对生化污泥进行强氧化，采用电力这种清洁能源对空气进行电离，能够产生高浓度的臭氧，再通过透气筒和底部曝气装置使臭氧与污泥充分接触，再通过搅拌装置加速臭氧氧化速率，可以对生化污泥进行高效处理。

Description

一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体是涉及一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置。

背景技术

生化污泥是指含有微生物细菌或各类化学物质的污泥。

化学污泥的含水率很高，呈凝胶状，质轻并且蓬松，如果不改变其物理性质，它将保持半流化状态。其组成粒子为水中悬浮固体经物理聚集、化学凝聚、生化繁衍吸附或三者共存的方式，胶结凝聚而成。其结构松散，形状不规律，比表面积与孔隙率较高，具有分形结构，外观上具有类似绒毛的分支与网状结构。污泥含水和脱水性与污泥物理结构密切相关。化学污泥颗粒的絮凝体粒径相对较小，一般比较密实。化学污泥中有机物含量较低，流动性较差，污泥密度相对较大，污泥稳定不易腐化，但是随着pH值的变化，可能出现重金属离子的溶出。化学污泥显弱酸性时，对污泥管道和后续处理设备具有腐蚀性。

生物污泥中含有各种微生物以及细菌病菌等污泥，对人类生活的危害不低于化学污泥，两者结合后的生化污泥，一般情况下很难进行有效处理，针对这类的生化污泥，市面大多数污泥处理装置都不能对其进行有效处理，且不能保证产生的废气得到有效净化，因此需要一种能够高效处理生化污泥的处理装置，同时不产生有害废气。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置。

本发明的技术方案是：一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，包括污泥进入接口、污泥处理装置、污泥出口、尾气管、微孔氧化装置、臭氧发生装置、尾气处理装置，所述污泥进入接口设在所述污泥处理装置的左侧上方，且所述污泥进入接口与外界污泥管道相通，所述污泥出口设在污泥处理装置的左侧下方，所述微孔氧化装置设在污泥处理装置的内部左侧，所述臭氧发生装置设在所述污泥处理装置的右侧，且与微孔氧化装置相通，所述尾气处理装置设在所述臭氧发生装置的顶部，且通过所述尾气管与污泥处理装置的顶部相连通；

所述臭氧发生装置包括壳体、臭氧发生器、气泵，所述壳体的右侧设有空气进口，所述空气进口的内侧设有透气网，所述臭氧发生器固定在壳体的内部，且位于透气网的左侧，所述气泵固定连接在壳体左侧，且气泵的进气口与臭氧发生器的出气口相通，气泵的出气口通过一根臭氧气管与所述微孔氧化装置相通，所述壳体的外侧包裹有水冷箱；

所述污泥处理装置包括桶体、加热装置、注水孔，所述桶体的底部设有电机，所述电机的输出轴伸入至所述桶体内部，电机的输出轴上设有螺旋搅拌杆，所述加热装置固定连接在所述桶体的底部，所述注水孔设在桶体的左侧上方，且与外界水源相通；

进一步地，所述臭氧发生器包括套管、外电极、内电极、石英管、外散热条，所述套管的外侧与所述壳体的内壁固定连接，所述外电极的外侧通过所述外散热条与套管的内壁固定连接，所述石英管固定连接在外电极的内侧，所述内电极固定连接在石英管的内壁，内电极的内侧固定连接有内散热条，外电极和内电极分别与外部电源电性连接，通过内电极和外电极的高压放电使空气电离产生臭氧。

进一步地，所述尾气处理装置包括冷凝箱、水冷装置、洗气箱、尾气吸收装置，所述冷凝箱与所述尾气管相通，所述冷凝箱的右侧上方设有连接管，所述洗气箱固定在所述冷凝箱的右侧，所述连接管从洗气箱上端伸入至洗气箱中下部，所述尾气吸收装置位于冷凝箱和洗气箱的下方，洗气箱的右侧上方设有排气管，所述排气管的末端与所述尾气吸收装置相连通，所述水冷装置设在尾气吸收装置下方，用于给尾气管降温，将尾气中的有害物质先进行冷凝，再进行洗气，然后进行物理吸附，能有效净化尾气。

进一步地，所述微孔氧化装置包括透气筒、底部曝气装置、导管，所述透气筒固定连接在所述桶体的内壁上，所述底部曝气装置安装在桶体的底部，且通过所述导管与透气筒相通，增加臭氧与污泥的充分接触。

