CN205710376U - 污泥减量稳定化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了污泥减量稳定化系统，其特征在于：包括依次连接的污泥浓缩池、污泥泵、水力空化系统和污泥厌氧消化池；所述污泥厌氧消化池上分别设有沼气输出口、上清液回流输出口和污泥后续脱水处理输出口，还包括有污泥回流管，其一端连接在污泥泵和水力空化系统之间，另一端连接在水力空化系统处。本实用新型提出的污泥减量稳定化的污泥处理处理系统是通过空化技术实现污泥减量，并为污泥厌氧消化提供能耗的新型节能处理系统。本实用新型重点突出利用空化系统可以使污泥升温，为污泥消化池提供稳定的能耗，从而大幅度提高常规污泥消化池的污泥消化效率。

Description

污泥减量稳定化系统

技术领域

本实用新型涉及到污水处理技术领域，尤其是一种污泥减量稳定化系统。

背景技术

目前，我国大多数污水处理厂都只进行污泥的浓缩脱水，采用稳定化处理的污水处理厂不到20％，污泥稳定化常用的厌氧消化系统需提供一定的温度，因此能耗较高。

常温污泥厌氧消化温度为：15-25℃；中温污泥厌氧消化温度为：30-37℃；高温污泥厌氧消化温度为：50-56℃；高温消化的有机分解率和沼气产量会高于中温消化及常温消化，消化池体积小，但由于高温操作费用高过程稳定性差，对设备结果要求高，所以高温消化系统很少见。

进行污泥厌氧消化的优势有：使最终需要处置的污泥体积减少30％-50％、消化完全时可以消除恶臭、杀死病原微生物、消化污泥容易脱水，含有机肥效成分，适用于改良土壤、产生清洁能源甲烷。

直接进行机械脱水的污泥含有较多的病原菌，较大的恶臭，脱水性能不好。

针对以上现有技术存在的技术问题，急需提供一种低能耗的污泥处理系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术污泥处理技术中存在的能耗高、脱水性能差等技术问题，提供一种解决污泥稳定化过程的能耗问题、提高常规污泥厌氧消化池的污泥消化效率的同时进行污泥减量化的稳定化系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：污泥减量稳定化系统，其特征在于：包括依次连接的污泥浓缩池、污泥泵、水力空化系统和污泥厌氧消化池；所述污泥厌氧消化池上分别设有沼气输出口、上清液回流输出口和污泥后续脱水处理输出口，还包括有污泥回流管，其一端连接在污泥泵和水力空化系统之间，另一端连接在水力空化系统处。

污泥来源于污泥浓缩池的浓缩污泥，经过动力系统——污泥泵(站)，与空化系统相接，污泥最终流向污泥厌氧消化池进行厌氧消化。利用水力空化系统 产生的高压、强冲击波、高速微射流，破坏污泥中的絮状物及污泥细胞，从而减少污泥量。重要的是通过空化过程中的空泡溃灭产生极短时间的高温高压，使周围污泥的温度上升，为后续进行污泥厌氧消化提供一定的温度，克服了传统高温消化过程中，高温消化操作费用高，过程稳定性差的不足，从而大幅度提高常规污泥消化池的污泥消化效率。

所述水力空化系统包括多个相互连接的空化器，第一个空化器的输入端通过管道与所述污泥泵连接，空化器依次串联连接形成多排串联结构，在相邻排的空化器串联结构之间设置有阀门，至少一个阀门之前的空化器串联结构还输出有分支支路到所述水力空化系统的输出端。通过增加单个空化器的数量以调节污泥升高的温度，通过调节阀门的开关确定接入系统的空化器个数，从而起到控制系统升温范围的作用。

所述空化器内包括依次连通的进液腔、管喉、空化腔和出液腔，在所述管喉和空化腔相接的位置设有旋转孔板，旋转孔板边沿排布有转珠，旋转孔板通过转珠卡于空化器内壁，旋转孔板表面设开孔、中轴处设有转轴，转轴上套有螺旋叶轮，螺旋叶轮所处的位置为迎着液体的流向。螺旋叶轮与旋转孔板通过旋转轴组合连接，通过流体的流速使螺旋叶轮转动，并带动旋转孔板，旋转孔板位于管喉的后部，与空化器壁之间靠转珠连接，从而减少了孔板旋转时与空化器壁产生的摩擦。

