CN220745664U - 一种污泥浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种污泥浓缩装置，包括外筒、内筒、导流组件和助流装置；内筒位于外筒内，内筒的外侧壁与外筒的内侧壁组合形成一旋流空间；导流组件包括多个第一导流片和多个第二导流片，多个第一导流片沿外筒的周向分布于外筒的内侧壁上，且第一导流片沿外筒的内侧壁倾斜设置，多个第二导流片沿内筒的周向分布于内筒的内侧壁上，且第二导流片沿内筒的内侧壁倾斜设置；内筒的顶部低于外筒的顶部，内筒的底部设有挡板，挡板和所述内筒的底部之间留有空隙，助流装置用于推送溶液自下而上流入旋流空间内。通过本申请，无需使用其他动力源，有利于节省资源，同时该装置结构简单，便于操作，适用性强。

Description

一种污泥浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种污泥浓缩装置。

背景技术

人类生产生活产生的有机污水必须经过处理达标后才可排放。有机污水处理法根据其原理可分为物理法、化学法和生物法，因为生物法成本低且效果好，污水处理厂最常用生物处理法。

生物处理法中的活性污泥法及其衍生工艺在污水处理厂中广泛应用。活性污泥法及其衍生工艺中常常通过搅拌或曝气等方式使污泥在水中保持悬浮态，利用活性微生物的代谢作用实现对污水中污染物的去除。在这一系统中，污泥会越长越多，为了保持高效能的处理，往往需要排出部分污泥。

在膜生物反应器工艺(MBR)中，排泥方式是从MBR反应器中将泥水混合物直接抽出，随后对污泥进行浓缩以减少污泥体积。此时，从MBR反应器中直接抽出的污泥浓度与MBR反应器中的污泥浓度一致，污泥浓度相对较小，含水量较多，抽泥系统动力消耗大，后续污泥压缩工作量较大。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种污泥浓缩装置，以解决现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种污泥浓缩装置，包括外筒、内筒和导流组件；

所述内筒位于所述外筒内，所述内筒通过连接架与所述外筒连接，所述内筒的腔体与所述外筒的腔体连通，所述内筒的外侧壁与所述外筒的内侧壁组合形成一旋流空间；

所述导流组件包括多个第一导流片和多个第二导流片，多个所述第一导流片沿所述外筒的周向分布于所述外筒的内侧壁上，且所述第一导流片沿所述外筒的内侧壁倾斜设置，多个所述第二导流片沿所述内筒的周向分布于所述内筒的内侧壁上，且所述第二导流片沿所述内筒的内侧壁倾斜设置；

其中，所述内筒的顶部低于所述外筒的顶部，所述内筒的底部设有挡板，所述挡板和所述内筒的底部的开口之间留有空隙，所述挡板位于所述外筒内，所述污泥浓缩装置还包括助流装置，所述助流装置用于推送溶液自下而上流入所述旋流空间内。

本实用新型的有益效果是：通过助流装置使得泥水混合液进入外筒内并向上流动，且在第一导流片的作用下，泥水混合液能够在旋流空间中形成螺旋上升的流态，以使外筒中内圈的污泥浓度高于其外圈的污泥浓度，实现对泥水混合液中污泥的初次浓缩操作，当泥水混合液上升到连接架的高度时，内圈污泥浓度的泥水混合液进入到内筒内并向下流动，且在第二导流片的作用下，内筒中的泥水混合液形成螺旋下降的流态，且此时内筒中内圈中的污泥浓度高于外圈的污泥浓度，从而实现对泥水混合液中污泥的二次浓缩操作，在实现污泥浓缩操作中，不仅无需使用其他动力源，有利于节省资源，同时该装置结构简单，便于操作，适用性强。

优选的，所述第一导流片和所述第二导流片皆与水平面的夹角为30°-75°。

优选的，所述外筒的顶部设有可调堰板，所述可调堰板用于调节所述外筒的出水量。

优选的，所述外筒的底部设有喇叭状结构，所述喇叭状结构远离所述外筒的一端的开口面积大于所述外筒的开口面积。

优选的，所述内筒的底部设有圆台状结构，所述圆台状结构的上端开口面积与所述内筒的开口面积相同，所述圆台状结构的下端开口面积小于所述内筒的开口面积。

优选的，所述圆台状结构远离所述内筒的一端通过承接杆与所述挡板连接。

优选的，所述圆台状结构内设有阻隔板，所述阻隔板和所述圆台状结构的内侧壁围合形成一泥斗。

优选的，所述圆台状结构和所述外筒上分别开设有第一穿孔和第二穿孔，所述第一穿孔与所述泥斗贯通，一排泥管的一端依次穿过所述第二穿孔和所述第一穿孔，并与所述泥斗连通。

优选的，所述外筒的内部中空形成第一容置腔体，所述内筒和所述连接架皆位于所述第一容置腔体内。

优选的，所述挡板围合形成一圆锥状空间，所述挡板的侧壁的切面自内筒的中心朝外并向上倾斜设置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的污泥浓缩装置的截面图；

