CN219409530U - 污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，该处理系统包括氮气曝气单元、污泥浓缩单元和排泥单元；所述的污泥浓缩单元包括污泥浓缩池、刮泥机和泥位计；所述的氮气曝气单元包括氮气气源管、阀Ⅰ和曝气管；所述的排泥单元包括排泥管Ⅰ、阀Ⅱ、污泥缓冲池、排泥管Ⅱ、阀Ⅲ、排泥泵、阀Ⅳ和污泥干化机；该污泥处理系统以刮泥机及氮气曝气单元协同作业的方式运行，污泥处理效果好，另外，氮气曝气单元的气源来自污水处理厂制氧期间的主要副产物氮气作为气源，可在臭氧制备环节中对氮气进行回用，避免氮气资源的直接浪费，并且氮气曝气的使用可显著降低池体中可燃气体的浓度，有效避免的发生爆炸的危险，污泥处理作业更环保。

Description

污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体为污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统。

背景技术

目前污水处理厂中含水污泥进入污泥浓缩池处理系统后，为了防止污泥沉降，常采用一套大功率机械搅拌装置，不间断运行，保持污泥呈悬浮状态。

传统机械式搅拌浓缩池的缺点：

（1）机械搅拌装置阻力大，这会导致污泥浓缩池污泥进泥速度与出泥速度不匹配，进的多，出的少，泥位上升，故障频发；

（2）机械搅拌装置运行过程中搅拌范围有限，边缘区域涉及不到，容易形成死角；

（3）机械搅拌装置一旦运行，过程无法停止检修。一旦停止，污泥快速沉降，污泥泵堵塞严重，如果污泥无法及时排除，将再次回流至污水处理系统，处理效率下降，长此以往恶性循环；

如国家专利公开号为CN203782003U的防堵塞污泥浓缩池，包括防堵塞污泥浓缩池，它主要包括有基础(1)、池体(2)、抽泥管(3)、排泥泵(4)、排泥管(5)、溢流口(6)，溢流堰(7)、中心导流筒(8)、通气管(9)、进泥管(10)、曝气管(11)、污泥斗(12)，所述的曝气管(11)位于污泥斗(12)的中部位置，曝气管(11)通过通气管(9)与鼓风机或压缩空气罐等气源连通，通气管(11)上设置有阀门。所述的池体(2)是方体型，材料结构是钢砼的构筑物。所述的进泥管(10)高位高于溢流堰(7)上沿，中心导流筒(8)在污泥浓缩池中心位置，中心导流筒(8)下端接近污泥斗(12)上端中心位置，在中心导流筒(8)下端有一圆锥形小挡板。 所述的抽泥管(3)外接排泥泵(4)，抽泥管(3)出口在池体(2)中间位置。

1、上述的污泥浓缩池摒弃了机械搅拌结构，其曝气管设置在污泥斗(12)的中部位置，在使用时容易在浓缩池底部边缘区域形成清除死角，并且在污泥处理作业期间，曝气作业始终开展，并不能根据污泥高度进行选择性起闭；

2、污水处理厂中常通过自建的空分车间进行氧气的制备，制得的氧气作为氧气气源通入臭氧发生器制备臭氧，而制氧副产大量高纯度氮气，运行过程中则直接排空，造成资源的浪费；

基于此，在污泥处理作业中，保持传统浓缩池的搅拌机构与曝气系统协同作业显得尤为重要，两者相辅相成才能有效的减缓污泥处理作业压力，并通过曝气系统有效的对边缘区域/难处理死角区域的污泥进行清除；其次，制氧环节产出的氮气也没有得到有效的利用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对传统浓缩池搅拌效果差，污泥沉降后阻力增大，设备故障频繁，且机械搅拌范围受限，容易残留死角，在污泥清除作业期间机械搅拌无法停运检修的问题，提供了一种结构设计合理，可对空分车间制氧时产生的氮气源进行有效回用，并有效结合传统浓缩池的搅拌机构与曝气系统进行协同作业，提高污泥处理效率、效果的污泥处理系统。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，该处理系统包括氮气曝气单元、污泥浓缩单元和排泥单元；

所述的污泥浓缩单元包括污泥浓缩池、刮泥机和泥位计；所述的污泥浓缩池的池壁上设置有污泥进口，污泥浓缩池的池底上设置有排泥口，所述的刮泥机安装在污泥浓缩池的顶部池壁处，所述的泥位计布置在污泥浓缩池的顶部池壁和底部池壁上；

所述的氮气曝气单元包括氮气气源管、阀Ⅰ和曝气管；氮气气源管的进气端与空分车间内空气分离设备的氮气排管接通，所述的阀Ⅰ安装在氮气气源管上，所述的曝气管的进气端与氮气气源管的出气端相接、出气端布置在污泥浓缩池内；

