CN208700614U

CN208700614U - 一种生活污水处理装置

Info

Publication number: CN208700614U
Application number: CN201821194031.5U
Authority: CN
Inventors: 赵亮; 周宏方; 谢之翊
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2028-07-26

Abstract

本实用新型公开一种生活污水处理装置，包括第一污水池、第一离心泵、与所述第一离心泵相连的三级过滤器、与所述三级过滤器相连的污水处理系统和污泥处理系统；所述污泥处理系统包括依次连接的污泥收集仓、水热反应器、第四过滤器、污泥干燥器、污泥半焦收集仓，所述水热反应器同时与污泥干燥器连接；所述污水处理系统包括第二污水池、污水预反应器、第一超临界水反应器、第二超临界水反应器；其中，所述第一超临界水反应器产物的余热依次为所述污水预反应器、水热反应器、污泥干燥器提供反应能量。本实用新型解决了污泥对环境的直接污染，同时使污水中的有机物降解为可以直接燃烧的可燃性气体，实现生活污水的高效处理和资源化利用。

Description

一种生活污水处理装置

技术领域

本实用新型属于生活污水处理技术领域，尤其涉及一种生活污水处理装置。

背景技术

生活污水主要是厨房用水、卫生间用水、洗涤用水等所产生的排放污水，虽然生活污水的毒性和有害性不及工业污水危害大，但是生活污水的肆意排放也会对环境产生显著危害。传统生活污水处理方式是采用生物降解转化机制和固液分离机制，将生活污水进行净化，同时将生活污水中的有害物质及污染物沉降至污泥中。

中国CN201611150755.5号专利公开了一种生活污水处理系统，包括生活污水处理系统，所述生活污水处理系统，包括集水池、厌氧池、缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池及消毒池，集水池收集各类生活污水；厌氧池中含有厌氧菌；接触氧化池含有生物膜；所述集水池的污水流入厌氧池中，通过搅拌机的搅拌作用污水与厌氧菌充分结合；厌氧池的污水流入缺氧池中进行反硝化作用；缺氧池底层的污泥通过回流管输送至厌氧池，缺氧池上层的沉清液流入接触氧化池，对接触氧化池内污水鼓风曝气。该污水处理系统未将污水中的有害气体进行处理、回收利用，污水最终处理得到的产物利用率较低，易产生二次污染。

中国CN201711369082.7号专利公开了一种生活污水处理系统，其包括按照污水流动方向依次连通的磁化处理室、厌氧处理室、好氧处理室及膜处理室；膜处理室还与磁化处理室连接。本实用新型还提供了上述污水处理系统的处理方法。本实用新型的生活污水处理系统结构简单紧凑、占地面积小，其通过磁化处理室，采用磁性分离方式，能够缩短污水处理时间、提高污水处理效率；通过厌氧处理室及好氧处理室，使污水交替经过缺氧及好氧的环境，进一步强化对污水中污染物质尤其是含C、N物质的去除；通过膜处理室进一步有效去除污水中所含的重金属杂质及化学污染中的有机物。该污水处理系统在进行污水处理时进队水进行了纯化，处理过程中产生的污泥和废气未进一步处理和回收利用。

传统处理生活污水工艺流程一般是通过生物降解或者是固液分离的作用，通过降解酶作用使得污水中污泥发生化学降解，形成小颗粒的悬浮物，再利用过滤网处理带有悬浮物的污水，以达到固液分离的效果，同时污水达到合格标准排放。然而处理过的污泥含有大量的毒性物质，并且容易造成对水体的二次污染，且气味难闻，危害人体健康；另外，污泥中还含有大量有机物，所含有机物不能有效的被利用，生物降解作用并不能充分作用于有机物。因此，急需设计一种生活污水处理装置以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种生活污水处理装置，通过所述污泥处理系统将污泥干燥为污泥半焦，解决了污泥对环境的直接污染，处理过程不会对水体造成二次污染；通过所述污水处理系统对污水进行净化，达到可排放标准，同时使污水中的有机物降解为可以直接燃烧的可燃性气体，实现生活污水的高效处理和资源化利用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种生活污水处理装置，包括第一污水池、第一离心、与所述第一离心泵相连的三级过滤器、与所述三级过滤器相连的污水处理系统和污泥处理系统；所述三级过滤器包括并联设置的第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器；所述污泥处理系统包括依次连接的污泥收集仓、水热反应器、第四过滤器、污泥干燥器、污泥半焦收集仓，所述水热反应器同时与污泥干燥器连接；所述污水处理系统包括用于储存滤液的第二污水池、与所述第二污水池相连的污水预反应器、与所述污水预反应器相连的第一超临界水反应器、与所述第四过滤器和污泥干燥器相连用于收集和处理污水的第二超临界水反应器、冷却器、背压阀、气水分离器、水池、耐压储气罐；所述第一超临界水反应器、第二超临界水反应器内分别设有加热单元；其中，所述第一超临界水反应器产物的余热依次为所述污水预反应器、水热反应器、污泥干燥器提供反应能量。