图2为本实用新型实施例提供的连接架、内筒和泥斗的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的污泥浓缩装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一个具体实施例中总氮浓度随时间变化的折线图；

图5为本实用新型实施例提供的另一具体实施例中总氮浓度随时间变化的折线图。

主要元件符号说明：

10、外筒；11、旋流空间；12、可调堰板；13、喇叭状结构；20、内筒；21、挡板；22、圆台状结构；23、阻隔板；24、泥斗；25、第一穿孔；31、第一导流片；32、第二导流片；40、连接架；50、排泥管。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，为本实用新型实施例中的污泥浓缩装置，包括外筒10、内筒20和导流组件。

其中：外筒10内部中空形成第一容置腔体，该容置空腔贯通外筒10的相对两端，内筒20位于该第一容置空腔内，内筒20的顶部通过连接架40与外筒10的顶部连接，该连接架40位于第一容置腔体内，内筒20的外侧壁和外筒10的内侧壁组合形成一旋流空间11，内筒20的顶部低于外筒10的顶部，可以理解的，内筒20内部中空形成第二容置腔体，第二容置腔体贯通内筒20的相对两端，第一容置腔体与第二容置腔体连通，需要说明的是，连接架40由多个连接杆构成，多个连接杆围合形成一倒圆台状空间，由于多个连接杆构成的连接架40为框架结构，因此不会影响第一容置腔体和第二容置腔体的连通，该连接杆的形状包括两种，一种为圆环状结构，另一种为直杆状结构。

需要说明的是，污泥浓缩装置还包括助流装置，助流装置用于推送溶液自下而上流入旋流空间内，可以理解的，外筒10的底部距离助流装置的顶部应大于200mm，为了实现上述要求，在外筒10的底部安装有支撑杆，通过支撑杆将外筒10维持在相应的高度，以保证外筒10与外界环境的连通，补充说明的是，助流装置可以位于外筒10的上方，也可以位于外筒10的内部。

在本实施例中，导流组件包括多个第一导流片31和多个第二导流片32，多个第一导流片31均分为两组，两组第一导流片31组皆设于外筒10的内侧壁上，且其中一组位于另一组的上方，每组第一导流片组包括4个第一导流片31，4个第一导流片31沿外筒10的周向等角度均匀分布于外筒10的内侧壁上，且各个第一导流片31沿外筒10的内侧壁倾斜设置，以使4个第一导流片31组合形成一上升螺旋结构，第二导流片32的数量为4个，4个第二导流片32沿内筒20的周向等角度均匀分布于内筒20的内侧壁上，且各第二导流片32沿内筒20的内侧壁倾斜设置，以使4个第二导流片32组合形成一下降螺旋结构。

需要说明的是，第一导流片31和第二导流片32外离且交叉设置，第一导流片31和水平面的夹角以及第二导流片32和水平面的夹角皆为30°-75°，可以理解的，第一导流片31和水平面的最适夹角以及第二导流片32和水平面的最适夹角皆为45°，溶液在旋流空间11中的旋转方向和在内筒20中的旋转方向一致。

在本实施例中，助流装置可以为助流器，也可以为曝气装置。

在本实施例中，内筒20的底部设有挡板21，当助流装置带动泥水混合液进入到旋流空间11并向上流动时，能够通过挡板21阻挡泥水混合液进入到第二容置腔体中，该挡板21位于第一容置腔体内，需要说明的是，挡板21围合形成一圆锥状空间，挡板21的侧壁的切面自内筒20的中心朝外并向上倾斜设置。需要说明的是，挡板21的切面相对于水平面的夹角为15°-25°。

在本实施例中，内筒20的底部设有圆台状结构22，圆台状结构22的上端开口面积与内筒20的开口面积相同，圆台状结构22的下端开口面积小于内筒20的开口面积，圆台状结构22远离内筒20的一端通过承接杆与挡板21连接，以使内筒20的底部的开口与挡板之间留有空隙，实现在保证挡板21能够阻挡泥水混合液自下而上流入内筒20中的同时，圆台状结构22的底部不会被挡板21封堵，内筒20中的水液能够自下而上从承接杆与挡板21之间的缝隙流出，并重新进入旋流空间11内，形成一个循环流态，污泥在该循环流态中持续得以浓缩。