所述的排泥单元包括排泥管Ⅰ、阀Ⅱ、污泥缓冲池、排泥管Ⅱ、阀Ⅲ、排泥泵、阀Ⅳ和污泥干化机；所述的排泥管Ⅰ的进口端与所述的排泥口相接、出口端与污泥缓冲池的进口端相接，阀Ⅱ安装在排泥管Ⅰ上，排泥管Ⅱ的进口端与污泥缓冲池的出口端相接、出口端与污泥干化机的进口端相接，所述的阀Ⅲ、排泥泵和阀Ⅳ沿污泥排放方向顺次安装在排泥管Ⅱ上。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，所述的泥位计包括泥位计Ⅰ和泥位计Ⅱ，泥位计Ⅰ安装在距刮泥机溢流堰20cm-50cm的高度上，泥位计Ⅱ安装在所述的排泥口的上方50cm-100cm的高度上。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，所述的污泥浓缩池由上部池体和下部池体构成，上部池体呈空心圆柱状结构设置，下部池体呈倒置的空心圆锥状结构设置。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，所述的曝气管由竖直曝气管组和倾斜曝气管组构成，竖直曝气管组周向均布在上部池体的内壁上，倾斜曝气管组周向均布在下部池体的内壁上。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，所述的阀Ⅰ为气动阀。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来实现的，以上所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，所述的阀Ⅱ、阀Ⅲ和阀Ⅳ为闸阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：

（1）该污泥处理系统以刮泥机及氮气曝气单元协同作业的方式运行，污泥处理效果好，另外，氮气曝气单元的气源来自污水处理厂制氧期间的主要副产物氮气作为气源，可在臭氧制备环节中对氮气进行回用，避免氮气资源的直接浪费，并且氮气曝气的使用可显著降低池体中可燃气体的浓度，有效避免的发生爆炸的危险，污泥处理作业更环保；

改造后加快了污水处理系统活性污泥置换频率，大大改善污泥活性，进水COD浓度从300mg/L提升至500mg/L，出水仍能达标排放，处理效率提升60%以上；

（2）工作人员通过由泥位计Ⅰ和泥位计Ⅱ可对污泥浓缩池的上层污泥浓度计底层污泥浓度进行检测，实时知晓污泥浓缩池的污泥浓度情况；

（3）曝气管由竖直曝气管组和倾斜曝气管组构成，可对刮泥机下方的大部分污泥浓缩池池体内壁进行曝气，最大程度上的避免污泥沉降过快并沉淀在浓缩池死角处。

附图说明

图1为污泥处理系统的结构示意图。

图中，1、污泥浓缩池；2、刮泥机；3、污泥进口；4、排泥口；5、上部池体；6、下部池体；7、泥位计Ⅰ；8、泥位计Ⅱ；9、氮气气源管；10、阀Ⅰ；11、竖直曝气管组；12、倾斜曝气管组；13、排泥管Ⅰ；14、阀Ⅱ；15、污泥缓冲池；16、排泥管Ⅱ；17、阀Ⅲ；18、排泥泵；19、阀Ⅳ；20、污泥干化机。

实施方式

以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1，污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，该处理系统包括氮气曝气单元、污泥浓缩单元和排泥单元；

所述的污泥浓缩单元包括污泥浓缩池1、刮泥机2和泥位计；所述的污泥浓缩池1的池壁上设置有污泥进口3，污泥浓缩池1的池底上设置有排泥口4，污泥浓缩池1由上部池体5和下部池体6构成，上部池体5呈空心圆柱状结构设置，下部池体6呈倒置的空心圆锥状结构设置，所述的刮泥机2安装在污泥浓缩池1的顶部池壁处，刮泥机2为现有技术，根据使用需求可自行选择其规格型号，其设计目的在于对污泥浓缩池1的池顶进行污泥刮除，所述的泥位计布置在污泥浓缩池1的顶部池壁和底部池壁上，泥位计为现有技术，根据使用需求可自行购置其型号规格，泥位计包括泥位计Ⅰ7和泥位计Ⅱ8，泥位计Ⅰ7安装在距刮泥机2溢流堰20cm的高度上，泥位计Ⅱ8安装在所述的排泥口4的上方50cm的高度上；

所述的氮气曝气单元包括氮气气源管9、阀Ⅰ10和曝气管；氮气气源管9的进气端与空分车间内空气分离设备的氮气排管接通，所述的阀Ⅰ10安装在氮气气源管9上，所述的阀Ⅰ10为气动阀，所述的曝气管的进气端与氮气气源管9的出气端相接、出气端布置在污泥浓缩池1内，曝气管由竖直曝气管组11和倾斜曝气管组12构成，竖直曝气管组11由若干根竖直设置的曝气管道构成，倾斜曝气管组12由若干根倾斜设置的曝气管道构成，竖直曝气管组11周向均布在上部池体5的内壁上，倾斜曝气管组12周向均布在下部池体6的内壁上；

