CN216639234U - 一种具有除砂功能的污泥热水解系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有除砂功能的污泥热水解系统，包括：浆化机、热水解反应罐、缓冲沉砂罐、换热器和旋流除砂器；第一送料泵将浆化机处理的污泥输送到热水解反应罐，第二送料泵将热水解反应罐内热水解后的污泥输送到缓冲沉砂罐进行一级除砂，第三送料泵将缓冲沉砂罐处理后的高含砂污泥输送到旋流除砂器进行二级除砂，较重的砂类物质经过排砂口流入到脱水单元；第四送料泵将缓冲沉砂罐处理后的脱砂污泥和旋流除砂器处理后的轻质污泥输送到换热器中，污泥的余热通过换热器回收的同时将其冷却，进入厌氧处理单元。缓冲沉砂罐与旋流除砂器相互配合形成两级除砂系统，去除污泥中的砂砾，避免污泥中的砂砾破坏厌氧处理设备，提高厌氧处理的效率。

Description

一种具有除砂功能的污泥热水解系统

技术领域

本实用新型涉及污泥除砂技术领域，具体地，涉及一种具有除砂功能的污泥热水解系统。

背景技术

现如今社会上厌氧消化因其能够实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的特点，受到广泛关注。污泥高温热水解预处理技术是一种高效的污泥预处理技术，它可破碎污泥细胞结构，加速溶解污泥中的大分子物质，克服污泥微生物破壁及溶出限速因素，从而提高污泥的水解速率，提高厌氧消化产气速率并缩短污泥提留时间。

但污泥常常由于水厂水质不同、季节变化等因素导致含有较多砂砾等无机颗粒组分，无机物占比50％甚至更多。其沉淀于厌氧消化罐内，一方面造成设备造成磨损，另一方面影响厌氧消化进程和效率。因此污泥中砂的去除对其后续处理处置至关重要。

发明内容

为了解决现有技术问题，本实用新型提供一种具有除砂功能的污泥热水解系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有除砂功能的污泥热水解系统，包括：浆化机、热水解反应罐、缓冲沉砂罐、换热器和旋流除砂器；

所述浆化机具有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口连接外部污泥源，所述第一出料口设置于所述浆化机的下半部；

所述热水解反应罐具有第二进料口和第二出料口，所述第二进料口通过第一管道与所述第一出料口相连接，所述第一管道上设有第一输送泵，所述第二出料口设置于所述热水解反应罐的底部；

所述缓冲沉砂罐上设有第三进料口、脱砂污泥出料口和高含砂污泥出料口，设置于所述缓冲沉砂罐顶部的所述第三进料口通过第二管道连接所述第二出料口，所述高含砂污泥出料口设置于所述缓冲沉砂罐底部，所述脱砂污泥出料口设置于所述缓冲沉砂罐中部；

所述换热器的一端通过第五管道连接所述脱砂污泥出料口，另一端连接厌氧处理单元，所述第五管道上设有第四送料泵；

所述旋流除砂器具有进泥口、轻质污泥出口和排砂口，所述进泥口通过第三管道连接所述高含砂污泥出料口，所述第三管道上设有第三送料泵，所述轻质污泥出口设置于所述旋流除砂器的顶部，所述轻质污泥出口通过第六管道连接所述第四送料泵的进料端，所述排砂口设置于所述旋流除砂器的底部，所述排砂口通过第四管道连接脱水单元。

