CN1242933C - 污泥高温好氧消化装置 - Google Patents

Abstract

一种污泥高温好氧消化装置，由污泥循环管、污泥循环泵和污泥流量计构成污泥循环系统，由曝气管、曝气泵和气体流量计构成污泥曝气系统，消化池的池体上覆盖保温材料，污泥循环管的污泥喷射段靠近消化池池底横向放置，曝气管的曝气段低于污泥喷射段横向放置在消化池内，污泥消泡管位于气体排放口下方，经消泡管气体阀门与曝气管相接，同时经液体污泥阀门与污泥循环管相接。本发明将污泥曝气系统与污泥循环系统进行分离，采用常规的曝气方法进行曝气，采用液体或气体在消化池出气口进行直接消泡，只需用很少的液体或气体量即可满足消泡要求，而且对曝气供氧系统和污泥循环系统的设置不需特别要求。

Description

污泥高温好氧消化装置

技术领域

本发明涉及一种污泥高温好氧消化装置，用以对污水厂生物质污泥进行高温好氧稳定处理。属于环境工程技术领域。

背景技术

目前污泥高温好氧消化多采用两段或多段式高温好氧消化装置，也有单段设计的高温好氧消化装置，近几年，因为曝气系统和消泡系统的改进，污泥在单段高温好氧消化装置内即可得到高温稳定化，这种改进后的单段高温好氧消化装置被称为二代高温好氧消化装置，已由美国的Thermal Process Systems公司生产。二代高温好氧消化装置，在占地、污泥消化效率、消泡效果以及能耗方面，具有其先进性。该装置为圆形或矩形，污泥采用污泥循环系统进行回流搅拌，污泥曝气管曝气孔设置在污泥回流管内，污泥在从喷射口喷出以前，先与曝气管来的气体接触，这种结构可以在污泥喷射过程中将混入其中的气泡打碎从而提高传氧效率，但是，制造上要求较高，如果设计不当，再做检修、调整就比较困难，就可能难以实现有效传氧而影响到污泥高温好氧消化效果。此外，这种装置在隔网消泡后形成的液体是用漏斗收集、然后用动力泵进行回送的，隔网消泡具有一定的消泡效果，但仍无法完全排除泡沫溢出的问题，且这种消泡措施能耗较高，而且系统结构也显得复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型结构的污泥高温好氧消化装置，简化结构，降低设备中曝气供氧和污泥循环系统的制造难度，提高污泥消泡效果，并能进一步节约能耗。

为实现这样的目的，本发明提供的污泥高温好氧消化装置中，由污泥循环管、污泥循环泵和污泥流量计构成污泥循环系统，由曝气管、曝气泵和气体流量计构成污泥曝气系统，消化池的池体上覆盖保温材料，污泥循环管的污泥喷射段靠近消化池池底横向放置，曝气管的曝气段低于污泥喷射段横向放置在消化池内，污泥消泡管位于气体排放口下方，经消泡管气体阀门与曝气管相接，同时经液体污泥阀门与污泥循环管相接。本发明将污泥曝气系统与污泥循环系统进行分离，采用常规的曝气方法进行曝气，采用液体或气体在消化池出气口进行直接消泡，只需用很少的液体或气体量即可满足消泡要求，而且对曝气供氧系统和污泥循环系统的设置不需特别要求。

本发明具体结构为：本发明包括消化池、由污泥循环管、污泥循环泵和污泥流量计构成的污泥循环系统、由曝气管、曝气泵和气体流量计构成的污泥曝气系统、污泥消泡管、污泥液位观察管及各管路中的控制阀门等。消化池的顶部设置污泥进泥口和气体排放口，下部设置污泥排泥口，底部设置污泥放空阀，池壁上竖向安装液位观察管。消化池的池体上覆盖保温材料，消化池底部污泥抽出口通过一个污泥循环调节阀门连接污泥循环泵，从污泥循环泵接出的污泥循环管通过污泥流量计从消化池的上部回到消化池内，污泥循环管的污泥喷射段靠近消化池池底横向放置。曝气管经气体流量计与曝气泵相连，曝气管的曝气段横向放置在消化池内并低于污泥循环管的污泥喷射段。位于消化池气体排放口下方的污泥消泡管经设有消泡管气体阀门的供气支管与曝气管相接，同时经设有液体污泥阀门的供气支管与污泥循环管相接。

