CN217025737U - 一种地下式污水厂污泥处理装置及污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下式污水厂污泥处理装置，包括污泥浓缩池、调质池、脱水装置、干化装置和污水源热泵系统；污泥浓缩池、调质池、脱水装置与干化装置依次相连；污水源热泵系统与干化装置连接，向干化装置提供热能。本实用新型引入了污水源热泵系统，可以充分利用城市污水的热量，高效节能，供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统，无燃烧过程，满足地下式空间相对密封运行条件下的运行安全；污泥含水率可以降至40％，达到减量化的目的。

Description

一种地下式污水厂污泥处理装置及污泥处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种地下式污水厂污泥处理装置及污泥处理系统。

背景技术

随着城镇化进程的推进，污水处理厂由于本身固有的水质处理流程长、占地面积大的缺点，在城市扩容进程中面临着污水处理系统的约束性和土地资源的稀缺性双重瓶颈。如何调和新建污水处理厂与城镇建设之间的矛盾显得尤为重要。因此，当前污水处理厂建设必须突破传统用地观念，充分利用地下空间，节约土地资源，推广建设下沉式污水处理系统，通过土地的立体使用和节地高效工艺，解决了地上式污水处理厂存在土地资源浪费、环境污染及厂区周边土地资源贬值的问题。相对于传统的地上式污水处理厂，地下式污水处理厂具有占地面积小，噪声、臭味污染小，与自然景观相协调等优势，近年来得到了越来越广泛的应用。

地下式污水处理厂作为一个相对密闭且高度集约式布置的环境，污水处理过程中产生的污泥由于含水率高、体积庞大、易腐烂、气味恶臭且含有大量病菌等有毒有害物质，是地下式污水处理厂迫切需要解决的问题。与传统的污水处理厂相比，地下式污水处理厂的整个空间是个相对密封的环境，且高度集约式布置，污染源处如污泥脱水段会有大量的臭气富集；另一方面，在污泥热干化过程中，存在自燃和粉尘爆炸的危险，故其运行安全和除臭通风要求大大高于传统地上污水处理厂。

此外，污泥处理过程的脱水滤液中氨氮浓度较高，这部分高氨氮如果不进行处理直接排至厂区生物处理系统，随脱水滤液回流到污水处理系统，将对再生水处理工艺中总氮的出水指标造成一定的影响，使污水中碳氮比不足的问题更加突出，需增加碳源投加量，增加了污水处理的难度和处理成本。因此有必要将这部分污水单独收集处理，以减少这部分污染物对污水处理设施的冲击以及系统的氮负荷。

实用新型内容

为了克服现有技术地下式污水处理厂污泥无法有效处理的问题，本实用新型一方面提供了一种地下式污水厂污泥处理装置，本实用新型另一方面提供了一种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种地下式污水厂污泥处理装置，包括污泥浓缩池、调质池、脱水装置、干化装置和污水源热泵系统；污泥浓缩池、调质池、脱水装置与干化装置依次相连；污水源热泵系统与干化装置连接，向干化装置提供热能。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置，还包括物料输送系统，物料输送系统包括排泥泵、输送泵、螺杆泵；污水处理厂的污泥经排泥泵进入污泥浓缩池，污泥经浓缩后经输送泵输送至调质池进行调质，再由输送泵输送至脱水装置中，污泥脱水后经螺杆泵进入干化装置实现污泥干化。

