CN211645010U - 一种污泥改性系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种污泥改性系统，其包括有依次相连的污泥存放池、臭氧加入装置、臭氧机、改性反应器、絮凝反应池以及压滤机。通过该系统污泥先通过臭氧加入装置与臭氧进行充分混合后在改性反应器内进行改性反应，之后在絮凝反应池内进行絮凝沉降，最后经过压滤机压滤处理，得到无臭、低含水率污泥。将臭氧制成微纳米气泡，使得臭氧氧化性大幅度提高，污泥改性反应速度加快，细胞破壁；微纳米气泡提高了臭氧的利用率，减少了臭氧的浪费；微生物被杀灭、休眠、细胞破壁，使污泥脱臭、沉降性能改善，达到污泥无害化、减量化的目的，解决了以往脱水处理污泥固化率低、恶臭、运输要求高、运行费用高、再处置成本高的问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及污泥处理领域，尤其涉及一种污泥改性系统。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。如处置不当的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来污染，同时还将对态环境和人类活动造成影响。随着污泥产生量的不断提高，污泥处理处置逐渐成为国内外关注的焦点。
污泥对环境的污染主要来自三个方面：污泥中的病原微生物传播疾病，危害人们健康；污泥中微生物促使有机质腐败而产生恶臭，伴随污泥生命周期对空气产生污染；污泥中的各种化学物质(如重金属)污染土壤和地下水。
恶臭伴随污泥的生命周期，时间长，污染大，治理难，是污泥处置过程最令人头痛的难题之一。污水生化处理之后，污泥中大量微生物细胞体是造成污泥变质发臭、沉降性能差、滤饼含水高的原因，也是导致了污泥减量和干燥等一系列难题的根源。
封闭防止恶臭扩散，同时集中收集进行处理，是目前污泥存放、运输、烘干、焚烧、碳化等处置过程常用的除臭方法，是在恶臭产生之后采取的亡羊补牢式的补救措施。在污泥中添加除臭剂虽然能够不同程度脱除或掩盖污泥的产生恶臭的气味，但效果难以持续，实际应用较少。
目前，污水处理“重水轻泥”的局面正在改变。目前我国普遍对污水处理厂产生的污泥进行以重力浓缩和脱水为主要工艺方法的“减容化”处理。减容化处理的工艺和手段是通过减小污泥的含水率达到缩减剩余污泥体积的功效，但污泥中所含的活体微生物、大分子有机物等组份在量级上并没有减少，导致污泥迅速腐败变质，散发恶臭。针对于污泥的处理我们需要探索更好的处理方法。
实用新型内容：
本实用新型目的是为了解决现有问题，而提供一种污泥改性系统，以破坏污泥中微生物细胞结构的方式杀灭污泥中微生物，或迫使其处于休眠状态，以氧化分解方式改变或减少污泥中有机质浓度，再提高污泥沉降性能，实现污泥的快速减量的同时消除污泥产生恶臭的属性。
本实用新型的技术解决措施如下：
一种污泥改性系统，其包括有污泥存放池，所述污泥存放池通过污泥输送泵连接有微纳米气泡发生器，所述微纳米气泡发生器底部与臭氧机相连通，所述微纳米气泡发生器通过污泥输送泵与改性反应器连接，所述改性反应器通过污泥输送泵与絮凝反应池连接，所述絮凝反应池与压滤机相连通。
作为优选，所述臭氧引入装置将臭氧引入污泥并充分混合，所述污泥改性反应罐体底部设置有微纳米气泡发生器，将混有臭氧的污泥喷射而出，并将其中的臭氧变成微纳米气泡。所述罐体内部开设有螺旋上升的导流凹槽，所述第二进泥管的污泥进入方向与所述导流凹槽的螺旋上升方向一致，所述盖体上成型第二出泥管，所述第二出泥管内部交错成型有挡泥板，所述臭氧加入装置其底部连通有臭氧机。
作为优选，所述改性反应器包括有改性反应罐，改性反应罐底部有微纳米气泡发生器，
所述改性反应罐为顶部开口的筒体，其包括有第一出泥管；
所述搅拌器通过支撑架固定于所述改性反应罐内，所述搅拌器包括有电机以及搅拌本体，所述搅拌本体包括有升降轴以及固定于升降轴下方的搅拌片，所述升降轴上位于所述搅拌片上方开设有齿条，所述齿条上齿合有齿轮，所述齿轮固定于所述电机的输出端，所述电机固定于所述支撑架上；
微纳米气泡发生器位于所述改性反应罐底部。
作为优选，所述压滤机为厢式隔膜压滤机。
作为优选，所述污泥输送泵可以为增压泵。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的一种污泥改性系统，对污泥进行改性反应，采用臭氧微纳米高级氧化技术，通过将臭氧气体制成微纳米气泡，使得臭氧的氧化性提高，臭氧气体在污泥溶液中溶解度增大，与污泥的接触充分，氧化效率提高。使臭氧能够破坏污泥中微生物细胞结构，杀灭微生物，或迫使其处于休眠状态，污泥因此不再腐败变质，散发恶臭，实现了稳定化。
