CN218909994U - 一种畜禽沼液的预处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于沼气工程领域，本申请提供了一种畜禽沼液的预处理系统，包括：调节池、混凝池、沉淀池、气浮池；所述调节池的出水口通过第一连接管道与所述混凝池的进水口连接，所述第一连接管道上设置有进水泵、电磁流量计和减压阀；所述混凝池内设置有第一搅拌装置，所述混凝池还设置有加药口，所述混凝池出水口通过第二连接管道与所述沉淀池连接，所述沉淀池出水口通过第三连接管道与所述气浮池的絮凝区连接，所述气浮池絮凝区设置有第二搅拌装置，所述气浮池出水口通过连接管与后续生化处理系统连接。经过本申请系统处理后的沼液会极大程度的降低水中的色度、悬浮物以及COD浓度，从而降低后续生物处理单元的负荷，满足生物处理的要求。

Description

一种畜禽沼液的预处理系统

技术领域

本实用新型属于沼气工程领域，具体而言，涉及一种畜禽沼液的预处理系统。

背景技术

沼气工程可以实现畜禽养殖废弃物的减量化、无害化和资源化。近年来，我国畜禽养殖业沼气工程建设事业快速发展，然而，沼液的后续处理成为了新的环境问题。沼液是畜禽养殖废弃物厌氧发酵后的残留液体，该液体仍含有高浓度的悬浮物、氮磷以及有机质，并且具有高色度的特点。若处理不当，仍会对周边环境造成危害。

目前，畜禽沼液处理的主流工艺仍是生物法，但经厌氧发酵后所产生沼液仍残留大量易堵塞设备或干扰深度处理的颗粒物，并且含有高浓度的有机质，易对生物处理单元形成冲击，增大了生物处理的难度，从而使最终处理效果不佳。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种畜禽沼液的预处理系统，该预处理系统能够对厌氧发酵后的畜禽沼液进行前处理，去除沼液中悬浮物、色度和部分COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)，从而降低后续生化处理工艺的负荷。

本申请实施例提供了一种畜禽沼液的预处理系统，包括：调节池、混凝池、沉淀池、气浮池；所述调节池的出水口通过第一连接管道与所述混凝池的进水口连接，所述第一连接管道上设置有进水泵、电磁流量计和减压阀；所述混凝池内设置有第一搅拌装置，所述混凝池还设置有加药口，所述混凝池出水口通过第二连接管道与所述沉淀池连接，所述沉淀池出水口通过第三连接管道与所述气浮池的絮凝区连接，所述气浮池絮凝区设置有第二搅拌装置，所述气浮池出水口通过连接管与后续生化处理系统连接。

其中，所述调节池设置有空气输送管，所述空气输送管与鼓风机连接形成空气搅拌系统。

其中，混凝池加药口通过第一加药管与第一加药箱连接，所述第一加药箱设置有进水口，进水口用于连接自来水管，所述第一加药箱上部设置有第一隔膜计量泵，所述第一加药箱内装填有聚丙烯酰胺阳离子溶液并通过所述第一隔膜计量泵按照预设的加药量引入所述混凝池。

其中，气浮池絮凝区通过第二加药管与第二加药箱连接，所述第二加药箱设置有进水口，所述进水口用于连接自来水管，所述第二加药箱上部设置有第二隔膜计量泵，所述第二加药箱内装填有聚合氯化铝溶液并通过所述第二隔膜计量泵按照预设的加药量引入所述气浮池絮凝区。

其中，所述气浮池包括溶气泵、溶气罐和浮渣分离系统，所述溶气罐的一端与所述气浮池主池体部分的底部通过溶气水回流管连接，所述溶气罐的另一端通过溶气水进水管与所述气浮池的清水管连接，所述溶气水进水管上设置有所述溶气泵；所述浮渣分离系统包括刮渣板和浮渣槽，所述刮渣板位于气浮池上部，所述浮渣槽位于气浮池侧部，所述刮渣板用于将浮渣刮至浮渣槽，所述浮渣槽通过连接管与沉淀池的排泥管连接。