进一步地，所述桶体内部设有用于检测生化污泥温度的温度传感器，所述桶体外壁设有温度显示器，所述温度显示器与所述温度传感器电性连接，高温可以加速氧化反应，同时可以对污泥中的微生物和病菌进行高温灭杀。

进一步地，所述水冷箱的底部设有水压传感器，水冷箱的外壁设有水压显示器和报警器，水冷箱的顶部设有用于降低内部压强的透气孔，所述水压传感器与水压显示器和报警器之间电性连接，当水冷箱内水不足时，水压传感器引发报警器报警，提醒工作人员对水冷箱加水。

进一步地，所述桶体的左侧设有采样口，所述采样口内插入式连接有采样条，用于对桶体内部的生化污泥进行取样，通过采样条对桶体内污泥进行取样，用于检测污泥的浓稠情况并对污泥内有害物质进行检测和分析。

进一步地，所述水冷装置包括水箱、水泵、循环管，所述循环管缠绕在所述尾气管外侧，循环管的一端与所述水泵的出水口相通，另一端与所述水箱顶部相通，水泵固定连接在水箱底部，通过循环管对尾气管内的水蒸气进行冷却。

进一步地，所述尾气吸收装置包括吸收壳、尾气吸收层，所述尾气吸收层插入式安装在所述吸收壳内部，通过尾气吸收层可对尾气进行最大程度净化。

进一步地，所述洗气箱的顶部设有注液孔，所述冷凝箱和洗气箱底部均设有排液口。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的臭氧发生装置结构设计合理，使用方便，通过臭氧发生器产生的臭氧对生化污泥进行强氧化，采用电力这种清洁能源对空气进行电离，能够产生高浓度的臭氧，再通过透气筒和底部曝气装置使臭氧与污泥充分接触，再通过搅拌装置加速臭氧氧化速率，可以对生化污泥进行高效处理。

（2）本发明的臭氧发生装置还能够对处理生化污泥产生的废气进行进一步净化，对废气先进行冷凝，再进行洗气，进一步对废气进行净化，最后通过物理法对废气中的有害物质进行吸附。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明臭氧发生装置的截面示意图。

其中，1-污泥进入接口、2-污泥处理装置、21-桶体、22-电机、23-加热装置、24-注水孔、25-螺旋搅拌杆、211-温度传感器、212-温度显示器、213-采样口、214-采样条、3-污泥出口、4-尾气管、5-微孔氧化装置、51-透气筒、52-底部曝气装置、53-导管、6-臭氧发生装置、61-壳体、62-臭氧发生器、63-气泵、64-空气进口、65-透气网、66-水冷箱、621-套管、622-外电极、623-内电极、624-石英管、625-外散热条、626-内散热条、661-水压传感器、662-水压显示器、663-报警器、664-透气孔、7-尾气处理装置、71-冷凝箱、72-水冷装置、73-洗气箱、74-尾气吸收装置、75-连接管、76-排气管、721-水箱、722-水泵、723-循环管、731-注液孔、732-排液口、741-吸收壳、742-尾气吸收层。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，包括污泥进入接口1、污泥处理装置2、污泥出口3、尾气管4、微孔氧化装置5、臭氧发生装置6、尾气处理装置7，污泥进入接口1设在污泥处理装置2的左侧上方，且污泥进入接口1与外界污泥管道相通，污泥出口3设在污泥处理装置2的左侧下方，微孔氧化装置5设在污泥处理装置2的内部左侧，臭氧发生装置6设在污泥处理装置2的右侧，且与微孔氧化装置5相通，尾气处理装置7设在臭氧发生装置6的顶部，且通过尾气管4与污泥处理装置2的顶部相连通；

臭氧发生装置6包括壳体61、臭氧发生器62、气泵63，壳体61的右侧设有空气进口64，空气进口64的内侧设有透气网65，臭氧发生器62固定在壳体61的内部，且位于透气网65的左侧，气泵63固定连接在壳体61左侧，且气泵63的进气口与臭氧发生器62的出气口相通，气泵63的出气口通过一根臭氧气管与微孔氧化装置5相通，壳体61的外侧包裹有水冷箱66；

污泥处理装置2包括桶体21、加热装置23、注水孔24，桶体21的底部设有电机22，电机22的输出轴伸入至桶体21内部，电机22的输出轴上设有螺旋搅拌杆25，加热装置23固定连接在桶体21的底部，注水孔24设在桶体21的左侧上方，且与外界水源相通；