2、本实用新型的一种污泥改性系统，作为强氧化剂的臭氧具有氧化分解破坏微生物细胞的作用，污泥中微生物细胞壁被破坏以后，污泥沉降性能提高，压缩比增大，沉降时间缩短，同等压力下，水分脱除量增大，在不添加改性剂的条件下，实现污泥快速沉降，深度脱水，实现减量。
3、本实用新型的一种污泥改性系统，经过臭氧的氧化分解破坏了微生物细胞壁，释放了微生物细胞中的多糖类、蛋白质，这些营养物质在污泥脱水后进入上清液和滤液中，返回污水处理的生化反应系统，可以加快生化反应速度，降低额外营养物的投加，一举两得。
附图说明
图1为本实用新型的一种污泥改性设备整体示意图；
图2为本实用新型的反应罐结构示意图；
图3为本实用新型的反应罐剖面图；
图4为本实用新型的改性反应器的结构示意图；
图5为本实用新型的搅拌器结构示意图。
图中：1污泥输送泵、2臭氧加入装置、2-1第二进泥管、2-2第二出泥管、 2-3罐体、2-4盖体、2-6、导流凹槽、2-7挡泥板、3改性反应器、3-1改性反应罐、3-2搅拌器、3-11第一进泥管、3-12第一出泥管、3-21支撑架、3-22 电机、3-23搅拌本体、3-24搅拌片、3-25升降轴、3-26齿条、3-27齿轮、4 絮凝反应池、5压滤机、6臭氧机、7污泥存放池。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。
此外，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1-5所示，一种污泥改性系统，其包括有污泥存放池7，所述污泥存放池7通过污泥输送泵1连接有臭氧加入装置2，所述臭氧加入装置2底部与臭氧机相连通，所述臭氧加入装置2通过污泥输送泵1连接有改性反应器3，所述改性反应器3底部放置有微纳米气泡发生器，所述改性反应器通过污泥输送泵1连接有絮凝反应池4，所述絮凝反应池4与压滤机5相连通。
具体地，所述微纳米气泡发生器2包括有臭氧机2-1以及臭氧导管2-2，所述臭氧导管2-2的出口与臭氧/污泥混合泵2-4的臭氧进口相连；臭氧/污泥混合泵2-4的中部设有污泥吸入管2-3，另一端为污泥/臭氧混合物出口2-5，所述污泥/臭氧混合物出口2-5与微纳米气泡发生器相连。
具体地，所述改性反应器3包括有改性反应罐3-1，搅拌器3-2以及微纳米气泡发生器，
所述改性反应罐3-1为顶部开口的筒体，所述改性反应罐3-1上盖合有盖板，所述盖板上开设有通孔，所述通孔内可放置升降轴3-25，所述改性反应罐 3-1包括有第一进泥管3-11和第一出泥管3-12，所述第一进泥管3-11与所述第二出泥管2-2相连通，所述第一出泥管3-12与所述絮凝反应池4相连通；
所述搅拌器3-2通过支撑架3-21固定于所述改性反应罐3-1内，所述支撑架3-1位于所述改性反应罐3-1上方且靠近盖板处，所述搅拌器3-2包括有电机3-22以及搅拌本体3-23，所述搅拌本体3-23包括有升降轴3-25以及固定于升降轴3-25下方的搅拌片3-24，所述升降轴3-25上位于所述搅拌片3-24上方开设有齿条3-26，所述齿条3-26上齿合有齿轮3-27，所述齿轮3-27固定于所述电机3-22的输出端，所述电机3-22固定放置于所述支撑架3-21上，所述搅拌片3--24上开设有通孔，便于液体的流动，所述齿条3-26距离所述升降轴 3-25顶端5CM～8CM，从而能够有效防止所述齿轮3-27从所述齿条3-26上滑出。
微纳米气泡发生器位于所述改性反应罐3-1底部，微纳米气泡发生器将臭氧分割成直径在50μm到数十纳米之间的气泡，使得臭氧气体与污泥的反应时间增长，有效地增加臭氧的处理效果，也使得臭氧气体的供应需求降低，臭氧能够破坏污泥中微生物细胞结构，杀灭微生物，或迫使其处于休眠状态，首先以氧化分解方式改变或者减少污泥中有机质浓度，从而能够提高污泥沉降性能，其次由于微生物细胞壁的破坏，把更多的糖类、蛋白质类物质从污泥中释放出来，脱水后污泥中微生物的营养成分减少，含水率降低，失去微生物繁殖的条件，达到脱臭的效果，经过压滤后的滤饼在存放、运输和处置过程中污泥不再发臭，最后降低污泥的压塑性，提高了污泥的脱水性，压滤后滤饼含水更少，最终达到污泥减量化、无害化、无臭化，解决了以往脱水处理污泥固化率低、恶臭、运输要求高、运行费用高、再处置成本高的问题。