污泥循环系统污泥抽出口的位置设在消化池底部，污泥经循环泵回流到污泥循环管，然后从污泥循环管喷射段上的喷射孔中喷入消化池，使污泥发生循环，从而起到搅拌作用。污泥循环管喷射段靠近消化池池子底部约10-40cm处横放安装，污泥循环搅拌的液体流量可通过安装在循环管路上的流量计进行读数并可通过阀门进行控制。污泥曝气系统可独立操作，但是，污泥曝气管的位置布置很重要，曝气管应低于污泥循环管，曝气管上的曝气孔置于污泥循环管喷射孔正下方2-15cm处，以使气体从曝气孔进入消化池后，受到污泥喷射孔喷出污泥的剪切作用，而提高传氧效率。污泥消泡管位于消化池气体排放口下方5-20cm左右，消泡管与污泥循环管或曝气管通过支管和阀门相接，当消化池产生大量的气泡并将溢出时，打开连接支管上的消泡管气体阀门或液体污泥阀门，采用气体或液体污泥进行消泡。污泥进泥口和气体排放口一般设在消化池高位处，多设置在顶部。液位观察管可竖向安装在消化池池壁上，液位观察管可由放置在消化池内污泥液面上的液位控制器取代。污泥排放口安装在消化池靠近池子底部1m以内的位置，污泥放空阀则安装在池子最底部，以利于消化池全部放空污泥从而对其进行检修。

本发明既可以用气体进行消泡，又可以用液体进行消泡，其中消泡管的消泡原理是：污泥消化过程中产生的泡沫很轻，非常易于破碎，一旦遇上有一定流速的气体或液体，即可将泡沫冲破。由于泡沫溢出口只有气体排放口一个途径，因此，只要在污泥排放口处，设置一消泡管，消泡管中冲出具有一定流速的气体或液体，即可促使周围的泡沫塌陷，从而防止泡沫溢出；另外，由于在消化池子的污泥曝气管位置低于污泥循环管，当污泥通过循环泵进行较大速度的环流并从消化池底部的循环管上的各个喷射口喷出时，就利用污泥剪切力将向上流的气泡通过剪切作用打碎，从而提高了系统传氧效率。

本发明采用液体或气体进行直接消泡而不需要动力泵回送，只需在装置曝气系统和污泥循环系统的管道中连接一个支管，用很少的液体或气体量即可满足消泡要求，用简单而且低能耗的办法有效地控制泡沫外溢的问题。污泥曝气系统以及污泥循环系统结构简单、造价低廉。本发明不仅降低了污泥高温好氧消化能耗，而且对曝气系统和污泥循环系统的设置不需特别要求，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图1中，1为消化池，2为污泥循环管，3为曝气管，4为消泡管，5为供气支管，6为液体污泥阀门，7为消泡管气体阀门，8为污泥循环调节阀门，9为污泥循环泵、10为进泥口，11为污泥液位观察管，12为放空阀，13为污泥排放口，14为气体排放口，15为污泥流量计，16为曝气泵。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图2中，17为气体流量计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明的结构如图1、图2所示，包括消化池1、由污泥循环管2、污泥循环泵9和污泥流量计15构成的污泥循环系统、由曝气管3、曝气泵16和气体流量计17构成的污泥曝气系统、污泥消泡管4、污泥液位观察管11及各管路中的控制阀门等。

消化池1的池体上覆盖保温材料。进泥口10设置在消化池1的顶部，消化池1底部污泥抽出口通过一个污泥循环调节阀门8连接污泥循环泵9，从污泥循环泵9接出的污泥循环管2从消化池1的上部回到消化池内，并在靠近消化池池子底部约10-40cm处横向放置污泥循环管的污泥喷射段，这段污泥循环管上均匀开设污泥喷射孔。污泥循环系统的管路中设置一个污泥流量计15，污泥排放口13设置在消化池1的下部。污泥经循环泵9回流到污泥循环管2，然后从循环管2上的污泥喷射孔中喷射入消化池1，污泥循环搅拌的液体流量可通过安装在循环管路上的流量计15进行读数并可通过污泥循环调节阀门8进行控制。污泥曝气系统中，曝气管3在消化池1内的曝气段横向放置在低于污泥循环管2的污泥喷射段的位置，曝气管上的曝气孔置于污泥循环管喷射孔正下方2-15cm处。曝气管3接到消化池外，经气体流量计17与曝气泵16相连。