本技术方案中，污泥通过第一进料口进入到浆化机中，第一输送泵将浆化机处理后的污泥运输到热水解反应罐，热水解反应罐对反应罐内的污泥进行热水解处理，第二送料泵将热处理后的污泥通过第二管道输送到缓冲沉砂罐中，缓冲沉砂罐中将热水解后的污泥进行暂存然后分离为脱砂污泥和高含砂污泥，脱砂污泥通过脱砂污泥出口流出，第四送料泵通过第五管道将脱砂污泥输送到换热器，脱砂污泥余热通过换热器回收的同时将其冷却，然后进入厌氧处理单元；高含砂污泥通过高含砂污泥出口流出，第三送料泵将高含砂污泥输送到旋流除砂器，旋流除砂器对高含砂污泥进行二次处理，将高含砂污泥中较重的砂类物质经过排砂口流出，将分离出的轻质污泥经过轻质污泥出口流出，轻质污泥流入第六管道，第四送料泵将第六管道内的轻质污泥输送到换热器中，对于轻质污泥的余热通过换热器回收的同时将其冷却，进入厌氧处理单元。缓冲沉砂罐与旋流除砂器相互配合形成两级除砂系统，去除污泥中的砂砾，避免污泥中的砂砾破坏厌氧处理中的设备，提高厌氧处理的效率。

在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述缓冲沉砂罐内设有沉降区和沉砂区，所述沉降区位于所述沉砂区的上方，所述缓冲沉砂罐上设有第一搅拌装置；

所述第一搅拌装置进一步包括安装于所述缓冲沉砂罐上的第一电机和设置于所述沉降区内的第一搅拌浆，所述第一电机的第一输出轴通过第一联轴器连接所述第一搅拌浆的第一旋转轴。

本技术方案中，启动第一电机，第一电机的第一输出轴进行转动，第一输出轴通过第一联轴器带动第一旋转轴进行转动，第一旋转轴的转动使得第一搅拌浆进行转动，使得污泥进行初级分离，沉降区内为脱砂污泥，通过脱砂污泥出口流出，沉砂区为高含砂污泥，通过高含砂污泥出口流出。

在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述沉降区与所述沉砂区的体积比为3:1-4:1。

本技术方案中，沉降区与沉砂区的比例设置，有利于第一搅拌桨进行搅拌，同时能够提高沉砂的效率。

在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述第一搅拌桨位于所述沉砂区的长度不超过位于所述沉砂区内高度的1/3，所述第一搅拌桨的转动速率为 10～50r/min。

本技术方案中，第一搅拌桨位于所述沉砂区的长度不超过位于沉砂区内高度的1/3，能够在保证搅拌的基础上防止沉砂区的泥砂向上翻起。

在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述浆化机内设有若干第二搅拌装置；

所述第二搅拌装置进一步包括安装于所述浆化机上的第二电机和设置于所述浆化机内的第二搅拌浆，所述第二电机的第二输出轴通过第二联轴器驱动连接所述第二搅拌浆上的第二旋转轴。

本技术方案中，浆化机通过若干第二搅拌装置实现浆化，第二搅拌装置工作原理为，启动第二电机，第二电机上的第二输出轴转动，第二输出轴通过第二联轴器驱动第二旋转轴转动，第二旋转轴转动带动第二搅拌桨进行转动，进而使得浆化机对污泥进行搅拌，便于第一送料泵进行抽取输送。

在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案，所述旋流除砂器的制造材料为耐磨材料。

本技术方案中，旋流除砂器在实际的使用过程中受到砂粒长时间的冲刷，耐磨材料制成的旋流除砂器能够提高旋流除砂器的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型的结构简单，污泥中砂可在有机质损失较低的前提下得到有效脱除；热水解反应罐中首先将污泥进行热水解处理，热水解处理可降低污泥黏度，同时降低解除有机物对砂砾的包裹黏附，提高污泥的流动性，同时提高除砂效率及改善厌氧消化性能，增加甲烷产量。