可以理解的，通过助流装置带动泥水混合液进入到旋流空间11并向上流动，并通过挡板21阻挡泥水混合液进入到第二容置腔体中，在旋流空间11中的泥水混合液，通过第一导流片31的导流作用，实现在旋流空间11中形成螺旋上升的流态，以使旋流空间11中内圈的污泥浓度高于其外圈的污泥浓度，完成对泥水混合液中污泥的初次浓缩操作，当泥水混合液上升至一定高度时，旋流空间11中内圈的污泥浓度的泥水混合液进入到第二容置腔体内并向下流动，且在第二导流片32的作用下，第二容置腔体中的泥水混合液形成螺旋下降的流态，且此时第二容置腔体中内圈中的污泥浓度高于外圈的污泥浓度，从而实现对泥水混合液中污泥的二次浓缩操作。

除此之外，经污泥浓缩操作后，外筒10及内筒20中会形成区别于外部环境，也就是说，在外筒10及内筒20中的泥水混合液的污泥浓度更高，且溶解氧浓度更低，污泥颗粒在此增大，同时内部更加密集，在污泥颗粒内部形成了更大的缺氧环境，这两种作用下，针对微生物反硝化起到了双重强化作用，经过较长时间的运行后，污泥菌群更加丰富，从而进一步增强脱氮效果。

在本实施例中，外筒10的顶部设有可调堰板12，可调堰板12用于调整外筒10的出水量，具体为，以便能够通过液压杆调整可调堰板12的位置，来调整外溢的水量，以进一步调整该旋流空间11中内圈的污泥浓度，可以理解的，当泥水混合液上升至一定高度时，旋流空间11内圈的污泥浓度高的泥水混合液混进入到第二容置腔体中，而旋流空间11外圈的污泥浓度低的泥水混合液会越过可调堰板12流出外筒10，继续循环。可调堰板12的高度越高，流出外筒10的水量越小，旋流空间11中持有的污泥量越高，进而浓缩的污泥更浓。

在本实施例中，外筒10的底部设有喇叭状结构13，喇叭状结构13远离外筒10的开口面积大于外筒10的开口面积，使得更多水泥混合液能够进入到旋流空间11内。需要说明的是，外筒10的高度与喇叭状结构13的高度之间为4:15，外筒10的高度与喇叭状结构13底部的最大直径之比为1:3。

进一步说明的，该喇叭状结构13相对于竖直面的夹角为45°-55°。

在本实施例中，圆台状结构22内设有阻隔板23，阻隔板23和圆台状结构22的内侧壁围合形成一泥斗24，泥斗24用于容纳内筒20中积淀的污泥，需要说明的是，圆台状结构22上开设有第一穿孔25，外筒10上开设有第二穿孔，第一穿孔25与泥斗24贯通，外筒10通过第二穿孔与外界贯通，一排泥管50的一端依次穿过第二穿孔和第一穿孔25与泥斗24连通，排泥管50的另一端连接污泥浓缩池，排泥管50上连接有污泥泵，通过污泥泵将泥斗中的浓缩污泥沿排泥管50排出，由于污泥泵间歇启动，在停留间隙截留在泥斗内的污泥通过重力进一步得到浓缩。需要说明的是，第一穿孔25处和第二穿孔处皆与排泥管50密封连接。

可以理解的，泥斗24中积淀的污泥仅为内筒20中泥水混合液中的部分污泥，其余污泥会随着泥水混合液从内筒20流出，并进入到外筒10，随着重新引入的泥水混合液继续循环以进行污泥浓缩操作。

可以理解的，在其他实施例中，本装置可完全置于水中；也可以将该装置的最高位置高于露出水面，此时，该装置的最高位置与水面的距离不应超外筒10内水可外溢的高度。

在其中一个具体实施例中，某工业园区污水处理厂，其中，进水为有机类工业废水，且采用A²O+MBR工艺，处理规模2万吨/天，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标。将4个污泥浓缩装置放入其中一组MBR(Membrane Bioreactor，膜生物反应器)池中靠近膜箱的区域，利用该装置进行排泥，作为第一实验组，其中，通过调整可调堰板12的高度，使得装置最上部离MBR池内液位高度差在100～200mm；另一组不加入本装置，作为第一对照组。

运行两个月，运行期间，对于第一实验组，MBR池污泥浓度为8000mg/L～12000mg/L，经过本装置浓缩后，污泥浓度升高至20000mg/L～35000mg/L。为后续的污泥进一步浓缩环节节约了能耗，以将污泥压缩至含水率为60％计算，使用本装置后能耗为：0.04kW·h/kg～0.05kW·h/kg，可节约能耗约20％左右，不使用本装置的第一对照组，从反应池排泥到压缩完成输送至输送机内这一过程的能耗约为0.05kW·h/kg～0.06kW·h/kg。同时还发现，本装置的加入使得提高了系统的脱氮效果，具体效果可参照图4中的总氮(TN)浓度变化。