污泥消泡管4位于消化池气体排放口14下方5-20cm左右，污泥消泡管4经设有消泡管气体阀门7的供气支管5与曝气管3相接，污泥消泡管4经设有液体污泥阀门6的供气支管5与污泥循环管2相接。当消化池产生大量的气泡并将溢出时，打开供气支管5上的液体污泥阀门6或消泡管气体阀门7，采用液体或气体污泥进行消泡。污泥进泥口10和气体排放口14一般设在消化池高位处，多设置在顶部；液位观察管11可竖向安装在消化池1的池壁上，液位观察管11也可由放置在消化池内污泥液面上的液位控制器取代；污泥排泥口13安装在消化池靠近池子底部1m以内的位置，污泥放空阀12则安装在池子最底部，以利于消化池全部放空污泥从而对其进行检修。

未经消化的污泥从进泥口10移入高温好氧消化池1中，启动污泥循环泵9，在消化池内的污泥即通过污泥循环泵9抽出进入污泥循环管2，再从横放在消化池1内的污泥循环管喷射段的孔眼中喷射出，回到消化池1内，从而进行循环。循环流量可通过污泥循环调节阀门8控制，并从污泥流量计15上进行读数。开启曝气泵16，空气进入曝气管3，并从置于消化池内的曝气管段的曝气孔进入消化池1。气体流量可从气体流量计17上读数，流量由曝气泵16功率决定，也可通过安装一个气体阀门控制。由于曝气管3位置低于污泥循环管2，污泥循环管2中喷射出的污泥对曝气管3中冲出的气体进行剪切，使气体气泡变小，从而提高了系统传氧效率，此时，污泥在消化池1中发生微生物消化作用，污泥消化作用过程中产生的热量，即促使消化池内污泥升温，由于污泥消化池池体采用了保温措施，因此，污泥消化过程中的温度可以稳定地上升到45-65℃。当消化池内污泥升温到40℃以上时，容易产生泡沫，此时可以在气体排放口14处进行消泡。使用气体消泡时，打开供气支管5上的消泡管气体阀门7，关闭液体污泥阀门6；当用液体污泥消泡时，则关闭消泡管气体阀门7，打开液体污泥阀门6。在5-12天的停留时间下，污泥得到稳定化处理，污泥中的病原体被彻底杀灭，污泥即可从污泥排放口13进行排放。当反应器需要维修时，可通过放空阀12放空污泥。污泥液位观察管11竖向安装在消化池的池壁上，便于观察污泥液位。污泥液位观察管11可由液位控制器取代。

Claims (5)

1、一种污泥高温好氧消化装置，消化池(1)的顶部设置污泥进泥口(10)和气体排放口(14)，下部设置污泥排泥口(13)，底部设置污泥放空阀(12)，池壁上竖向安装液位观察管(11)，其特征在于由污泥循环管(2)、污泥循环泵(9)和污泥流量计(15)构成污泥环流系统，由曝气管(3)、曝气泵(16)和气体流量计(17)构成污泥曝气系统，消化池(1)的池体上覆盖保温材料，消化池(1)底部污泥抽出口通过一个污泥循环调节阀门(8)连接污泥循环泵(9)，从污泥循环泵(9)接出的污泥循环管(2)通过污泥流量计(15)从消化池(1)的上部回到消化池内，污泥循环管(2)的污泥喷射段靠近消化池池底横向放置；曝气管(3)经气体流量计(17)与曝气泵(16)相连，曝气管(3)的曝气段横向放置在消化池(1)内并低于污泥循环管(2)的污泥喷射段；位于消化池气体排放口(14)下方的污泥消泡管(4)经设有消泡管气体阀门(7)的供气支管(5)与曝气管(3)相接，同时经设有液体污泥阀门(6)的供气支管(5)与污泥循环管(2)相接。

2、根据权利要求1的污泥高温好氧消化装置，其特征在于所述污泥消泡管(4)位于消化池气体排放口(14)下方5-20cm。

3、根据权利要求1的污泥高温好氧消化装置，其特征在于所述曝气管(3)上的曝气孔置于污泥循环管(2)上喷射孔正下方2-15cm处。

4、根据权利要求1的污泥高温好氧消化装置，其特征在于所述污泥循环管(2)的污泥喷射段的位置距消化池底部10-40cm。

5、根据权利要求1的污泥高温好氧消化装置，其特征在于所述污泥排泥口(13)安装位置距消化池底部1m以内。

Images