具体操作时，打开空压机和臭氧发生器的开关，压缩空气通过臭氧气腔在臭氧发生器作用下产生臭氧，臭氧扩散在空气中，在气流的作用下，臭氧通过臭氧输气管从位于反应罐2底部的射流器的射流嘴喷出，污泥存放池7内的污泥通过污泥输送泵1经过第二进泥管2-1泵入臭氧加入装置2内，顺着导流凹槽2-6的导流方向旋转打转上升，污泥在反应罐2内旋转打转上升的过程中其效果与加入搅拌棒搅拌的效果一致，且在旋转上升的过程中与臭氧相互融合，其混合更加充分，混合后的污泥混合物在污泥输送泵1的作用下从第二出泥管 2-2流出，污泥混合物在交错的挡泥板2-7阻隔的作用下，污泥混合物碰撞到挡泥板2-7弹回，再继续在污泥输送泵1的抽吸下向改性反应器3方向流动，呈S型抽入改性反应器3内，使得混合更加充分，提高了反应效果，从第二出泥管2-2流出的污泥经过污泥输送泵的抽吸，将污泥通过第一出泥管3-11泵入改性反应罐3-1内，电机通过控制器控制，不断进行正转与反转，从而所述升降轴3-25在齿轮3-27与齿条3-26的配合下，不断上升与下降，从而搅拌本体3-23不断上升与下降，起到搅拌污泥混合物的作用，所述微纳米气泡发生器将臭氧分割成直径在50μm到数十纳米之间的气泡，在搅拌器的作用下，污泥混合物与微纳米臭氧气泡混合更加充分，氧化反应更加彻底，提高了臭氧的利用率，减少了臭氧的逃逸，改性反应器3内的污泥混合物通过污泥输送泵 1泵入絮凝反应池内，加入絮凝剂进行絮凝反应，絮凝沉降后所得的污泥混合物的上清液返回生化系统，底流物通过压滤机进行压滤脱水处理，压滤处理后得到脱臭污泥和滤液，滤液进入生化系统，污泥改性完成，所述改性后的污泥其含水率降至50％以下，可以作为干化污泥的综合利用，例如能够作为燃煤添加物进行燃烧，将絮凝沉降后的上清液以及压滤处理后的滤液返回生化反应，污泥中微生物释放的糖分、蛋白质等是微生物养分保留在污泥压滤处理产生的滤液中以及絮凝沉降后的上清液中，滤液和上清液可以作为养分返回污水处理的生化系统，节约污水处理成本，采用该种方法处理污泥最终达到污泥减量化、无害化、无臭化，解决了以往脱水处理污泥固化率低、恶臭、运输要求高、运行费用高、再处置成本高的问题。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种污泥改性系统，其特征在于：所述污泥改性系统包括有污泥存放池(7)，所述污泥存放池(7)通过污泥输送泵(1)连接有微纳米气泡发生器(2)，所述微纳米气泡发生器(2)底部与臭氧机相连通，所述微纳米气泡发生器(2)通过污泥输送泵(1)与改性反应器(3)连接，所述改性反应器(3)通过污泥输送泵(1)与絮凝反应池(4)连接，所述絮凝反应池(4)与压滤机(5)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种污泥改性系统，其特征在于：所述微纳米气泡发生器(2)包括有臭氧机(2-1)以及臭氧导管(2-2)，所述臭氧导管(2-2)的出口与臭氧/污泥混合泵(2-4)的臭氧进口相连；臭氧/污泥混合泵(2-4)的中部设有污泥吸入管(2-3)，另一端为污泥/臭氧混合物出口(2-5)，所述污泥/臭氧混合物出口(2-5)与微纳米气泡发生器相连。
3.根据权利要求1所述的一种污泥改性系统，其特征在于：所述改性反应器(3)包括有改性反应罐(3-1)，搅拌器(3-2)以及微纳米气泡发生器，
所述改性反应罐(3-1)为顶部开口的筒体，其包括有第一进泥管(3-11)和第一出泥管(3-12)；
所述搅拌器(3-2)通过支撑架(3-21)固定于所述改性反应罐(3-1)内，所述搅拌器(3-2)包括有电机(3-22)以及搅拌本体(3-23)，所述搅拌本体(3-23)包括有升降轴(3-25)以及固定于升降轴(3-25)下方的搅拌片(3-24)，所述升降轴(3-25)上位于所述搅拌片上方开设有齿条(3-26)，所述齿条(3-26)上齿合有齿轮(3-27)，所述齿轮(3-27)固定于所述电机(3-22)的输出端，所述电机(3-22)固定于所述支撑架(3-21)上；
微纳米气泡发生器位于所述改性反应罐(3-1)底部。
4.根据权利要求1所述的一种污泥改性系统，其特征在于：所述压滤机(5)为厢式隔膜压滤机。
5.根据权利要求1所述的一种污泥改性系统，其特征在于：所述污泥输送泵为增压泵。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112647561A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-04-13 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种污泥干化载气冷凝水的循环处理系统 |
| CN113292215A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-24 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种联合微气泡臭氧氧化与薄层干化的剩余污泥处理装置及方法 |
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