所述开孔均匀分布在旋转孔板表面，在旋转孔板表面最外围的开孔采用半圆形开孔，每个开孔的开孔方向与转轴中心线成预定角度的夹角。结合旋转孔板旋转产生的剪切力，有利于避免开孔堵塞。

还包括有设置在水力空化系统入口处的第一压力计、分别设置在水力空化系统与污泥厌氧消化池之间的管道上的第二压力计、流量计和温度计。

与现有技术相比本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型利用水力空化过程中空泡溃灭产生的极短时间的高温高压，使泥水混合物的温度升高，为后续的厌氧消化提供温度，解决污泥厌氧消化池的能耗问题。

2、本实用新型利用水力空化系统产生的强冲击波和微射流破坏浓缩污泥中的絮体及污泥细胞，从而实现污泥减量化。

3、本实用新型中空化系统由多个空化器组成，通过阀门开关选择接入系统 的空化器的数量，从而控制污泥的升温范围。

4、单个空化器中采用螺旋叶轮受流体作用转动，带动旋转孔板旋转，因开孔开口方向与旋转轴线成一定角度，旋转孔板旋转时产生的推力和剪切力可以有效地防止开孔堵塞。

附图说明

图1为污泥减量稳定化系统示意图；

图2为单个空化器结构示意图；

图3为旋转孔板示意图；

附图标记说明：1-污泥浓缩池，2-污泥泵，3-水力空化系统，4-污泥厌氧消化池，5-第一压力计，6-第二压力计，7-温度计，8-螺旋叶轮，9-旋转孔板，10-空化腔，11-转珠，12-进液腔，13-出液腔，14-开孔，15-转轴，16-管喉，17-流量计，18-阀门，19-空化器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

请参阅图1所示，污泥减量稳定化系统，包括依次连接的污泥浓缩池1、污泥泵2、水力空化系统和污泥厌氧消化池4；污泥厌氧消化池4上分别设有沼气输出口、上清液回流输出口和污泥后续脱水处理输出口，还包括有污泥回流管，其一端连接在污泥泵2和水力空化系统之间，另一端连接在水力空化系统处。污泥浓缩池用于常规的污泥浓缩，将污泥浓缩后含水率99％的底泥通过污泥泵输送到水力空化系统，污泥泵为动力装置，将浓缩后的污泥输送到空化系统，底泥的含水率越低，即污泥浓缩池的污泥浓缩效率越高，污泥减量化效果越高，随着底泥浓度的增加，空化更容易发生，空化后污泥的粒度小且均匀，从而空化破解污泥的效果越好；本实施例利用水力空化原理，即空化过程中产生的空泡溃灭，使周围空间形成极短时间的高温高压，这一空化效应，使通过空化器的泥水混合物的温度升高，为后续进行污泥厌氧消化提供一定的温度，克服了传统高温消化过程中，高温消化操作费用高，过程稳定性差的不足，从而大幅度提高常规污泥消化池的污泥消化效率。

水力空化系统包括多个相互连接的空化器19，第一个空化器19的输入端通过管道与所述污泥泵2连接，在该输入端处还设有第一压力计5，空化器19依次串联连接形成多排串联结构，在相邻排的空化器19串联结构之间设置有阀门18，至少一个阀门18之前的空化器19串联结构还输出有分支支路到水力空化系统的输出端，统一输出到污泥厌氧消化池4，在水力空化系统与污泥厌氧消化池4之间的管道上分别设有第二压力计6、流量计17和温度计7。空化系统为本污泥减量稳定化系统的核心部分，利用水力空化过程中空泡溃灭产生的极短时间的高温高压，使泥水混合物的温度升高，为后续的厌氧消化提供温度，解决污泥厌氧消化池的能耗问题，克服了传统污泥高温消化过程中，高温操作费高，过程稳定性差的不足。特别的，经过水力空化系统处理过的污泥，在污泥厌氧消化池中的厌氧消化效率得到大大提高。水力空化产生的高压、强冲击波和高速微射流，可以破坏污泥絮状体及污泥细胞，使胞内物质由固相污泥进入液相，从而达到污泥减量化效果。