其中，所述沉淀池为竖流沉淀池且底部连接有排泥管。

其中，所述调节池的径深比为5：7。

其中，所述混凝池的径深比为1：2。

其中，所述气浮池的主池体部分宽度、长度及高度的比值为5：7：8。

本申请实施例畜禽沼液的预处理系统具有如下有益效果：

经过本申请系统处理后的沼液会极大程度的降低水中的色度、悬浮物以及COD浓度，从而降低后续生物处理单元的负荷，满足生物处理的要求。

附图说明

图1是本申请畜禽沼液的预处理系统的结构示意图；

图2是本申请中气浮池的结构示意图；

图3是本申请中混凝池的结构示意图；

图4是本申请中沉淀池的结构示意图。

附图中标记：

1鼓风机、2空气输送管、3调节池、4进水泵、5电磁流量计、6减压阀、7第一连接管道、8第一加药管、9第一搅拌装置、10混凝池、11第二连接管道、12沉淀池、13第三连接管道、14第二加药管、15气浮池絮凝区、16气浮池、17第一加药箱、18第二加药箱、19第一隔膜计量泵、20刮渣板、21浮渣槽、22清水槽、23清水管、24溶气水进水管、25第一压力阀、26溶气泵、27溶气罐、28溶气水回流管、29加药口、30排泥管、31出水槽、32中心管、33反射板、34第二隔膜计量泵、35第二搅拌装置、36第二压力阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的介绍。

如图1-4所示，本申请畜禽沼液的预处理系统包括调节池3、混凝池10、沉淀池12和气浮池16；调节池3的出水口通过第一连接管道7与混凝池10的进水口连接，第一连接管道7上设置有进水泵4、电磁流量计5和减压阀6，该减压阀6可用来更加精准的调控进水流量。混凝池10内设置有第一搅拌装置9，混凝池10还设置加药口29，混凝池10的出水口通过第二连接管道11与沉淀池12连接，沉淀池12的出水口通过第三连接管道13与气浮池16的絮凝区连接。气浮池的絮凝区15设置有第二搅拌装置35，气浮池16出水口通过连接管与后续生化处理系统连接。

调节池3设置有空气输送管2，空气输送管的一端与鼓风机1连接形成空气搅拌系统，鼓风机1可与后续生化处理系统共用，节约设备购买成本，且形成的空气搅拌系统能使调节池内水质更加均匀；调节池3的径深比为5：7。如图1-3所示，混凝池加药口29通过第一加药管8与第一加药箱17连接，第一加药箱17设置有进水口，进水口用于连接自来水管，第一加药箱17上部设置有第一隔膜计量泵19，第一加药箱17内装填有聚丙烯酰胺阳离子溶液并通过第一隔膜计量泵19按照特定的加药量引入混凝池10，加药量与进水COD浓度及色度的比值为1：50：220-1：100：265之间，加药量及进水COD浓度均以mg/L计。

气浮池絮凝区15通过第二加药管14与第二加药箱18连接，第二加药箱18设置有进水口，进水口用于连接自来水管，第二加药箱18上部设置有第二隔膜计量泵34，第二加药箱18内装填有聚合氯化铝溶液并通过第二隔膜计量泵34按照特定的加药量引入气浮池絮凝区15，加药量与进水COD浓度及色度的比值为1：70：290-1：130：350之间，加药量及进水COD浓度均以mg/L计。

如图2-4所示，混凝池10的径深比为1：2；沉淀池12为竖流沉淀池且底部连接有排泥管30，停留时间为2h，该停留时间可以保证混凝所形成的絮体充分沉淀，而排泥管30可以用来在沉淀池达到负荷上限时，及时排空池内污泥并恢复沉淀池性能，且排空时间仅需1-2min，可以在不影响进水的情况下进行排空，污泥被直接排入沼液池中。沉淀池12的反射板33上部池体高度与反射板33下部池体高度的比值为1，反射板33上部池体长宽比为1：1。

