CN115305981A - 一种污水池底污泥抽取系统和污水池底污泥抽取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水池底污泥抽取系统和污水池底污泥抽取方法。所述一种污水池底污泥抽取系统，包括用于抽取污水池底污泥的抽取装置和连接抽取装置的污泥调理罐；抽取装置包括用于抽吸污泥的污泥泵、三通管、过滤管、喷头和阀门；污泥泵包括泵本体、设于泵本体一端的污泥进口和设于泵本体另一端的污泥出口；污泥出口连接三通管的第一管口，三通管的第二管口连接阀门，阀门通过管道连接污泥调理罐，三通管的第三管口连接过滤管，过滤管连接喷头，喷头的朝向和污泥进口的朝向一致；阀门用于控制第二管口的开合大小，同时调整从喷头喷出的液体压力。本发明采用以上结构，通过循环利用污泥中过滤出的水，实现对污泥进行物理调理预处理。
Description
技术领域
本发明涉及污水池底污泥处理技术领域，具体涉及一种污水池底污泥抽取系统和污水池底污泥抽取方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展和城镇现代化水平不断上升，我围废水排放怒量连年上升，城市污水处理量迅速增加，污泥作为污水处理过程的副产物也迅速增加。现有的高楼等建筑物通常都配套有生活污水处理系统，需要将污水(比如卫生间或者厨房的污水)先通过重力的作用，在污水管中流动到最下方的污水池中，然后再将污水池中的污水通过水泵转移到市政的污水管网中。
污水池中通常在池底处存在大量的污泥，污泥通常指在处理污水过程中产生的固液混合的絮状物质，且由于污泥的沉积时间不同，越到底部，污泥的密度越大、硬度越高，且其中还会包含有大量的有毒有害物质。由于污泥含有寄生虫卵、重金属、病源微生物和持久性有机物尊有毒有害物质，若不经有效处理处置，极易对地下水和主壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康。所以需要定期对污泥抽取清理。
现有技术中清洗污泥池的方法如下：一种方法是使用搅拌装置将所有的污泥都搅拌起来，都统统抽走。但是由于污泥中存在较硬的泥块，在抽取过程中会损坏水泵。另一种方法就是不清理底部的污泥，仅仅抽取顶层的污水，这样就会导致底部污泥越来越多、最后难以清理。
发明内容
本发明的目的在于公开了一种污水池底污泥抽取系统，解决了现有污水池底污泥密度大、硬度高，难抽取，且抽取过程中会损坏水泵的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种污水池底污泥抽取系统，包括用于抽取污水池底污泥的抽取装置和连接抽取装置的污泥调理罐；抽取装置包括用于抽吸污泥的污泥泵、三通管、过滤管、喷头和阀门；污泥泵包括泵本体、设于泵本体一端的污泥进口和设于泵本体另一端的污泥出口；污泥出口连接三通管的第一管口，三通管的第二管口连接阀门，阀门通过管道连接清洗车的污泥调理罐，三通管12的第三管口连接过滤管，过滤管连接喷头，喷头的朝向和污泥进口的朝向一致；阀门用于控制第二管口的开合大小，同时调整从喷头喷出的液体压力。
进一步，所述阀门控制所述第二管口的开口越大，从所述喷头喷出的水量越小，压力越小；阀门控制第二管口的开口越小，从喷头喷出的水量越大，压力越大。
进一步，所述所述抽取装置还包括设于所述泵本体的内的叶轮和驱动叶轮转动的电机。
进一步，还包括清洗车，清洗车包括车架、设于车架底部的车轮和套设于车轮上的履带；所述污泥调理罐设于车架顶部；工作时，清洗车和所述抽取装置放到污泥池中。
进一步，还包括连接所述污泥调理罐的污泥车，污泥车用于转运污泥；污泥车包括卡车、设于卡车上的吸污罐、具有弹性的波纹管和用于收放波纹管的缠管器；吸污罐通过波纹管连通所述污泥调理罐；波纹管缠绕在缠管器上。
进一步，还包括用于检测所述喷头液压的液压感应器、MCU模块和连接 MCU模块的管理员移动终端；所述阀门是电控阀门，液压感应器设于喷头的内壁上，液压感应器、所述污泥泵和阀门分别连接MCU模块。