如图2所示，臭氧发生器62包括套管621、外电极622、内电极623、石英管624、外散热条625，套管621的外侧与壳体61的内壁固定连接，外电极622的外侧通过外散热条625与套管621的内壁固定连接，石英管624固定连接在外电极622的内侧，内电极623固定连接在石英管624的内壁，内电极623的内侧固定连接有内散热条626，外电极622和内电极623分别与外部电源电性连接；

微孔氧化装置5包括透气筒51、底部曝气装置52、导管53，透气筒51固定连接在桶体21的内壁上，透气筒51的外壁与微孔氧化装置5相通，底部曝气装置52安装在桶体21的底部，且通过导管53与透气筒51相通；

桶体21内部设有用于检测生化污泥温度的温度传感器211，桶体21外壁设有温度显示器212，温度显示器212与温度传感器211电性连接；

水冷箱66的底部设有水压传感器661，水冷箱66的外壁设有水压显示器662和报警器663，水冷箱66的顶部设有用于降低内部压强的透气孔664，水压传感器661与水压显示器662和报警器663之间电性连接；

桶体21的左侧设有采样口213，采样口213内插入式连接有采样条214，用于对桶体21内部的生化污泥进行取样。

其中，本实施例所用的尾气处理装置7、臭氧发生器62、底部曝气装置52、温度传感器211、温度显示器212、电机22、水泵722、加热装置23、水压传感器661、水压显示器662、报警器663、气泵63均采用现有技术，本领域技术人员可根据需要进行选择，在此不做特殊限定。

实施例2：

本实施例与实施例1不同之处在于，如图1所示，尾气处理装置7包括冷凝箱71、水冷装置72、洗气箱73、尾气吸收装置74，冷凝箱71与尾气管4相通，冷凝箱71的右侧上方设有连接管75，洗气箱73固定在冷凝箱71的右侧，连接管75从洗气箱73上端伸入至洗气箱73中下部，尾气吸收装置74位于冷凝箱71和洗气箱73的下方，洗气箱73的右侧上方设有排气管76，排气管76的末端与尾气吸收装置74相连通，水冷装置72设在尾气吸收装置74下方，用于给尾气管4降温；

尾气吸收装置74包括吸收壳741、尾气吸收层742，尾气吸收层742插入式安装在吸收壳741内部，通过尾气吸收层742，对尾气进行最大程度净化。

洗气箱73的顶部设有注液孔731，冷凝箱71和洗气箱73底部均设有排液口732，洗气箱73内加入强酸或强碱，时未完全氧化的废气进行充分氧化。

其中，水冷装置72采用现有技术，本领域技术人员可根据需要进行选择，在此不做特殊限定。

实施例2相比实施例1，采用实施例2的尾气处理装置7能够对尾气进行高效净化。

实施例3：

本实施例与实施例1不同之处在于，水冷装置72包括水箱721、水泵722、循环管723，循环管723缠绕在尾气管4外侧，循环管723的一端与水泵722的出水口相通，另一端与水箱721顶部相通，水泵722固定连接在水箱721底部，通过循环管723使尾气管4内的水蒸气进行冷却。

实施例4

本实施例记载的是实施例3的臭氧发生装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：通过污泥进入接口1将生化污泥导入桶体21内部，通过采样口213对污泥进行取样，查看污泥浓稠程度，当污泥过于浓稠时，通过注水孔24对桶体21内加入水，调节生化污泥浓稠程度，以便于对生化污泥进行搅拌；

S2：打开加热装置23和电机22，同时打开臭氧发生装置6，使生化污泥在桶体21内部经过高温灭菌和臭氧氧化，通过螺旋搅拌杆25对污泥进行搅拌，使污泥与臭氧充分接触，加速氧化反应；

S3：高温下产生的水蒸气通过尾气管4进入冷凝箱71，然后废气进入洗气箱73，经过强酸或强碱进一步氧化，废气经过洗气箱73处理后进入尾气吸收装置74中进行再次吸收净化；

S4：待生化污泥在桶体21内充分反应后，通过污泥出口3将生化污泥排出桶体21。

Claims

1.一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，包括污泥进入接口（1）、污泥处理装置（2）、污泥出口（3）、尾气管（4）、微孔氧化装置（5）、臭氧发生装置（6）、尾气处理装置（7），所述污泥进入接口（1）设在所述污泥处理装置（2）的左侧上方，且污泥进入接口（1）与外界污泥管道相通，所述污泥出口（3）设在污泥处理装置（2）的左侧下方，所述微孔氧化装置（5）设在污泥处理装置（2）的内部左侧，所述臭氧发生装置（6）设在所述污泥处理装置（2）的右侧，且与微孔氧化装置（5）相通，所述尾气处理装置（7）设在所述臭氧发生装置（6）的顶部，且通过所述尾气管（4）与污泥处理装置（2）的顶部相连通；