进一步优选的，物料输送系统全部采用密封设计，并设有检修口，防止洒漏和臭气外溢，同时方便检修维护。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置，污泥处理装置还包括除臭系统；除臭系统分别与污泥浓缩池、脱水装置、干化装置相连；进一步优选的，除臭系统包括臭气负压收集系统和除臭装置，臭气负压收集系统分别与污泥浓缩池、调质池、脱水装置、干化装置相连；除臭装置包括超精密过滤系统、高压机组、多功能旋转式风送远程喷雾器，臭气通过臭气负压收集系统输送至除臭装置处进行除臭处理。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置，还包括污泥脱水液处理系统；污泥脱水液处理系统与脱水装置相连；进一步优选的，污泥脱水液处理系统包括依次相连的短程硝化单元和厌氧氨氧化单元；再进一步优选的，污泥脱水液处理系统包括依次相连的调节池、短程硝化单元和厌氧氨氧化单元；更进一步优选的；厌氧氨氧化单元包括生物滤池填料；脱水装置的污泥脱水滤液进入调节池，完成水量与水质的均化后，通过进水泵输送至短程硝化单元，去除SS和部分COD，实现氨氮转化亚硝酸盐，上清液进入厌氧氨氧化生物池，在厌氧氨氧化单元中完成总氮的去除；厌氧氨氧化单元内的泥水混合物泥水分离后，上清液作为本系统出水排放至厂内出水管线。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，污泥浓缩池包括池体、刮泥机和加速浓缩棒；刮泥机包括旋转轴和刮泥机叶片；旋转轴竖直安装在池体中心；刮泥机叶片安装在旋转轴四周；加速浓缩棒安装在刮泥机叶片上；进一步优选的，加速浓缩棒与旋转轴呈10-35度夹角。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，污泥浓缩池底部设有泥斗和出泥口。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，调质池顶部设有配药装置；配药装置向调质池中投加污泥处理药剂；配药装置可根据污泥性质配置不同药剂。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，调质池设有第一搅拌装置；第一搅拌装置安装在调质池顶部；第一搅拌装置的搅拌桨伸入调质池内部。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，脱水装置包括第一进料斗、脱水螺旋和背压板；脱水螺旋包括螺旋轴，背压板安装在螺旋轴的一端，螺旋轴与背压板之间距离可调；污泥沿螺旋轴方向向前推进，在背压板形成的内压作用下充分脱水，脱水后的泥饼从背压板与螺旋主体形成的空隙排出，通过调节螺旋轴的转动速度和背压板的空隙来调节污泥处理量和泥饼的含水率。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，脱水装置还包括混合槽；混合槽设在第一进料斗和脱水螺旋之间。

进一步优选的，混合槽设有第二搅拌装置；第二搅拌装置安装在混合槽顶部；第二搅拌装置的搅拌桨伸入混合槽内部。

进一步优选的，混合槽设有浓缩区，浓缩区位于混合槽底部；污泥通过第一进料斗进入混合槽内，通过第二搅拌装置进行充分混合形成矾花，矾花在浓缩区经过重力浓缩，大量的滤液从浓缩部的滤缝中排出；浓缩区内的浓缩污泥进入脱水装置的脱水螺旋。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，干化装置包括第二进料斗、干燥室和循环风机；循环风机用于干化装置内部热量循环；干化装置在负压条件下运行；干化装置采用耐热、耐腐蚀材质。

优选的，这种地下式污水厂污泥处理装置中，污水源热泵系统包括换热器、冷凝器和蒸发器；换热器与外部热源进行热交换；蒸发器用于从换热器中获得热量并与冷凝器进行热交换，冷凝器放出的热量用于干化装置；以污水处理系统的出水作为热源，采用间接利用的方式；在本实用新型的一些优选实施例中，污水源热泵系统还可向污泥脱水液处理系统提供热能。

本实用新型还提供了一种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，包括自上而下依次设置的地上景观层、景观覆土层和双层池体结构层；双层池体结构层包括上述污泥处理装置。

优选的，这种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，地上景观层包括地上景观和进场道路。

优选的，这种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，双层池体结构层一侧设有下沉式厂内道路，双层池体结构层顶板上设有导光照明孔。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型的地下式污水厂污泥处理装置引入污水源热泵系统，可以充分利用城市污水的热量，高效节能，供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统，无燃烧过程，满足地下式空间相对密封运行条件下的运行安全；污泥含水率可以降至40％，达到减量化的目的。

2)采用本实用新型的地下式污水厂污泥处理装置，包括除臭系统、干化装置、污水源热泵系统，可以充分利用城市污水的热量，解决污泥和污泥脱水液处理所需热源，而且能有效控制地下空间恶臭污染物的产生，解决了地下式污水处理厂存在空间相对密封、运行安全和除臭通风要求高的问题。

3)本实用新型的污泥脱水液系统处理装置引入了短程硝化-厌氧氨氧化处理系统，在实现污泥干化处理过程中降低污泥脱水液的高负荷氮；通过污泥脱水液的单独收集处理，减少污泥脱水液污染物对污水处理设施的冲击，污泥脱水液含氮去除率达到90％以上。

4)本实用新型提供了叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，在地下式污水处理厂的污泥脱水干化处理方面，可以充分利用地下空间，应用空间巨大；叠层布置的地下式污泥脱水干化系统由于处于地下全封闭管理噪音、污染较小，而且地面增设绿化单元，可以有效提升居民城市生活环境的舒适性。