进一步，所述液压感应器将检测到的所述喷头的液压数据传输给MCU模块，当MCU模块分析到监测的液压数据低于第一预设阈值或高于第二预设阈值时， MCU模块控制所述阀门开合角度；同时，MCU模块通过无线收发模块将异常分析结果通过5G网络传输到管理员移动终端，并发出相应的异常警报信息。
本发明还公开了一种污水池底污泥抽取方法，使用所述一种污水池底污泥抽取系统，在所述污泥泵作用下，污水池底的污泥通过污泥泵进入所述三通管，部分污泥通过三通管的所述第三管口和所述过滤管过滤，污泥中的水从所述喷头喷出，实现改变污水池底污泥的性状；其它的污泥通过所述第二管口和所述阀门进入所述清洗车的所述污泥调理罐中。
进一步，采用MCU模块控制所述阀门开合的角度大小，阀门控制所述第二管口的开口越大，从所述喷头喷出的水量越小，压力越小；阀门控制第二管口的开口越小，从喷头喷出的水量越大，压力越大。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用设有过滤管、喷头和阀门的抽取装置，通过阀门控制压力实现对污泥进行挤压，利用过滤管脱除污泥中水，同时过滤出的水从喷头喷出来改变污水池底污泥的性状，通过循环利用污泥中过滤出的水，实现对污泥进行物理调理预处理。而且不另外添加水，避免给后期的污泥脱水处理增加负担。矫压过程中，污泥中的自由水被去除，剩下的污泥为污泥絮体和部分不能由压滤法去除的水分。还延长污泥泵的电机适用寿命、降低维修率。本发明的处理方案结构简单，易用性强；在现有设备上改装费用较低，推广较为容易。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明中一种污水池底污泥抽取系统，实施例一的示意图，图中箭头表示污泥的流向；
图2是图1中的抽取装置的示意图，图中箭头表示污泥的流向；
图中，1、抽取装置；11、污泥泵；111、泵本体；112、污泥进口；113、污泥出口；12、三通管；13、过滤管；14、喷头；15、阀门；2、清洗车；21、污泥调理罐；22、车架；23、履带；3、污泥车；31、卡车；32、吸污罐；33、波纹管；34、缠管器。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“正转”、“逆转”、“顺时针”、“逆时针”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图1～2实施例一所示一种污水池底污泥抽取系统，包括用于抽取污水池底污泥的抽取装置1、连接抽取装置1的清洗车2、连接清洗车2且用于转运污泥的污泥车3。
抽取装置1包括用于抽吸污泥的污泥泵11、三通管12、过滤管13、喷头 14和阀门15。污泥泵11是一款用于排放粘度浓度较高的输送机械，用于脱水处理前污泥的输送。污泥泵包括泵本体111、设于泵本体一端的污泥进口112、设于泵本体另一端的污泥出口113、设于泵本体111的内的叶轮和驱动叶轮转动的电机。污泥出口113连接三通管12的第一管口。三通管12的第二管口连接阀门15，阀门15通过管道连接污泥调理罐21。三通管12的第三管口连接过滤管13，过滤管13连接喷头14。喷头14的朝向和污泥进口112的朝向一致。
作为对实施例一的进一步说明，现说明抽取装置1的工作流程：在污泥泵 11的作用下，污水池底的污泥流经污泥进口112、污泥出口113、三通管12的第一管口，部分污泥通过三通管12的第三管口和过滤管13过滤，污泥中的水从喷头14喷出；其它的污泥通过三通管12的第二管口和阀门15进入清洗车2 的污泥调理罐21中。阀门15控制第二管口的开合大小，同时调整从喷头14喷出的污泥过滤后水的压力。阀门15控制第二管口的开口越大，从喷头14喷出的水量越小，压力越小；阀门15控制第二管口的开口越小，从喷头14喷出的水量越大，压力越大。实施例一采用设有过滤管、喷头和阀门的抽取装置，通过阀门控制压力实现对污泥进行挤压，利用过滤管脱除污泥中的水，同时过滤出的水从喷头喷出来改变污水池底污泥的性状，通过循环利用污泥中过滤出的水，实现对污泥进行物理调理预处理；而且不另外添加水，避免给后期的污泥脱水处理增加负担。矫压过程中，污泥中的自由水被去除，剩下的污泥为污泥絮体和部分不能由压滤法去除的水分。还能延长污泥泵的电机适用寿命、降低维修率。