请结合参阅图2所示，空化器19内包括依次连通的进液腔12、管喉16、空化腔10和出液腔13，在所述管喉16和空化腔10相接的位置设有旋转孔板9，旋转孔板9边沿排布有转珠11，旋转孔板9通过转珠11卡于空化器19内壁，旋转孔板9表面设开孔14、中轴处设有转轴15，转轴15上套有螺旋叶轮80，螺旋叶轮80所处的位置为迎着液体的流向。

请结合参阅图3所示，开孔14均匀分布在旋转孔板9表面，在旋转孔板9表面最外围的开孔14采用半圆形开孔14，每个开孔14的开孔方向与转轴15中心线成预定角度的夹角。螺旋叶轮受流体作用转动，带动旋转孔板旋转，本实施例中的开孔14方向与旋转轴线成10°左右的夹角，旋转孔板旋转时产生的推力和剪切力可以有效地防止开孔堵塞。

在空化系统的进、出口段，调节污泥的进口压力、出口压力，以及空化系统管道中的阀门，控制接入空化系统的空化器数量，以调节污泥减量化程度及污泥的温度升高范围，在一定范围内，进出口的压力越大以及接入系统中的空化器数量越多，温度升高值越大，污泥减量化效果也越好。其中，空化系统的进出口的第二压力计4和第二压力计6的压力在：1.5±0.15MPa范围内最佳。

本实施例还可通过设置污泥回流管，可以使经水力空化系统排出的泥水混合物流入污泥厌氧消化池进行厌氧消化，遇冬天或污泥厌氧消化池中温度较低时， 打开污泥厌氧消化池回流管道阀门，将厌氧消化池内部分污泥回流到水力空化系统的入口端。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.污泥减量稳定化系统，其特征在于：包括依次连接的污泥浓缩池(1)、污泥泵(2)、水力空化系统和污泥厌氧消化池(4)；所述污泥厌氧消化池(4)上分别设有沼气输出口、上清液回流输出口和污泥后续脱水处理输出口，还包括有污泥回流管，其一端连接在污泥泵(2)和水力空化系统之间，另一端连接在水力空化系统处。

2.如权利要求1所述的污泥减量稳定化系统，其特征在于：所述水力空化系统包括多个相互连接的空化器(19)，第一个空化器(19)的输入端通过管道与所述污泥泵(2)连接，空化器(19)依次串联连接形成多排串联结构，在相邻排的空化器(19)串联结构之间设置有阀门(18)，至少一个阀门(18)之前的空化器(19)串联结构还输出有分支支路到所述水力空化系统的输出端。

3.如权利要求2所述的污泥减量稳定化系统，其特征在于：所述空化器(19)内包括依次连通的进液腔(12)、管喉(16)、空化腔(10)和出液腔(13)，在所述管喉(16)和空化腔(10)相接的位置设有旋转孔板(9)，旋转孔板(9)边沿排布有转珠(11)，旋转孔板(9)通过转珠(11)卡于空化器(19)内壁，旋转孔板(9)表面设开孔(14)、中轴处设有转轴(15)，转轴(15)上套有螺旋叶轮(80)，螺旋叶轮(80)所处的位置为迎着液体的流向。

4.如权利要求3所述的污泥减量稳定化系统，其特征在于：所述开孔(14)均匀分布在旋转孔板(9)表面，在旋转孔板(9)表面最外围的开孔(14)采用半圆形开孔(14)，每个开孔(14)的开孔方向与转轴(15)中心线成预定角度的夹角。

5.如权利要求1或4所述的污泥减量稳定化系统，其特征在于：还包括有设置在水力空化系统入口处的第一压力计(5)、分别设置在水力空化系统与污泥厌氧消化池(4)之间的管道上的第二压力计(6)、流量计(17)和温度计(7)。