附图说明

图1为地下式污水厂污泥处理装置示意图。

图2为实施例的地下式污水厂污泥处理装置示意图。

图3为实施例的叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统示意图。

附图标记：

100-地上景观层，200-景观覆土层，300-双层池体结构层，310-浓缩池，311-池体，312- 刮泥机，313-加速浓缩棒，320-调质池，321-配药装置，322-第一搅拌装置，330-脱水装置， 331-第一进料斗，332-脱水螺旋，333-背压板，334-混合槽，340-干化装置，341-第二进料斗， 342-干燥室，343-循环风机，350-污水源热泵系统，351-换热器，352-冷凝器，353-蒸发器， 360-除臭系统，370-污泥脱水液处理系统，371-调节池，372-短程硝化单元，373-厌氧氨氧化单元。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。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。

实施例中所用的原料或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种地下式污水厂污泥处理装置，包括污泥浓缩池310、调质池320、脱水装置330、干化装置340和污水源热泵系统350。

下面参考图2描述本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置。

如图2所示，本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，包括浓缩池310，调质池320，脱水装置330，干化装置340，污水源热泵系统350，除臭系统360，污泥脱水液处理系统370。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，浓缩池310包括池体311，刮泥机312，加速浓缩棒313。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，调质池320包括配药装置321，第一搅拌装置322。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，脱水装置330包括第一进料斗331，脱水螺旋332，背压板333，混合槽334。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，干化装置340包括第二进料斗341，干燥室342，循环风机343。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，污水源热泵系统350包括换热器351，冷凝器352，蒸发器353。

本实用新型实施例的地下式污水厂污泥处理装置，污泥脱水液处理系统370包括调节池 371，短程硝化单元372，厌氧氨氧化单元373。

下面参考图3描述本实用新型实施例的叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统。

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，包括地上景观层100，景观覆土层200，双层池体结构层300。

本实施例的叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，双层池体结构层300包括浓缩池310，调质池320，脱水装置330，干化装置340，污水源热泵系统350，除臭系统360，污泥脱水液处理系统370；污泥脱水液处理系统370包括调节池371，短程硝化单元372，厌氧氨氧化单元373。

应用本实用新型的地下式污水厂污泥处理装置处理污泥，待处理污泥通过输送泵输送至污泥浓缩池310中进行重力沉淀浓缩，加速浓缩棒313可加快污泥的浓缩，经刮泥机312从出泥口排出进入调质池320中，配药装置321向调质池320中投加药剂，根据污泥性质配置不同浓度的药剂，使用第一搅拌装置322进行搅拌，便于后续污泥脱水干化步骤；调质池320 调质后污泥经第一进料斗331进入脱水装置330中，在混合槽334中投加污泥浓缩加速药剂，第二搅拌装置进行搅拌，进行充分混合形成矾花，矾花在混合槽334中经过浓缩，大量的滤液从浓缩部的滤缝中排出，浓缩后的污泥进入脱水螺旋332中脱水，污泥在脱水螺旋332沿着螺旋轴旋转方向继续向前推进，在背压板333形成的内压作用下充分脱水，脱水后的泥饼从背压板333与脱水螺旋322形成的空隙排出；经脱水装置330处理后的污泥通过第二进料斗341进入干化装置340中，在干燥室342中进行低温干燥，循环风机343向干燥室342提供循环热量，经过干化装置340处理后的污泥满足含水率要求外运处理；污水源热泵系统350 通过换热装置351从污水处理厂的废水中获得热量经蒸发器353和冷凝器352向干化装置340 提供污泥干化所需的热量。除臭系统360与污泥浓缩池310、脱水装置330、干化装置340相连，通过除臭系统360的臭气负压收集系统收集臭气进行臭气处理；脱水装置330的污泥脱水液进入污泥脱水液处理系统370处理，依次经过调节池371、短程硝化单元372、厌氧氨氧化单元373处理，污泥脱水液出水排放至厂内出水管线。

应用本实施例的叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，从上到下依次是地上景观层100，景观覆土层200，双层池体结构层300，在双层池体结构层300内进行污泥干化处理及污泥脱水液处理，污泥依次经过浓缩池310，调质池320，脱水装置330，干化装置340实现污泥干化并外运；污水源热泵系统350向干化装置340和污泥脱水液处理系统370进行供热，除臭系统360收集污泥浓缩池310、调质池320、脱水装置330、干化装置340、污泥脱水液处理系统370的臭气进行处理；脱水装置330的污泥脱水液进入污泥脱水液处理系统370处理。