清洗车2包括车架22、设于车架22底部的车轮和套设于车轮上的履带23。污泥调理罐21设于车架顶部。实施例一工作时，清洗车2和抽取装置1放到污泥池中进行抽取污泥。
污泥车3包括卡车31、设于卡车上的吸污罐32、具有一定弹性的波纹管33 和用于收放波纹管的缠管器34。污泥调理罐21通过波纹管33连通吸污罐32。波纹管33缠绕在缠管器34上，缠管器可以通过波纹管产生的拉力，实现自动地放管。波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状物。
作为对实施例一的进一步改进，实施例一还包括用于检测喷头14液压的液压感应器(未示出)、MCU模块、连接MCU模块的管理员移动终端。阀门15 是电控阀门。管理员移动终端可以是手机或平板电脑。液压感应器设于喷头14 的内壁上，液压感应器、污泥泵11、阀门15分别连接MCU模块。MCU模块包括STM32F103C8T6芯片，STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M内核 STM32系列的32位的微控制器，该芯片性能强大，外设接口非常丰富。
液压感应器将检测到的液压数据传输给MCU模块，当MCU模块分析到监测的液压数据低于第一预设阈值或高于第二预设阈值时，MCU模块控制阀门15 开合角度。当阀门15开合无法影响液压数据时，则表示过滤管13的垃圾较多导致滤网堵塞，污泥中的水无法从过滤管13和喷头喷出。此时，MCU模块通过无线收发模块将异常分析结果通过5G网络传输到管理员移动终端并发出相应的异常警报信息。
作为本实用新的另一种实施方式，MCU模块还包括连接STM32F103C8T6 芯片的SX1278ZTR4-GC无线模块，SX1278ZTR4-GC无线模块是基于 SEMTECH射频集成芯片SX127X的射频模块，是一款高性能物联网无线收发器，其特殊的LoRa调试方式可大大增加通信距离，可广泛应用于各种场合的短距离物联网无线通信领域。其具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点。STM32F103C8T6芯片通过SX1278ZTR4-GC无线模块连接管理员移动终端，实现人机交互。
作为对实施例一的进一步改进，三通管12的第三管口和过滤管13通过快速接口实现可拆卸连接。过滤管13内部依次设有若干层滤布，每层滤布沿着过滤管13的径向布置，在保证处理效果的前提下，脱水后泥饼与滤布分离效果好，无需人工或机械辅助卸料，劳动强度低、运行操作及管理便利，可最大限度保持滤布清洁，延长滤布清洗周期，减少冲洗水用量。
作为对实施例一的进一步说明，污泥泵11、三通管12和喷头14均采用316L 不锈钢制成，耐腐蚀性能较好，强度好，适合在苛刻的条件下使用。316L不锈钢制的表面设有防腐涂层，防腐涂层包括无机富锌涂料层、焦油环氧涂料层中的至少一个，采用防腐涂料通过涂装工艺完整地覆盖于钢材表面形成具有保护性、装饰性和防腐蚀功能的薄膜覆盖层；有优良的耐水性、低吸水性、抗离子透过性、抗电渗析性、耐候性、耐化学性、耐磨损性、缓蚀性能等。
作为对实施例一的进一步改进，污泥调理罐21的顶部设有用于容纳调理剂的调理剂添加罐(未示出)，调理剂添加罐设有连接MCU模块的第一添加阀门，第一添加阀门开启时，调理剂添加罐中的添加剂落入污泥调理罐21中。调理剂包括三氯化铁、石灰、水泥窑灰等类助凝剂中的至少一种。通过向污泥中投加调理剂，并让使污泥电荷中和，改变污泥的颗粒结构，污泥容易絮凝，更易脱水，对污泥做预处理，利于后续污泥处理工艺的进行。