所述的排泥单元包括排泥管Ⅰ13、阀Ⅱ14、污泥缓冲池15、排泥管Ⅱ16、阀Ⅲ17、排泥泵18、阀Ⅳ19和污泥干化机20；所述的排泥管Ⅰ13的进口端与所述的排泥口4相接、出口端与污泥缓冲池15的进口端相接，阀Ⅱ14安装在排泥管Ⅰ13上，排泥管Ⅱ16的进口端与污泥缓冲池15的出口端相接、出口端与污泥干化机20的进口端相接，污泥干化机20为现有技术，具体为污泥干化一体机，所述的阀Ⅲ17、排泥泵18和阀Ⅳ19沿污泥排放方向顺次安装在排泥管Ⅱ16上，所述的阀Ⅱ14、阀Ⅲ17和阀Ⅳ19为闸阀。

该污泥处理系统在处理污泥时，由刮泥机2对污泥浓缩池1的上层污泥进行刮除，上层清水则通过刮泥机2溢流堰实现泥水分离，而污泥浓缩池1底部的污泥可通过排泥口4自然沉降排出；

期间，由安装在污泥浓缩池1内的泥位计Ⅰ7和泥位计Ⅱ8可对污泥浓缩池1内的污泥浓度进行实时测定，工作人员可根据污泥浓度值选择性起闭竖直曝气管组11和倾斜曝气管组12，由于曝气气源来自空分车间制氧的主要副产物氮气，所以在氮气曝气过程中既可以有限避免污泥沉淀过快而无法被处理排出的问题，也可显著降低池体中可燃气体的浓度，有效避免污泥处理作业中发生爆炸的危险；

经过污泥浓缩单元及氮气曝气单元处理后的污泥则经排泥管Ⅰ13进入至污泥缓冲池15内，并经排泥管Ⅱ16进入至污泥干化机20中，最终形成固态污泥，完成污泥的处理；

改造后加快了污泥置换，大大改善污泥活性，进水COD浓度从300mg/L提升至500mg/L，出水仍能达标排放，处理效率提升60%以上。

Claims (6)

1.污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：该处理系统包括氮气曝气单元、污泥浓缩单元和排泥单元；

所述的污泥浓缩单元包括污泥浓缩池、刮泥机和泥位计；所述的污泥浓缩池的池壁上设置有污泥进口，污泥浓缩池的池底上设置有排泥口，所述的刮泥机安装在污泥浓缩池的顶部池壁处，所述的泥位计布置在污泥浓缩池的顶部池壁和底部池壁上；

所述的氮气曝气单元包括氮气气源管、阀Ⅰ和曝气管；氮气气源管的进气端与空分车间内空气分离设备的氮气排管接通，所述的阀Ⅰ安装在氮气气源管上，所述的曝气管的进气端与氮气气源管的出气端相接、出气端布置在污泥浓缩池内；

所述的排泥单元包括排泥管Ⅰ、阀Ⅱ、污泥缓冲池、排泥管Ⅱ、阀Ⅲ、排泥泵、阀Ⅳ和污泥干化机；所述的排泥管Ⅰ的进口端与所述的排泥口相接、出口端与污泥缓冲池的进口端相接，阀Ⅱ安装在排泥管Ⅰ上，排泥管Ⅱ的进口端与污泥缓冲池的出口端相接、出口端与污泥干化机的进口端相接，所述的阀Ⅲ、排泥泵和阀Ⅳ沿污泥排放方向顺次安装在排泥管Ⅱ上。

2.根据权利要求1所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：所述的泥位计包括泥位计Ⅰ和泥位计Ⅱ，泥位计Ⅰ安装在距刮泥机溢流堰20cm-50cm的高度上，泥位计Ⅱ安装在所述的排泥口的上方50cm-100cm的高度上。

3.根据权利要求1所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：所述的污泥浓缩池由上部池体和下部池体构成，上部池体呈空心圆柱状结构设置，下部池体呈倒置的空心圆锥状结构设置。

4.根据权利要求3所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：所述的曝气管由竖直曝气管组和倾斜曝气管组构成，竖直曝气管组周向均布在上部池体的内壁上，倾斜曝气管组周向均布在下部池体的内壁上。

5.根据权利要求1所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：所述的阀Ⅰ为气动阀。

6.根据权利要求1所述的污水处理厂基于空分车间氮气回用的污泥处理系统，其特征在于：所述的阀Ⅱ、阀Ⅲ和阀Ⅳ为闸阀。