缓冲沉砂罐与旋流除砂器相配合形成两级除砂系统，首先缓冲沉砂罐进行一级除砂，然后将缓冲沉砂罐的高含砂污泥通过第三送料泵输送到旋流除砂器进行二级除砂，旋流除砂器降低了有机质对旋流除砂的干扰、提高了旋流除砂器的利用率，提高了旋流除砂器的除砂效率，防止污泥中的砂在后续工艺段中沉积、结块。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中：1、浆化机；1.1、第一进料口；1.2、第一出料口；1.3、第二搅拌装置； 2、第一送料泵；3、热水解反应罐；3.1、第二进料口；3.2、第二出料口；4、第二送料泵；5、缓冲沉砂罐；5.1、第三进料口；5.2、脱砂污泥出料口；5.3、高含砂污泥出料口；5.4、第一搅拌装置；6、第四送料泵；7、换热器；8、第三送料泵；9、旋流除砂器；9.1、进泥口；9.2、轻质污泥出口；9.3、排砂口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了更好的说明本实用新型，下方结合附图1对本实用新型进行详细的描述。

参见图1所示，一种具有除砂功能的污泥热水解系统，包括：浆化机1、热水解反应罐3、缓冲沉砂罐5、换热器7和旋流除砂器9；浆化机1具有第一进料口 1.1和第一出料口1.2，第一进料口1.1连接外部污泥源，第一出料口1.2设置于浆化机1的下半部；热水解反应罐3具有第二进料口3.1和第二出料口3.2，第二进料口1.1与通过第一管道与第一出料口1.2相连接，第一管道上设有第一输送泵，第二出料口1.2设置于热水解反应罐3的底部；沉砂罐上设有第三进料口5.1、脱砂污泥出料口5.2和高含砂污泥出料口5.3，设置于沉砂罐顶部的第三进料口5.1通过第二管道连接第二出料口3.2，高含砂污泥出料口5.3设置于沉砂罐底部，脱砂污泥出料口5.2设置于沉砂罐中部；换热器7的一端通过第五管道连接脱砂污泥出料口5.2，另一端连接厌氧处理单元，第五管道上设有第四送料泵6。旋流除砂器9上设有进泥口9.1、轻质污泥出口9.2和排砂口9.3，进泥口9.1通过第三管道连接高含砂污泥出料口5.3，第三管道上设有第三送料泵8，轻质污泥出口9.2设置于旋流除砂器9的顶部，轻质污泥出口9.2通过第六管道连接第四送料泵6的进料端；排砂口9.3 设置于旋流除砂器9的底部，排砂口9.3通过第四管道连接脱水单元。需要说明的是，旋流除砂器9的制造材料为耐磨材料；旋流除砂器9在实际的使用过程中受到砂粒长时间的冲刷，耐磨材料制成的旋流除砂器9能够提高旋流除砂器9的使用寿命。具体地，本实施例中第四送料泵为螺杆泵。

污泥通过第一进料口1.1进入到浆化机1中，第一输送泵将浆化机1处理后的污泥运输到热水解反应罐3，热水解反应罐3对反应罐内的污泥进行热水解处理，第二送料泵4将热处理后的污泥通过第二管道输送到沉砂罐中，沉砂罐中将热水解后的污泥进行暂存然后分离为脱砂污泥和高含砂污泥，脱砂污泥通过脱砂污泥出口流出，第四送料泵6通过第五管道将脱砂污泥输送到换热器7，脱砂污泥余热通过换热器7回收的同时将其冷却，然后进入厌氧处理单元；高含砂污泥通过高含砂污泥出口流出，第三送料泵8将高含砂污泥输送到旋流除砂器9，旋流除砂器9对高含砂污泥进行二次处理，将高含砂污泥中较重的砂类物质经过排砂口9.3流出，旋流分离器将分离出的轻质污泥经过轻质污泥出口9.2流出，轻质污泥流入第六管道，第四送料泵6将第六管道内的轻质污泥输送到换热器7中，对于轻质污泥余热通过换热器7回收的同时将其冷却，进入厌氧处理单元。值得一说的是，在缓冲沉砂罐 5进行一级泥砂分离，第三送料泵8将高含砂污泥输送到旋流除砂器9内，高含砂污泥在旋流除砂器9内旋转流动，密度大的砂粒在离心力的作用下被甩向旋流除砂器9的器壁，并在重力作用下沿旋流除砂器9内壁落入旋流除砂器9本体圆锥部分直至锥体最下端排砂口9.3排出，高含砂污泥去除砂粒以外的轻质污泥在锥体底部附近，轻质污泥为上升旋转运动，最后再从设备顶端部轻质污泥出口9.2流出，砂粒与污泥得以分离。