作为对实施例一的进一步改进，污泥调理罐21的顶部设有用于投放容纳微生物菌属的微生物菌属添加罐(未示出)，微生物菌属添加罐设有连接MCU模块的第二添加阀门，第二添加阀门开启时，微生物菌属添加罐中的微生物菌属落入污泥调理罐21中。微生物菌包括硫杆菌、铁氧化钩端螺旋、硫化杆菌属 (Sulfobacillus)、酸菌属(Acidianus)、嗜酸菌属(Acidiphilium)、其他与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异养菌等中的至少一种。采用添加微生物菌属的技术，在好氧条件下实现污泥重金属去除和深度脱水。通过这些特殊微生物氧化还原反应及其产生的低PH值环境，可将污泥中难溶态重金属溶解，使其转化为离子状态而进入液相，再进行固液分离，从而将污泥中重金属去除或再回收利用。
实施例一的结构简单，易用性强；在现有设备上改装费用较低，推广较为容易。
实施例一的其它结构参见现有技术。
实施例二
实施例二一种污水池底污泥抽取方法，使用实施例一所示一种污水池底污泥抽取系统，在污泥泵11作用下，污水池底的污泥通过污泥泵11进入三通管 12，部分污泥通过三通管12的第三管口和过滤管13过滤，污泥中的水从喷头 14喷出，实现改变污水池底污泥的性状；其它的污泥通过三通管12的第二管口和阀门15进入清洗车2的污泥调理罐21中。
阀门15控制第二管口的开合大小，同时调整从喷头14喷出的从污泥中过滤出的水的压力。阀门15控制第二管口的开口越大，从喷头14喷出的水量越小，压力越小；阀门15控制第二管口的开口越小，从喷头14喷出的水量越大，压力越大。
实施例二采用压滤法，利用阀门15控制一定的压力对污泥进行挤压，用过滤管13脱除污泥中的部分水分，脱除的水分从喷头中喷出来改变污水池底污泥的性状，矫压过程中污泥中的自由水被去除，剩下的污泥为污泥絮体和部分不能由压滤法去除的水分，循环操作不另外添加水，避免给后期的污泥脱水处理增加负担，同时实现对污泥进行物理调理预处理。
作为对实施例二的进一步说明，采用MCU模块控制阀门15开合的角度大小。液压感应器将检测到的喷头14的液压数据传输给MCU模块，当MCU模块分析到监测的液压数据低于第一预设阈值或高于第二预设阈值时，MCU模块控制阀门15开合角度。当阀门15开合无法影响液压数据时，则表示过滤管13 的垃圾较多导致滤网堵塞，污泥中的水无法从过滤管13和喷头喷出。此时，MCU 模块通过无线收发模块将异常分析结果通过5G网络传输到管理员移动终端并发出相应的异常警报信息。
作为对实施例二的进一步说明，MCU模块控制调理剂添加罐开启，调理剂添加罐中的添加剂落入污泥调理罐21中。调理剂包括三氯化铁、石灰、水泥窑灰等类助凝剂中的至少一种。通过向污泥中投加调理剂，并让使污泥电荷中和，改变污泥的颗粒结构，污泥容易絮凝，更易脱水，对污泥做预处理，利于后续污泥处理工艺的进行。
作为对实施例二的进一步说明，MCU模块控制微生物菌属添加罐开启，微生物菌属添加罐中的微生物菌属落入污泥调理罐21中。微生物菌包括硫杆菌、铁氧化钩端螺旋、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸菌属(Acidianus)、嗜酸菌属 (Acidiphilium)、其他与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异养菌等中的至少一种。采用添加微生物菌属的技术，在好氧条件下实现污泥重金属去除和深度脱水。通过这些特殊微生物氧化还原反应及其产生的低PH值环境，可将污泥中难溶态重金属溶解，使其转化为离子状态而进入液相，再进行固液分离，从而将污泥中重金属去除或再回收利用。
实施例二的其它结构参见实施例一和现有技术。
需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
