CN211141847U - 一种生化污泥减量设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生化污泥减量设备，包括壳体、污水进口以及污水出口，还包括：污水进出管控装置，用于检测并控制壳体内污水的水位；pH值调节装置，用于检测并调节壳体内污水的pH值；超声波发生装置，设置于壳体的顶部，用于朝向污水输出设定频率的超声波；搅拌装置，设置于壳体内部，用于搅拌污水并对污水进行搅拌剪切操作；控制器，与污水进出管控装置、pH值调节装置、超声波发生装置以及搅拌装置电连接，控制并协调各个装置之间的运转；通过设置搅拌装置、超声波发生装置、pH值调节装置，从多方面对污水中菌落细胞壁进行破壁操作，可以有效提升水解破壁效率，减少剩余污泥的含量。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种生化污泥减量设备。
背景技术
在污水处理过程中，活性污泥法是较为常见的处理方式，其在处理污水的过程中会产生大量的污泥。其中剩余污泥是废水生物处理的副产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，其组成十分复杂，含有大量的有机物质、病原微生物、重金属、有机物、氮、磷等富营养化元素及其它有害物质。
针对于上述污水处理过程中产生的污泥，现有处理方式大多为干化、焚烧、燃料化、制油、制气等。上述实施上述方式的过程中，都需要对污泥进行脱水处理。由于污泥中含有大量的细菌菌体，其水分大部分为菌体细胞内部水分，细胞破壁技术可以有效的释放胞内结合水，打破污泥脱水效率不高的瓶颈。因此，如何有效提升细胞破壁的效率，是污泥减量的关键。
实用新型内容
针对实际运用污水处理过程中污泥减量效果有待提升这一问题，本实用新型目的在于提出一种生化污泥减量设备，其结合多种细胞破壁的方式，并且能够实现自动化的控制，污泥减量效果明显,具体方案如下：
一种生化污泥减量设备，包括壳体、污水进口以及污水出口，还包括：
污水进出管控装置，用于检测并控制壳体内污水的水位；
pH值调节装置，用于检测并调节壳体内污水的pH值；
超声波发生装置，设置于壳体的顶部，用于朝向污水输出设定频率的超声波；
搅拌装置，设置于壳体内部，用于搅拌污水并对污水进行搅拌剪切操作；
控制器，与所述污水进出管控装置、pH值调节装置、超声波发生装置以及搅拌装置电连接，控制并协调各个装置之间的运转。
通过上述技术方案，结合了机械破壁、碱破壁、超声破壁技术，实现了对菌落细胞壁的破除，破壁后细胞中的有机质可以被后续菌体进行消解，可以大大降低污泥量。同时，整个装置采用自动控制的原理，能够实现无人化的操作，可以对三种破壁顺序加以合理的调节控制，提升水解破壁，污泥减量的效果。
进一步的，所述壳体的底部呈漏斗状设置，所述污水进口位于壳体的顶部位置，所述污水出口设置于所述壳体的底部。
通过上述技术方案，方便污水的灌入以及排出，同时，若壳体内具有残存的污泥，也能够方便的排出。
进一步的，所述污水进出管控装置包括：
电控进水阀，设置于所述壳体的污水进口处，与所述控制器控制连接，接收并响应于所述控制器的控制信号，控制所述污水进口的通断；
电控出水阀，设置于所述壳体的污水出口处，与所述控制器控制连接，接收并响应于所述控制器的控制信号，控制所述污水出口的通断；
液位检测器，设置于所述壳体内部，与所述控制器信号连接，用于检测壳体内部液位的高度，输出液位高度信号；
其中，所述控制器接收所述液位高度信号，控制所述电控进水阀及电控出水阀动作。
通过上述技术方案，能够实现对壳体内部液位的自动调节。
进一步的，所述搅拌装置包括：
搅拌电机，设置于壳体外部并与所述控制器控制连接；
搅拌轴，与所述搅拌电机传动连接，绕其轴向转动；
第一搅拌叶组，一端与所述搅拌轴固定连接，用于搅拌壳体内部污水使其自下而上流动，另一端为自由端；
第二搅拌叶组，与所述第一搅拌叶组的自由端固定连接，其边缘设置有用于对污水中颗粒物质进行剪切的剪切结构。
通过上述技术方案，壳体中的污水被自上而下的向上搅拌，在壳体内部实现污水的上下翻滚，有利于污水中的菌落细胞充分与碱液接触，同时充分被超声波辐射，最后，利用高速的剪切，进一步破除菌落细胞壁。
进一步的，所述第一搅拌叶组包括多个搅拌叶片，多个搅拌叶片沿搅拌轴的长度方向依次设置，多个搅拌叶片绕其自身的轴线逐渐螺旋；
所述第二搅拌叶组包括多个剪切片，多个所述剪切片分别与多个所述搅拌叶片固定连接并沿其自身运动方向设置，多个所述剪切片的边缘均设置有多个切刀。