热水解反应罐3首先将污泥进行热水解处理降低污泥黏度，降低解除有机物对砂砾的包裹黏附，提高污泥的流动性，同时提高除砂效率及改善厌氧消化性能，增加甲烷产量；缓冲沉砂罐5与旋流除砂器9相配合形成两级除砂系统，首先缓冲沉砂罐5进行一级除砂，然后将缓冲沉砂罐5的高含砂污泥通过第三送料泵8输送到旋流除砂器9进行二级除砂，降低了有机质对除砂的干扰，提高了除砂效率，防止污泥中的砂在后续工艺段中沉积、结块。

参见图1所示，本实施例的具体示例，浆化机1内设有若干第二搅拌装置1.3；第二搅拌装置1.3进一步包括安装于浆化机1上的第二电机和设置于浆化机1内的第二搅拌浆，第二电机的第二输出轴通过第二联轴器驱动连接第二搅拌浆上的第二旋转轴。浆化机1通过若干第二搅拌装置1.3实现浆化，第二搅拌装置1.3工作原理为，启动第二电机，第二电机上的第二输出轴转动，第二输出轴通过第二联轴器驱动第二旋转轴转动，第二旋转轴转动带动第二搅拌桨进行转动，进而使得浆化机 1对污泥进行搅拌，便于第一送料泵2进行抽取输送。

本实施例的具体示例，沉砂罐内设有沉降区和沉砂区，沉降区位于沉砂区的上方，沉砂罐上设有第一搅拌装置5.4；第一搅拌装置5.4进一步包括安装于沉砂罐上的第一电机和设置于沉降区内的第一搅拌浆，第一电机的第一输出轴通过第一联轴器连接第一搅拌浆的第一旋转轴。需要说明的是，沉降区与沉砂区的体积比为 3:1-4:1。沉降区与沉砂区的比例设置，有利于第一搅拌桨进行搅拌，同时能够提高沉砂的效率。值得一说的是，第一搅拌桨位于沉砂区的长度不超过位于沉砂区内高度的1/3，第一搅拌桨的转动速率为10～50r/min。第一搅拌桨位于沉砂区的长度不超过位于沉砂区内高度的1/3，能够在保证搅拌的基础上放置沉砂区的泥砂向上翻起。

在实际的使用过程中，启动第一电机，第一电机的第一输出轴进行转动，旋转速率为25r/min，第一输出轴通过第一联轴器带动第一旋转轴进行转动，第一旋转轴的转动使得第一搅拌浆进行转动，使得污泥进行初级分离，沉降区内为脱砂污泥，通过脱砂污泥出口流出，沉砂区为高含砂污泥，通过高含砂污泥出口流出。