实施例1

采用附图3所示的叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统处理污泥，处理过程如下：

含水率为99％的污水厂二沉池剩余污泥经进泥管路，由物料输送系统的物料泵进入污泥浓缩池中，污泥浓缩浓池包括池体、刮泥机和加速浓缩棒，池体为圆形，底部设有泥斗和出泥口，刮泥机的旋转轴置于池体中心，刮泥机上安装有刮泥机叶片，加速浓缩棒与竖直方向呈10-35度夹角，一端在水区一端伸入污泥区，污泥经过重力浓缩后使污泥增稠，降低污泥的含水率，经污泥浓缩池处理后的污泥含水率为95-98％；污泥经刮泥机通过输送泵输送至调质池进行调质调理，通过第一搅拌装置和配药装置对污泥进行调节，采用化学和/或物理调节，去除污泥中的水分，在满足脱水装置进料要求后，经输送泵由进料斗进入污泥脱水装置，经过脱水机脱水，污泥脱水后含水率降至80％；污泥脱水液进入污泥脱水液处理系统处理进行处理，经过调节池调节进入短程硝化单元实现污泥脱水液的脱氮处理，出水进入厌氧氨氧化单元，厌氧氨氧化单元包括生物滤池填料，最后污泥脱水液排出；污泥脱水的泥饼经螺杆泵进入污泥干化装置，干化装置包括进料斗、干燥室、循环风机，采用低温干化，干化装置采用耐热、耐腐蚀材质，满足污泥干化工作温度的要求，干化温度控制在40-70℃，干化后含水率降至40％以下，干化污泥外运。污水源热泵系统与干化装置连接，以污水处理系统的二级出水作为热源，采用间接利用的方式，从污水中提取热源为污泥干化提供热能。PLC在线监测和反馈系统对污泥脱水干化全流程进行监测反馈，根据现场运行情况调整系统工艺参数，可实时调整系统运行工艺参数，设置运行状态显示、故障报警等功能。污泥输送过程采用全密封设计，防止洒漏和臭气外溢，同时设置检修口，方便检修维护。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，包括污泥浓缩池、调质池、脱水装置、干化装置和污水源热泵系统；所述污泥浓缩池、所述调质池、所述脱水装置与所述干化装置依次相连；所述的污水源热泵系统与干化装置连接，向干化装置提供热能。

2.根据权利要求1所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的污泥处理装置还包括除臭系统；所述的除臭系统分别与污泥浓缩池、脱水装置、干化装置相连。

3.根据权利要求1或2所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的污泥处理装置还包括污泥脱水液处理系统；所述的污泥脱水液处理系统与脱水装置相连。

4.根据权利要求3所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的污泥脱水液处理系统包括依次相连的短程硝化单元和厌氧氨氧化单元。

5.根据权利要求1所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的污泥浓缩池包括池体、刮泥机和加速浓缩棒；所述的刮泥机包括旋转轴和刮泥机叶片；所述的旋转轴竖直安装在池体中心；所述的刮泥机叶片安装在旋转轴四周；所述的加速浓缩棒安装在刮泥机叶片上。

6.根据权利要求1所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的脱水装置包括第一进料斗、脱水螺旋和背压板；所述的脱水螺旋包括螺旋轴；所述的背压板安装在螺旋轴的一端。

7.根据权利要求6所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的脱水装置还包括混合槽；所述的混合槽设在第一进料斗和脱水螺旋之间。

8.根据权利要求1所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的干化装置包括第二进料斗、干燥室和循环风机；所述的循环风机用于干化装置内部热量循环。

9.根据权利要求1所述的地下式污水厂污泥处理装置，其特征在于，所述的污水源热泵系统包括换热器、冷凝器和蒸发器；所述的换热器与外部热源进行热交换；所述的蒸发器用于从换热器中获得热量并与冷凝器进行热交换，所述的冷凝器放出的热量用于干化装置。

10.一种叠层布置的地下式污水厂污泥处理系统，其特征在于，包括自上而下依次设置的地上景观层、景观覆土层和双层池体结构层；所述的双层池体结构层包括权利要求1-9任一项所述的污泥处理装置。

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