通过上述技术方案，逐渐螺旋的搅拌叶片在搅拌污水的同时将污水向搅拌轴的中心聚拢，而后污水到达上部时再沿着壳体内部的边缘位置向下流动，由此实现污水的循环流动。将剪切片设置于搅拌叶片的边缘，使得污水在由上至下运动的过程中，切刀可以充分地对污水中的颗粒状物质进行剪切，有利于细胞壁的破除。
进一步的，壳体的内侧壁上设置有凸起。
通过上述技术方案，当污水在壳体中被搅拌高速流动时，污水会与上述凸起产生碰撞，并且有此产生不规则的激流，碰撞可以加速细胞壁的破裂，而靠近壳体内侧壁的污水也不会产生边缘的粘滞效应，保证壳体内侧壁边缘的污水也具有充分地流动性。
进一步的，所述pH值调节装置包括：
pH值传感器，设置于所述壳体中并与所述控制器信号连接，用于检测污水的pH值并将检测结果输出至控制器；
碱液储料罐，设置于所述壳体的顶部且通过碱液添加通道与壳体内部相连通；
加料控制阀，设置于所述碱液添加通道内且与所述控制器控制连接，用于控制所述碱液添加通道的通断；
其中，所述控制器接收所述pH值传感器的检测结果，当所述检测结果达到设定值时，控制所述加料控制阀关断所述碱液添加通道。
通过上述技术方案，实现了壳体内部污水酸碱度的自动调节。
进一步的，所述液位检测器包括多个液位传感器，多个所述液位传感器沿液位高度方向均匀设置；
所述搅拌装置的搅拌速率与所述液位高度呈正相关设置。
通过上述技术方案，当进入到壳体中的污水量比较少时，搅拌电机逐渐开始启动，随着污水的增多，搅拌电机的转动越来越快，上述过程，既可以满足搅拌电机启动要求，避免快速启动时电机功率输出过大而烧毁。同时，在污水灌注时便开始搅拌，也可以使得添加的碱液与污水实现充分的混合。
进一步的，所述控制器配置为单片机控制模块。
通过上述技术方案，利用单片机控制模块，可以方便的实现各个装置的控制。
进一步的，所述壳体上设置有方便清洗、风干壳体内部的窗口。
通过上述技术方案，可以不定时的对壳体内部进行清洁风干，去除多余的残留在各类传感器上的污泥，也便于壳体内部的检修。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
（1）通过设置搅拌装置、超声波发生装置、pH值调节装置，从多方面对污水中菌落细胞壁进行破壁操作，可以有效提升水解破壁效率，减少剩余污泥的含量；
（2）通过设置污水进出管控装置、控制器等装置，可以实现整个污泥减量设备的自动化运转，控制方便，减少人工的操作成本，提升系统的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
附图标记：1、壳体；2、污水进口；3、污水出口；40、电控进水阀；41、电控出水阀；42、液位检测器；50、pH值传感器；51、碱液储料罐；52、加料控制阀；6、超声波发生装置；70、搅拌电机；71、搅拌轴；72、第一搅拌叶组；73、第二搅拌叶组；74、搅拌叶片；8、窗口；9、控制器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
一种生化污泥减量设备，如图1所示，包括壳体1、污水进口2以及污水出口3，还包括污水进出管控装置、pH值调节装置、超声波发生装置6、搅拌装置以及控制器9。
污水进出管控装置用于检测并控制壳体1内污水的水位，在本实施例中，所述壳体1的底部呈漏斗状设置，所述污水进口2位于壳体1的顶部位置，所述污水出口3设置于所述壳体1的底部，方便污水的灌入以及排出，同时，若壳体1内具有残存的污泥，也能够方便的排出。
基于上述壳体1结构，详述的，如图1所示，所述污水进出管控装置包括：电控进水阀40、电控出水阀41以及液位检测器42。其中，电控进水阀40设置于所述壳体1的污水进口2处，与所述控制器9控制连接，接收并响应于所述控制器9的控制信号，控制所述污水进口2的通断。电控出水阀41设置于所述壳体1的污水出口3处，与所述控制器9控制连接，接收并响应于所述控制器9的控制信号，控制所述污水出口3的通断。液位检测器42设置于所述壳体1内部，与所述控制器9信号连接，用于检测壳体1内部液位的高度，输出液位高度信号。所述控制器9接收所述液位高度信号，控制所述电控进水阀40及电控出水阀41动作。
为了便于控制，上述控制器9采用单片机控制模块。液位检测器42采用液位传感器实现。上述技术方案，能够实现对壳体1内部液位的自动调节。
pH值调节装置用于检测并调节壳体1内污水的pH值。详述的，如图1所示，所述pH值调节装置包括pH值传感器50、碱液储料罐51以及加料控制阀52。