本实用新型在使用过程中，污泥通过第一进料口1.1进入到浆化机1中，启动浆化机1上的第二电机，第二电机上的第二输出轴转动，第二输出轴通过第二联轴器驱动第二旋转轴转动，第二旋转轴转动带动第二搅拌桨进行转动，进而使得浆化机1对污泥进行搅拌，第一输送泵将浆化机1处理后的污泥运输到热水解反应罐3，热水解反应罐3对反应罐内的污泥进行热水解处理，第二送料泵4将热处理后的污泥通过第二管道输送到沉砂罐中，沉砂罐中将热水解后的污泥进行暂存然后分离为脱砂污泥和高含砂污泥，脱砂污泥通过脱砂污泥出口流出，第四送料泵6通过第五管道将脱砂污泥输送到换热器7，脱砂污泥余热通过换热器7回收的同时将其冷却，然后进入厌氧处理工艺；高含砂污泥通过高含砂污泥出口流出，第三送料泵8将高含砂污泥输送到旋流除砂器9，旋流除砂器9进行旋流除砂，较重的砂类物质经过排砂口9.3流出，然后流入脱水单元进行处理；旋流分离器将分离出的轻质污泥经过轻质污泥出口9.2流出，轻质污泥流入第六管道，第四送料泵6将第六管道内的轻质污泥输送到换热器7中，对于轻质污泥的余热通过换热器7回收的同时将其冷却，进入厌氧处理单元。缓冲沉砂罐5与旋流除砂器9相配合形成两级除砂系统，首先缓冲沉砂罐5进行一级除砂，然后将缓冲沉砂罐5的高含砂污泥通过第三送料泵8输送到旋流除砂器9进行二级除砂，降低了有机质对旋流除砂的干扰、提高了除砂效率，防止污泥中的砂在后续工艺段中沉积、结块。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，以及对于上述实施例一个或多个进行组合实施例，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改或组合，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，包括：浆化机、热水解反应罐、缓冲沉砂罐、换热器和旋流除砂器；

所述浆化机具有第一进料口和第一出料口，所述第一进料口连接外部污泥源，所述第一出料口设置于所述浆化机的下半部；

所述热水解反应罐具有第二进料口和第二出料口，所述第二进料口通过第一管道与所述第一出料口相连接，所述第一管道上设有第一输送泵，所述第二出料口设置于所述热水解反应罐的底部；

所述缓冲沉砂罐上设有第三进料口、脱砂污泥出料口和高含砂污泥出料口，设置于所述缓冲沉砂罐顶部的所述第三进料口通过第二管道连接所述第二出料口，所述高含砂污泥出料口设置于所述缓冲沉砂罐底部，所述脱砂污泥出料口设置于所述缓冲沉砂罐中部；

所述换热器的一端通过第五管道连接所述脱砂污泥出料口，另一端连接厌氧处理单元，所述第五管道上设有第四送料泵；

所述旋流除砂器具有进泥口、轻质污泥出口和排砂口，所述进泥口通过第三管道连接所述高含砂污泥出料口，所述第三管道上设有第三送料泵，所述轻质污泥出口设置于所述旋流除砂器的顶部，所述轻质污泥出口通过第六管道连接所述第四送料泵的进料端，所述排砂口设置于所述旋流除砂器的底部，所述排砂口通过第四管道连接脱水单元。

2.根据权利要求1所述的一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，所述缓冲沉砂罐内设有沉降区和沉砂区，所述沉降区位于所述沉砂区的上方，所述缓冲沉砂罐上设有第一搅拌装置；

所述第一搅拌装置进一步包括安装于所述缓冲沉砂罐上的第一电机和设置于所述沉降区内的第一搅拌浆，所述第一电机的第一输出轴通过第一联轴器连接所述第一搅拌浆的第一旋转轴。

3.根据权利要求2所述的一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，所述沉降区与所述沉砂区的体积比为3:1-4:1。

4.根据权利要求2或3所述的一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，所述第一搅拌桨位于所述沉砂区的长度不超过位于所述沉砂区内高度的1/3，所述第一搅拌桨的转动速率为10～50r/min。

5.根据权利要求1所述的一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，所述浆化机内设有若干第二搅拌装置；

所述第二搅拌装置进一步包括安装于所述浆化机上的第二电机和设置于所述浆化机内的第二搅拌浆，所述第二电机的第二输出轴通过第二联轴器驱动连接所述第二搅拌也上的第二旋转轴。

6.根据权利要求1所述的一种具有除砂功能的污泥热水解系统，其特征在于，所述旋流除砂器的制造材料为耐磨材料。

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