气浮池16包括溶气泵26、溶气罐27和浮渣分离系统，溶气罐27的一端与气浮池16底部通过溶气水回流管28连接，溶气罐27的另一端通过溶气水进水管24与气浮池16的清水管23连接，溶气水回流管28上设置有第一压力阀25，溶气水进水管24上设置有溶气泵26，溶气水进水管24上设有第二压力阀36，清水管23与清水槽22连接；气浮池16上部设置有刮渣板20，刮渣板20可将浮渣刮至浮渣槽21，浮渣槽21通过连接管与沉淀池排泥管30连接，形成浮渣分离系统，气浮池16的主池体部分(不包括絮凝区15、浮渣槽21及清水槽22)宽度、长度及高度的比值为5：7：8。

本申请的技术原理如下：

如图1所示，在本实施例中沼液先进入调节池3配合空气搅拌，通过空气输送管2不间断的输送空气进行搅拌，确保水体中的悬浮物分布均匀而不是大量沉积在底部，以此确保后续物化处理系统的进水水质较为均匀，水量较为稳定。

如图1、3所示，在本实施例中调节池3出水被送入混凝池10中进行絮凝，依靠吸附架桥作用能够使水中大量的颗粒物和有机质凝聚在一起，并且根据定性实验可以确定的是污水中绝大部分悬浮物及污染物均携带负电荷，因此基于电荷异性相吸的原理，同时往混凝池10内投加聚丙烯酰胺阳离子溶液能够加快絮凝的速度并且强化絮凝的效果。

如图1、4所示，在本实施例中混凝池10出水被引入沉淀池12，通过絮凝所形成的大块絮体会依靠重力作用沉淀至池底。其中，沉淀池采用竖流式沉淀池，混凝池10出水会通过中心管32流入沉淀池12，该类沉淀池利用水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速度与水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的颗粒将悬浮在混合液中形成一层悬浮层，对上升的颗粒进行拦截和过滤，因此具有较高的沉淀效率，上清液会流入出水槽31并通过出水槽流入下一级工艺，且反射板33的存在可以防止进水水流的流速过大而对池底泥层形成冲击，该沉淀池具有占地面积小，管理方便等优点，在竖流沉淀池底部设置有一根较粗的排泥管30，可以在沉淀池达到其负荷上限时快速排泥且不影响设备的正常进水运行。

如图1、2所示，在本实施例中，沉淀池上清液被引入气浮池絮凝区15，在该区域配合着投加的聚合氯化铝溶液进行再一次的絮凝，使水体中一些残留的细小颗粒物凝聚并形成絮体，这些絮体会被溶气罐27回流至气浮池的饱和溶气水所产生的微小气泡粘附，并浮至气浮池表面，通过刮渣板20将这些絮体刮出分离。经过该系统处理后的沼液会极大程度的降低水中的色度、悬浮物以及COD浓度。

其中，气浮池采用部分回流溶气气浮法，该方法是将部分处理后的水注入溶气罐内加压并使空气和水充分混合溶解，形成溶气水，然后通过回流管将这部分饱和的溶气水通入已经完成絮凝的水中，在常压下释放，空气所析出的微小气泡，粘附在细小的杂质颗粒上，造成絮体颗粒整体密度小于水而上升，从而达到固液分离的目的。该方法的气浮效果好且能耗低。

在实际处理过程中，沼液先进入调节池配合空气搅拌，可以使后续物化处理系统的进水水质较为均匀，水量较为稳定，然后输送至混凝池中进行絮凝，依靠吸附架桥作用能够使水中大量的颗粒物和有机质凝聚在一起，同时往混凝池内投加的聚丙烯酰胺阳离子溶液会加快絮凝的速度并且强化絮凝的效果，混凝池出水引入沉淀池后，通过絮凝所形成的大块絮体会依靠重力作用沉淀至池底，然后，上清液流入气浮池的絮凝区，在该区域配合着投加的聚合氯化铝溶液进行再一次的絮凝，使水体中一些细小的颗粒物凝聚并形成絮体，这些絮体会被溶气罐回流至气浮池的饱和溶气水所产生的微小气泡粘附，并浮至气浮池表面，通过刮渣板将这些絮体刮出分离。经过该系统处理后的沼液会极大程度的降低水中的色度、悬浮物以及COD浓度，从而降低后续生物处理单元的负荷，满足生物处理的要求。