pH值传感器50设置于所述壳体1中并与所述控制器9信号连接，用于检测污水的pH值并将检测结果输出至控制器9。本实用新型中，上述pH值传感器50的数量设置为多个，分别设置于壳体1中的不同位置，由此实现对壳体1内污水pH值的精确检测。碱液储料罐51设置于所述壳体1的顶部且通过碱液添加通道与壳体1内部相连通。加料控制阀52设置于所述碱液添加通道内且与所述控制器9控制连接，用于控制所述碱液添加通道的通断。
其中，所述控制器9接收所述pH值传感器50的检测结果，当所述检测结果达到设定值时，控制所述加料控制阀52关断所述碱液添加通道，由此实现壳体1内部污水酸碱度的自动调节。在实践中，上述碱液储料罐51中存储氢氧化钠溶液。
如图1所示，超声波发生装置6设置于壳体1的顶部，用于朝向污水输出设定频率的超声波，利用超声波破除菌体细胞壁。
搅拌装置设置于壳体1内部，用于搅拌污水并对污水进行搅拌剪切操作。
详述的，所述搅拌装置包括搅拌电机70、搅拌轴71、第一搅拌叶组72以及第二搅拌叶组73。
所述搅拌电机70设置于壳体1外部并与所述控制器9控制连接。搅拌轴71与所述搅拌电机70传动连接，绕其自身轴向转动。在实践中，上述搅拌轴71通过减速箱与搅拌电机70的转轴传动连接。
第一搅拌叶组72，其一端与所述搅拌轴71固定连接，用于搅拌壳体1内部污水使其自下而上流动，另一端为自由端。如图1所示，所述第一搅拌叶组72包括多个搅拌叶片74，多个搅拌叶片74沿搅拌轴71的长度方向依次设置，多个搅拌叶片74绕其自身的轴线逐渐螺旋。上述搅拌叶片74靠近搅拌轴71的一段倾斜设置，且倾斜向上的一侧具有螺旋的趋势，即倾斜朝上的一侧呈曲面。随着搅拌叶片74远离上述搅拌轴71，搅拌叶片74的倾斜角度越来越大。
上述搅拌叶片74的设置效果可以概括如下：逐渐螺旋的搅拌叶片74在搅拌污水的同时将污水向搅拌轴71的中心聚拢，而后污水到达上部时再沿着壳体1内部的边缘位置向下流动，由此实现污水的循环流动。壳体1中的污水被自上而下的向上搅拌，在壳体1内部实现污水的上下翻滚，有利于污水中的菌落细胞充分与碱液接触，同时充分被超声波辐射，最后，利用高速的剪切，进一步破除菌落细胞壁。
对于第二搅拌叶组73，如图1所示，其与所述第一搅拌叶组72的自由端，即搅拌叶片74的自由端固定连接，其边缘设置有用于对污水中颗粒物质进行剪切的剪切结构。
所述第二搅拌叶组73包括多个剪切片，多个所述剪切片分别与多个所述搅拌叶片74固定连接并沿其自身运动方向设置，多个所述剪切片的边缘均设置有多个切刀。将剪切片设置于搅拌叶片74的边缘，使得污水在由上至下运动的过程中，切刀可以充分地对污水中的颗粒状物质进行剪切，有利于细胞壁的破除。
优化的，壳体1的内侧壁上设置有凸起，当污水在壳体1中被搅拌高速流动时，污水会与上述凸起产生碰撞，并且有此产生不规则的激流，碰撞可以加速细胞壁的破裂，而靠近壳体1内侧壁的污水也不会产生边缘的粘滞效应，保证壳体1内侧壁边缘的污水也具有充分地流动性。
控制器9与所述污水进出管控装置、pH值调节装置、超声波发生装置6以及搅拌装置电连接，控制并协调各个装置之间的运转。在本实用新型中，所述液位检测器42包括多个液位传感器，多个所述液位传感器沿液位高度方向均匀设置。所述搅拌装置的搅拌速率与所述液位高度呈正相关设置。当进入到壳体1中的污水量比较少时，搅拌电机70逐渐开始启动，随着污水的增多，搅拌电机70的转动越来越快，上述过程，既可以满足搅拌电机70启动要求，避免快速启动时电机功率输出过大而烧毁。同时，在污水灌注时便开始搅拌，也可以使得添加的碱液与污水实现充分的混合。
为了可以不定时的对壳体1内部进行清洁风干，去除多余的残留在各类传感器上的污泥，也便于壳体1内部的检修，所述壳体1上设置有方便清洗、风干壳体1内部的窗口8。
本实用新型的工作过程及有益效果可以概括如下：
开启电控进水阀40，关闭电控出水阀41，利用水泵将污水送入到壳体1内部，在污水进入的过程中，逐步淹没设置于壳体1内侧壁上的液位传感器，在此过程中，超声波发生装置6启动，搅拌电机70带动搅拌轴71及搅拌叶片74开始转动，pH值调节装置中的加料控制阀52导通，碱液储料罐51中碱液经由碱液添加管道进入到壳体1中，并且随着搅拌装置的搅拌均匀混合到污水中，随着壳体1中污水量的增加，上述搅拌装置的搅拌速率增大，最终，液位到达设定位置，电控进水阀40关断，壳体1内的污水量保持稳定，污水中的菌落细胞在高速剪切搅拌、超声波冲击以及碱性腐蚀的作用下，细胞壁破裂，由此有效减少污水处理过程中的剩余污泥量，整个过程均可实现自动控制，系统稳定易于维护。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种生化污泥减量设备，包括壳体(1)、污水进口(2)以及污水出口(3)，其特征在于，还包括：
污水进出管控装置，用于检测并控制壳体(1)内污水的水位；