作为对本发明的进一步说明，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (9)
1.一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：包括用于抽取污水池底污泥的抽取装置(1)和连接抽取装置的污泥调理罐(21)；抽取装置包括用于抽吸污泥的污泥泵(11)、三通管(12)、过滤管(13)、喷头(14)和阀门(15)；污泥泵包括泵本体(111)、设于泵本体一端的污泥进口(112)和设于泵本体另一端的污泥出口(113)；污泥出口连接三通管的第一管口，三通管的第二管口连接阀门，阀门通过管道连接污泥调理罐(21)，三通管12的第三管口连接过滤管，过滤管连接喷头，喷头的朝向和污泥进口的朝向一致；阀门用于控制第二管口的开合大小，同时调整从喷头喷出的液体压力。
2.根据权利要求1所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：所述阀门(15)控制所述第二管口的开口越大，从所述喷头(14)喷出的水量越小，压力越小；阀门控制第二管口的开口越小，从喷头喷出的水量越大，压力越大。
3.根据权利要求1所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：所述所述抽取装置(1)还包括设于所述泵本体(111)的内的叶轮和驱动叶轮转动的电机。
4.根据权利要求1所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：还包括清洗车(2)，清洗车包括车架(22)、设于车架底部的车轮和套设于车轮上的履带(23)；所述污泥调理罐(21)设于车架顶部；工作时，清洗车和所述抽取装置(1)放到污泥池中。
5.根据权利要求1～4任意一项所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：还包括连接所述污泥调理罐(21)的污泥车(3)，污泥车用于转运污泥；污泥车包括卡车(31)、设于卡车上的吸污罐(32)、具有弹性的波纹管(33)和用于收放波纹管的缠管器(34)；吸污罐通过波纹管连通污泥调理罐；波纹管缠绕在缠管器上。
6.根据权利要求1～4任意一项所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：还包括用于检测所述喷头(14)液压的液压感应器、MCU模块和连接MCU模块的管理员移动终端；所述阀门(15)是电控阀门，液压感应器设于喷头的内壁上，液压感应器、所述污泥泵(11)和阀门分别连接MCU模块。
7.根据权利要求6所述一种污水池底污泥抽取系统，其特征在于：所述液压感应器将检测到的所述喷头(14)的液压数据传输给MCU模块，当MCU模块分析到监测的液压数据低于第一预设阈值或高于第二预设阈值时，MCU模块控制所述阀门(15)开合角度；同时，MCU模块通过无线收发模块将异常分析结果通过5G网络传输到管理员移动终端，并发出相应的异常警报信息。
8.一种污水池底污泥抽取方法，其特征在于：使用权利要求1～5任意一项所述一种污水池底污泥抽取系统，在所述污泥泵(11)作用下，污水池底的污泥通过污泥泵进入所述三通管(12)，部分污泥通过三通管的所述第三管口和所述过滤管(13)过滤，污泥中的水从所述喷头(14)喷出，实现改变污水池底污泥的性状；其它的污泥通过所述第二管口和所述阀门(15)进入所述污泥调理罐(21)中。
9.根据权利要求8所述一种污水池底污泥抽取方法，其特征在于：采用MCU模块控制所述阀门(15)开合的角度大小，阀门控制所述第二管口的开口越大，从所述喷头(14)喷出的水量越小，压力越小；阀门控制第二管口的开口越小，从喷头喷出的水量越大，压力越大。
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