接下来，采用本实施例的一种畜禽沼液的预处理系统对某沼气站畜禽沼液进行处理，验证其处理效果。

其中，调节池使用聚乙烯材料设计的桶体，有效容积为2000L；混凝池为聚乙烯和部分聚氯乙烯所设计的桶体，有效容积为200L；沉淀池为碳钢材料所设计上部为正方体下部为锥体的构筑物，有效容积为700L；气浮池为碳钢和部分304不锈钢材料所设计的类长方体构筑物；进水管道、池体之间的连接管以及气浮池的回流管道为部分碳钢管与UPVC管组成，进水水质如表1所示。

表1

指标	COD(mg/L)	色度	PH
				浓度	1200±200	4800±400	7.0±0.5

实验过程中选取21.0L/h·m³作为水力负荷条件，采用连续进水，水力停留时间为48h，进水流量为87.5L/h，进水水温为12±3℃。

基于以上运行条件，对某沼气站畜禽沼液进行处理，处理数据如表2所示。

表2

指标	出水浓度	去除率
			COD	45±10(mg/L)	97.11％
色度	150±40	96.93％

结合表1和表2的数据可知，通过本实例所提供的沼液预处理系统可大幅降低COD和色度，其中，需要特别说明的是由于本实验进水的高色度很大程度是由于沼液中大量污泥所造成，所以在本实验中可认为色度的降低很大程度上代表了水中悬浮物的降低。由此可知，本实用新型所提供的一种畜禽沼液的预处理系统，处理效果极佳，能够大幅减少有机质对后续生物处理的冲击负荷和悬浮物对生物填料的堵塞。

经过本申请系统处理后的沼液会极大程度的降低水中的色度、悬浮物以及COD浓度，从而降低后续生物处理单元的负荷，满足生物处理的要求。

以上介绍仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，包括：调节池、混凝池、沉淀池、气浮池；所述调节池的出水口通过第一连接管道与所述混凝池的进水口连接，所述第一连接管道上设置有进水泵、电磁流量计和减压阀；所述混凝池内设置有第一搅拌装置，所述混凝池还设置有加药口，所述混凝池出水口通过第二连接管道与所述沉淀池连接，所述沉淀池出水口通过第三连接管道与所述气浮池的絮凝区连接，所述气浮池絮凝区设置有第二搅拌装置，所述气浮池出水口通过连接管与后续生化处理系统连接。

2.根据权利要求1所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述调节池设置有空气输送管，所述空气输送管与鼓风机连接形成空气搅拌系统。

3.根据权利要求2所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，混凝池加药口通过第一加药管与第一加药箱连接，所述第一加药箱设置有进水口，进水口用于连接自来水管，所述第一加药箱上部设置有第一隔膜计量泵，所述第一加药箱内装填有聚丙烯酰胺阳离子溶液并通过所述第一隔膜计量泵按照预设的加药量引入所述混凝池。

4.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，气浮池絮凝区通过第二加药管与第二加药箱连接，所述第二加药箱设置有进水口，所述进水口用于连接自来水管，所述第二加药箱上部设置有第二隔膜计量泵，所述第二加药箱内装填有聚合氯化铝溶液并通过所述第二隔膜计量泵按照预设的加药量引入所述气浮池絮凝区。

5.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述气浮池包括溶气泵、溶气罐和浮渣分离系统，所述溶气罐的一端与所述气浮池主池体部分的底部通过溶气水回流管连接，所述溶气罐的另一端通过溶气水进水管与所述气浮池的清水管连接，所述溶气水进水管上设置有所述溶气泵；所述浮渣分离系统包括刮渣板和浮渣槽，所述刮渣板位于气浮池上部，所述浮渣槽位于气浮池侧部，所述刮渣板用于将浮渣刮至浮渣槽，所述浮渣槽通过连接管与沉淀池的排泥管连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述沉淀池为竖流沉淀池且底部连接有排泥管。

7.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述调节池的径深比为5：7。

8.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述混凝池的径深比为1：2。

9.根据权利要求1-3任一项所述畜禽沼液的预处理系统，其特征在于，所述气浮池的主池体部分宽度、长度及高度的比值为5：7：8。

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