pH值调节装置，用于检测并调节壳体(1)内污水的pH值；
超声波发生装置(6)，设置于壳体(1)的顶部，用于朝向污水输出设定频率的超声波；
搅拌装置，设置于壳体(1)内部，用于搅拌污水并对污水进行搅拌剪切操作；
控制器(9)，与所述污水进出管控装置、pH值调节装置、超声波发生装置(6)以及搅拌装置电连接，控制并协调各个装置之间的运转。
2.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述壳体(1)的底部呈漏斗状设置，所述污水进口(2)位于壳体(1)的顶部位置，所述污水出口(3)设置于所述壳体(1)的底部。
3.根据权利要求2所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述污水进出管控装置包括：
电控进水阀(40)，设置于所述壳体(1)的污水进口(2)处，与所述控制器(9)控制连接，接收并响应于所述控制器(9)的控制信号，控制所述污水进口(2)的通断；
电控出水阀(41)，设置于所述壳体(1)的污水出口(3)处，与所述控制器(9)控制连接，接收并响应于所述控制器(9)的控制信号，控制所述污水出口(3)的通断；
液位检测器(42)，设置于所述壳体(1)内部，与所述控制器(9)信号连接，用于检测壳体(1)内部液位的高度，输出液位高度信号；
其中，所述控制器(9)接收所述液位高度信号，控制所述电控进水阀(40)及电控出水阀(41)动作。
4.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述搅拌装置包括：
搅拌电机(70)，设置于壳体(1)外部并与所述控制器(9)控制连接；
搅拌轴(71)，与所述搅拌电机(70)传动连接，绕其轴向转动；
第一搅拌叶组(72)，一端与所述搅拌轴(71)固定连接，用于搅拌壳体(1)内部污水使其自下而上流动，另一端为自由端；
第二搅拌叶组(73)，与所述第一搅拌叶组(72)的自由端固定连接，其边缘设置有用于对污水中颗粒物质进行剪切的剪切结构。
5.根据权利要求4所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述第一搅拌叶组(72)包括多个搅拌叶片(74)，多个搅拌叶片(74)沿搅拌轴(71)的长度方向依次设置，多个搅拌叶片(74)绕其自身的轴线逐渐螺旋；
所述第二搅拌叶组(73)包括多个剪切片，多个所述剪切片分别与多个所述搅拌叶片(74)固定连接并沿其自身运动方向设置，多个所述剪切片的边缘均设置有多个切刀。
6.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述壳体(1)的内侧壁上设置有凸起。
7.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述pH值调节装置包括：
pH值传感器(50)，设置于所述壳体(1)中并与所述控制器(9)信号连接，用于检测污水的pH值并将检测结果输出至控制器(9)；
碱液储料罐(51)，设置于所述壳体(1)的顶部且通过碱液添加通道与壳体(1)内部相连通；
加料控制阀(52)，设置于所述碱液添加通道内且与所述控制器(9)控制连接，用于控制所述碱液添加通道的通断；
其中，所述控制器(9)接收所述pH值传感器(50)的检测结果，当所述检测结果达到设定值时，控制所述加料控制阀(52)关断所述碱液添加通道。
8.根据权利要求3所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述液位检测器(42)包括多个液位传感器，多个所述液位传感器沿液位高度方向均匀设置；
所述搅拌装置的搅拌速率与所述液位高度呈正相关设置。
9.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述控制器(9)配置为单片机控制模块。
10.根据权利要求1所述的生化污泥减量设备，其特征在于，所述壳体(1)上设置有方便清洗、风干壳体(1)内部的窗口(8)。
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2019
- 2019-09-28 CN CN201921639559.3U patent/CN211141847U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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