本实用新型所述一种生活污水处理装置的工作原理为：本实用新型所述一种生活污水处理装置，可以实现生活污水达标排放，并获得可燃气体，消除污泥对环境的污染，从而实现生活污水资源化处理。本实用新型将管网收集获得的生活污水在搅拌器中搅拌，并通过第一离心泵把污水排到并联运行的三级过滤器中，经过过滤器中滤网过滤后，将滤液送至第二污水池，而污泥送至污泥收集仓。第二污水池中滤液经过污水预反应器进行预热反应，在进入所述第一超临界水反应器进行反应，再将第一超临界水反应器产物再依次送入间壁式污水预反应器、水热反应器和污泥干燥器中进行余热的回收利用，经余热回收利用后的第一超临界水反应器产物与第四过滤器中滤液混合并送入第二超临界水反应器，第二超临界水反应器反应产物经冷却器降温、背压阀、气水分离器处理后，气体产物送入耐压储气罐，液体产物泵入水池。污泥经过水热反应后，再由第四过滤网过滤，在污泥干燥器中干燥后送入污泥半焦收集仓，其中，所述第一超临界水反应器产物的余热依次为所述污水预反应器、水热反应器、污泥干燥器提供反应能量。本实用新型装置生活污水处理量为20～200m³/h，1m³生活污水处理后可获得20～50kg污泥半焦，2～4m³可燃气体。

所述第一超临界水反应器带有加热单元，所述加热单元为电阻丝辅助加热，反应原料为污水预反应器产物，第一超临界水反应器反应产物送至间壁式的污水预反应器，以提供污水预反应器能量；所述第二超临界水反应器带有电阻丝辅助加热，反应原料为水热反应器反应后经第四过滤器过滤的液体，以及经过余热回收利用的第一超临界水反应器产物，第二超临界水反应器反应后产物送至冷却器进行冷却处理；所述耐压储气罐用于储存第二超临界水反应器制取的可燃气体，其主要成分为H₂、CO、CH₄、C₂～C₃等。

优选地，所述第一离心泵与所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器之间分别连接有第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀；所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器与所述污泥收集仓之间分别设有用于将过滤得到的污泥输送至所述污泥收集仓内的第一提升机和第一输送机、第二提升机和第二输送机、第三提升机和第三输送机；所述第四过滤器与所述污泥干燥器之间设有第四提升机和第四输送机。

优选地，所述第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第四过滤器内分别设有第一滤网、第二滤网、第三滤网、第四滤网；所述第一滤网、第二滤网、第三滤网孔径为30～50μm。

优选地，所述污泥收集仓与所述水热反应器之间设有用于输送污泥避免污泥在长时间情况下凝固的螺旋式输送机；所述污泥干燥器与所述污泥半焦收集仓之间设有刮板式输送机，所述刮板式输送机将污泥干燥器干燥完毕的污泥半焦送入污泥半焦收集仓进行储存。

优选地，所述第二污水池与污水预反应器之间设有用于将污水输送至所述污水预反应器内的第二离心泵。

优选地，所述第一污水池内设有搅拌器。

利用本实用新型装置及其方法，可实现生活污水高效处理的同时，可获得可燃气体，并可将污泥进行水热处理以制得污泥半焦，本实用新型装置及其方法具有高效、低能耗、无二次污染、高经济附加值等优势。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型对生活污水进行深度利用，对固相污泥采用水热处理方式获得污泥半焦，对液相污水采用两级超临界水气化反应器降解污水同时获得可燃气，且处理过程中叠加了余热利用工艺，本实用新型可实现大规模高效资源化处理生活污水，并产生经济附加值；