如图4中所示，运行期间，第一实验组和第一对照组的进水生化需氧量(COD)平均浓度皆为440.39mg/L，且平均总氮浓度皆为82.5mg/L，第一对照组出水平均总氮浓度为11.01mg/L，第一实验组出水平均总氮浓度为8.83mg/L，第一对照组与第一实验组平均去除率分别为86.7％及89.3％，相比第一对照组，第一实验组总氮去除效率提高了3.0％，表明在本试验条件下该装置可以强化生物脱氮效果。

在其中一个具体实施例中，某污水处理厂，处理规模2×100吨/天，将本装置(未设置泥斗24、排泥管50和阀门)放入其中一组A²O工艺中的好氧池中，通过调整可调堰板12的高度，使得装置最上部离好氧池内液位高度差在100mm～200mm，其他运行参数均一致，作为第二实验组；另一组不加入本装置，作为第二对照组。稳定运行一个月，对比两组出水总氮浓度的变化，见图5。

如图5中所示，运行期间，进水生化需氧量平均浓度为192.84mg/L，平均总氮浓度为39.18mg/L。第二对照组出水平均总氮浓度为10.14mg/L，第二实验组出水平均总氮浓度为7.38mg/L，第二对照组与第二实验组平均去除率分别为74.1％及81.2％，去除效果提高了8.7％。好氧池内的污泥浓度为3000mg/L～4000mg/L，内筒20的污泥浓度为7000mg/L～10000mg/L。说明该装置可以显著的强化生物脱氮效果。

在具体实施时，通过助流装置使得泥水混合液进入外筒10内并向上流动，且在第一导流片31的作用下，泥水混合液能够在旋流空间11中形成螺旋上升的流态，以使外筒10中内圈的污泥浓度高于其外圈的污泥浓度，实现对泥水混合液中污泥的初次浓缩操作，当泥水混合液上升到连接架40的高度时，内圈污泥浓度的泥水混合液进入到内筒20内并向下流动，且在第二导流片32的作用下，内筒20中的泥水混合液形成螺旋下降的流态，且此时内筒20中内圈中的污泥浓度高于外圈的污泥浓度，从而实现对泥水混合液中污泥的二次浓缩操作，在实现污泥浓缩操作中，不仅无需使用其他动力源，有利于节省资源，同时该装置结构简单，便于操作，适用性强。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的污泥浓缩装置只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本申请的污泥浓缩装置实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种污泥浓缩装置，其特征在于，包括外筒、内筒和导流组件；

所述内筒位于所述外筒内，所述内筒通过连接架与所述外筒连接，所述内筒的腔体与所述外筒的腔体连通，所述内筒的外侧壁与所述外筒的内侧壁组合形成一旋流空间；

所述导流组件包括多个第一导流片和多个第二导流片，多个所述第一导流片沿所述外筒的周向分布于所述外筒的内侧壁上，且所述第一导流片沿所述外筒的内侧壁倾斜设置，多个所述第二导流片沿所述内筒的周向分布于所述内筒的内侧壁上，且所述第二导流片沿所述内筒的内侧壁倾斜设置；

其中，所述内筒的顶部低于所述外筒的顶部，所述内筒的底部设有挡板，所述挡板和所述内筒的底部的开口之间留有空隙，所述挡板位于所述外筒内，所述污泥浓缩装置还包括助流装置，所述助流装置用于推送溶液自下而上流入所述旋流空间内。

2.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述第一导流片和所述第二导流片皆与水平面的夹角为30°-75°。

3.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述外筒的顶部设有可调堰板，所述可调堰板用于调节所述外筒的出水量。

4.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述外筒的底部设有喇叭状结构，所述喇叭状结构远离所述外筒的一端的开口面积大于所述外筒的开口面积。

5.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述内筒的底部设有圆台状结构，所述圆台状结构的上端开口面积与所述内筒的开口面积相同，所述圆台状结构的下端开口面积小于所述内筒的开口面积。

6.根据权利要求5所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述圆台状结构远离所述内筒的一端通过承接杆与所述挡板连接。

7.根据权利要求5所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述圆台状结构内设有阻隔板，所述阻隔板和所述圆台状结构的内侧壁围合形成一泥斗。

8.根据权利要求7所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述圆台状结构和所述外筒上分别开设有第一穿孔和第二穿孔，所述第一穿孔与所述泥斗贯通，一排泥管的一端依次穿过所述第二穿孔和所述第一穿孔，并与所述泥斗连通。

9.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述外筒的内部中空形成第一容置腔体，所述内筒和所述连接架皆位于所述第一容置腔体内。

10.根据权利要求1所述的污泥浓缩装置，其特征在于，所述挡板围合形成一圆锥状空间，所述挡板的侧壁的切面自内筒的中心朝外并向上倾斜设置。