所述臭氧发生装置（6）包括壳体（61）、臭氧发生器（62）、气泵（63），所述壳体（61）的右侧设有空气进口（64），所述空气进口（64）的内侧设有透气网（65），所述臭氧发生器（62）固定在壳体（61）的内部，且位于透气网（65）的左侧，所述气泵（63）固定连接在壳体（61）左侧，且气泵（63）的进气口与臭氧发生器（62）的出气口相通，气泵（63）的出气口通过一根臭氧气管与所述微孔氧化装置（5）相通，所述壳体（61）的外侧包裹有水冷箱（66）；

所述污泥处理装置（2）包括桶体（21）、加热装置（23）、注水孔（24），所述桶体（21）的底部设有电机（22），所述电机（22）的输出轴伸入至所述桶体（21）内部，电机（22）的输出轴上设有螺旋搅拌杆（25），所述加热装置（23）固定连接在所述桶体（21）的底部，所述注水孔（24）设在桶体（21）的左侧上方，且与外界水源相通。

2.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述臭氧发生器（62）包括套管（621）、外电极（622）、内电极（623）、石英管（624）、外散热条（625），所述套管（621）的外侧与所述壳体（61）的内壁固定连接，所述外电极（622）的外侧通过所述外散热条（625）与套管（621）的内壁固定连接，所述石英管（624）固定连接在外电极（622）的内侧，所述内电极（623）固定连接在石英管（624）的内壁，内电极（623）的内侧固定连接有内散热条（626），外电极（622）和内电极（623）分别与外部电源电性连接。

3.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述尾气处理装置（7）包括冷凝箱（71）、水冷装置（72）、洗气箱（73）、尾气吸收装置（74），所述冷凝箱（71）与所述尾气管（4）相通，所述冷凝箱（71）的右侧上方设有连接管（75），所述洗气箱（73）固定在所述冷凝箱（71）的右侧，所述连接管（75）从洗气箱（73）上端伸入至洗气箱（73）中下部，所述尾气吸收装置（74）位于冷凝箱（71）和洗气箱（73）的下方，洗气箱（73）的右侧上方设有排气管（76），所述排气管（76）的末端与所述尾气吸收装置（74）相连通，所述水冷装置（72）设在尾气吸收装置（74）下方，用于给尾气管（4）降温。

4.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述微孔氧化装置（5）包括透气筒（51）、底部曝气装置（52）、导管（53），所述透气筒（51）固定连接在所述桶体（21）的内壁上，所述底部曝气装置（52）安装在桶体（21）的底部，且通过所述导管（53）与透气筒（51）相通。

5.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述桶体（21）内部设有用于检测生化污泥温度的温度传感器（211），所述桶体（21）外壁设有温度显示器（212），所述温度显示器（212）与所述温度传感器（211）电性连接。

6.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述水冷箱（66）的底部设有水压传感器（661），水冷箱（66）的外壁设有水压显示器（662）和报警器（663），水冷箱（66）的顶部设有用于降低内部压强的透气孔（664），所述水压传感器（661）与水压显示器（662）和报警器（663）之间电性连接。

7.如权利要求1所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述桶体（21）的左侧设有采样口（213），所述采样口（213）内插入式连接有采样条（214），用于对桶体（21）内部的生化污泥进行取样。

8.如权利要求3所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述水冷装置（72）包括水箱（721）、水泵（722）、循环管（723），所述循环管（723）缠绕在所述尾气管（4）外侧，循环管（723）的一端与所述水泵（722）的出水口相通，另一端与所述水箱（721）顶部相通，水泵（722）固定连接在水箱（721）底部。

9.如权利要求3所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述尾气吸收装置（74）包括吸收壳（741）、尾气吸收层（742），所述尾气吸收层（742）插入式安装在所述吸收壳（741）内部。

10.如权利要求3所述的一种用于生化污泥处理的臭氧发生装置，其特征在于，所述洗气箱（73）的顶部设有注液孔（731），所述冷凝箱（71）和洗气箱（73）底部均设有排液口（732）。