2.本实用新型中生活污水液相和固相的分离时，考虑三级并联形式，既能满足高负荷处理需要，又便于维修保养，不锈钢滤网过滤形式亦便于实际工艺操作；

3.本实用新型中污水超临界水气化反应工艺中，采用污水预热器、第一超临界水反应器和第二超临界水反应器串联耦合形式，污水降解程度高，本实用新型处理后污水水质可达国标排放标准；

4.本实用新型装置污水预反应器、水热反应器和污泥干燥器所需能量由第一超临界水反应器提供，第一超临界水反应器和第二超临界水反应器的反应主要阶段为自供热系统，整体能耗低；

5.本实用新型将污泥中的有机物降解为可直接燃烧的气体，如：H₂、CO、CH₄、C₂～C₃等，提高利用率，节约能源；

6.本实用新型装置具有处理工艺简单、耗能低、降解效率高、成本低等优点，适用于规模化集中生产。

附图说明

图1为本实用新型所述一种生活污水处理装置结构示意图；

图中：1、第一污水池；2、搅拌器；3、第一离心泵；4、第一闸阀；5、第二闸阀；6、第三闸阀；7、第一过滤器；8、第一滤网；9、第二过滤器；10、第二滤网；11、第三过滤器；12、第三滤网；13、第一提升机；14、第二提升机；15、第三提升机；16、第一输送机；17、第二输送机；18、第三输送机；19、污泥收集仓；20、螺旋式输送机；21、水热反应器；22、第四过滤器；23、第四滤网；24、第四提升机；25、第四输送机；26、污泥干燥器；27、刮板式输送机；28、污泥半焦收集仓；29、第二污水池；30、第二离心泵；31、污水预反应器；32、第一超临界水反应器；33、第二超临界水反应器；34、冷却器；35、背压阀；36、气水分离器；37、第三离心泵；38、水池；39、耐压储气罐。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种生活污水处理装置，包括第一污水池1、第一离心泵3、与所述第一离心泵3相连的三级过滤器、与所述三级过滤器相连的污水处理系统和污泥处理系统；所述三级过滤器包括并联设置的第一过滤器7、第二过滤器9、第三过滤器11；所述污泥处理系统包括依次连接的污泥收集仓19、水热反应器21、第四过滤器22、污泥干燥器26、污泥半焦收集仓28，所述水热反应器21同时与污泥干燥器26连接；所述污水处理系统包括用于储存滤液的第二污水池29、与所述第二污水池29相连的污水预反应器31、与所述污水预反应器31相连的第一超临界水反应器32、与所述第四过滤器22和污泥干燥器26相连用于收集和处理污水的第二超临界水反应器33、冷却器34、背压阀35、气水分离器36、水池38、耐压储气罐39；所述第一超临界水反应器32、第二超临界水反应器33内分别设有加热单元；其中，所述第一超临界水反应器32产物的余热依次为所述污水预反应器31、水热反应器21、污泥干燥器26提供反应能量。

所述第一离心泵3与所述第一过滤器7、第二过滤器9、第三过滤器11之间分别连接有第一闸阀4、第二闸阀5、第三闸阀6；所述第一过滤器7、第二过滤器9、第三过滤器11与所述污泥收集仓19之间分别设有用于将过滤得到的污泥输送至所述污泥收集仓19内的第一提升机13和第一输送机16、第二提升机14和第二输送机17、第三提升机15和第三输送机18；所述第四过滤器22与所述污泥干燥器26之间设有第四提升机24和第四输送机25；所述气水分离器36和水池38之间设有第三离心泵37；

所述第一过滤器7、第二过滤器9、第三过滤器11、第四过滤器22内分别设有第一滤网8、第二滤网10、第三滤网12、第四滤网23；所述第一滤网8、第二滤网10、第三滤网12孔径为30～50μm。

本实施例的将生活污水通过三级过滤器进行过滤，三级过滤器能够大大提高污水处理的量，通过所述三级过滤器将污水分成液态污水和固态污泥，污泥通过水热反应器21、污泥干燥器26进行处理得到污泥半焦，消除污泥对环境的直接污染；所述液态污水通过超临界处理进行净化，并将液态污水中的有机物降解为可燃气体进行利用，提高污水的利用率，所述污水预反应器31、水热反应器21、污泥干燥器26的反应能均有所述第一超临界反应器产物余热提供，提高了热能的利用率。

实施例2

本实施例提供一种生活污水处理装置，与实施例1相比，不同之处在于，所述污泥收集仓19与所述水热反应器21之间设有用于输送污泥避免污泥在长时间情况下凝固的螺旋式输送机20；所述污泥干燥器26与所述污泥半焦收集仓28之间设有刮板式输送机27；

所述第二污水池29与污水预反应器31之间设有用于将污水输送至所述污水预反应器31内的第二离心泵30；

所述第一污水池1内设有搅拌器2。

所述螺旋式输送机20在输送过程中能够起到对污泥的搅拌作用，能够有效的输送粘度较大的污泥，并且防止污泥输送时间较长导致凝固的问题；所述刮板式输送机27能够对干燥后的污泥进行输送，避免污泥半焦滞留在输送机内；所述搅拌器2将污水搅拌均匀，有利于后续的净化处理。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种生活污水处理装置，其特征在于，包括第一污水池(1)、第一离心泵(3)、与所述第一离心泵(3)相连的三级过滤器、与所述三级过滤器相连的污水处理系统和污泥处理系统；所述三级过滤器包括并联设置的第一过滤器(7)、第二过滤器(9)、第三过滤器(11)；所述污泥处理系统包括依次连接的污泥收集仓(19)、水热反应器(21)、第四过滤器(22)、污泥干燥器(26)、污泥半焦收集仓(28)，所述水热反应器(21)同时与污泥干燥器(26)连接；所述污水处理系统包括用于储存滤液的第二污水池(29)、与所述第二污水池(29)相连的污水预反应器(31)、与所述污水预反应器(31)相连的第一超临界水反应器(32)、与所述第四过滤器(22)和污泥干燥器(26)相连用于收集和处理污水的第二超临界水反应器(33)、冷却器(34)、背压阀(35)、气水分离器(36)、水池(38)、耐压储气罐(39)；所述第一超临界水反应器(32)、第二超临界水反应器(33)内分别设有加热单元；其中，所述第一超临界水反应器(32)产物的余热依次为所述污水预反应器(31)、水热反应器(21)、污泥干燥器(26)提供反应能量。

2.根据权利要求1所述的一种生活污水处理装置，其特征在于，所述第一离心泵(3)与所述第一过滤器(7)、第二过滤器(9)、第三过滤器(11)之间分别连接有第一闸阀(4)、第二闸阀(5)、第三闸阀(6)；所述第一过滤器(7)、第二过滤器(9)、第三过滤器(11)与所述污泥收集仓(19)之间分别设有用于将过滤得到的污泥输送至所述污泥收集仓(19)内的第一提升机(13)和第一输送机(16)、第二提升机(14)和第二输送机(17)、第三提升机(15)和第三输送机(18)；所述第四过滤器(22)与所述污泥干燥器(26)之间设有第四提升机(24)和第四输送机(25)。

3.根据权利要求1所述的一种生活污水处理装置，其特征在于，所述第一过滤器(7)、第二过滤器(9)、第三过滤器(11)、第四过滤器(22)内分别设有第一滤网(8)、第二滤网(10)、第三滤网(12)、第四滤网(23)；所述第一滤网(8)、第二滤网(10)、第三滤网(12)孔径为30～50μm。

4.根据权利要求1所述的一种生活污水处理装置，其特征在于，所述污泥收集仓(19)与所述水热反应器(21)之间设有用于输送污泥避免污泥在长时间情况下凝固的螺旋式输送机(20)；所述污泥干燥器(26)与所述污泥半焦收集仓(28)之间设有刮板式输送机(27)。

5.根据权利要求1所述的一种生活污水处理装置，其特征在于，所述第二污水池(29)与污水预反应器(31)之间设有用于将污水输送至所述污水预反应器(31)内的第二离心泵(30)。

6.根据权利要求1所述的一种生活污水处理装置，其特征在于，所述第一污水池(1)内设有搅拌器(2)。