CN110282853A - 集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置及其净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置及其净化方法，包括集成于一个集装箱中物化处理反应器、溶药加药装置和污泥脱水***；物化处理反应器用于对含水率99％以上的污泥进行预处理，除去污泥中的部分水分形成湿污泥；污泥脱水***包括叠螺脱水机、滤液箱和螺旋输送机；污泥脱水***对湿污泥进一步脱水形成干污泥，干污泥籍由螺旋输送泵输出，脱出的水分籍由滤液箱收集；溶药加药装置包括混凝剂加药箱、絮凝剂加药箱和污泥絮凝剂加药箱，分别向混凝池、絮凝池和叠螺脱水机提供相应的混凝剂和絮凝剂。本发明集污水浓缩和污泥处理于一体、结构紧凑、占地面积小、移动方便、能耗低、全自动控制、脱水率高、运行维护简便、处理成本低。
Description
技术领域
本发明涉及污泥脱水技术领域，特别涉及集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置及其净化方法。
背景技术
污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质，其主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过自然沉降进行固液分离。
在现有技术中，污泥脱水的机械设备主要有板框式脱水机、离心式脱水机、滤布式脱水机、叠螺式脱水机等。
由于湿污泥含水率高、体积大，需要对其进行污泥脱水处理减小污泥的容积的减量化处理，从而减少其处理处置及运输管理的费用，而传统对污泥脱水的手段是建设污泥脱水机房，因此，在实际应用中经常出现以下缺陷：
在应用现有技术的过程中，机房占地面积大、前期资金投入大、灵活性性差；其中的各个设备需要逐一安装、试机、运行维护，导致后期改造困难，对于一些污泥量不是很多或临时设施的场所，该方案并不经济便利。
因此，需要对现有的污水处理设备进行改进，克服现有技术的缺陷。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置及其净化方法，实现的目的是使污水处理设备的结构更加紧凑简单、移动更加方便、降低能耗、提高脱水率、提高自动化程度。
为实现上述目的，本发明公开了集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，包括物化处理反应器、溶药加药装置、污泥泵和污泥脱水***。
其中，所述物化处理反应器、所述溶药加药装置、所述污泥泵和所述污泥脱水***集成于一个集装箱中；
所述物化处理反应器包括依次相连的混凝池、絮凝池、沉淀池和污泥池；所述物化处理反应器用于对含水率99％以上的所述污泥进行预处理，除去所述污泥中的部分水分形成湿污泥，所述湿污泥暂存于所述污泥池；
所述污泥脱水***包括叠螺脱水机、滤液箱和螺旋输送机；所述污泥脱水***对所述湿污泥进一步脱水形成干污泥，所述干污泥籍由所述螺旋输送泵输出，脱出的水分籍由所述滤液箱收集；
所述溶药加药装置包括混凝剂加药箱、絮凝剂加药箱和污泥絮凝剂加药箱；
所述混凝剂加药箱用于向所述混凝池加入混凝剂；
所述絮凝剂加药箱用于向所述絮凝池加入絮凝剂；
所述污泥絮凝剂加药箱用于向所述叠螺脱水机加入絮凝剂；
所述污泥泵用于将所述湿污泥输送到所述叠螺脱水机。
优选的，所述混凝池顶部设有机械搅拌机，与所述絮凝池之间籍由隔板分隔，并籍由过流口连通；所述过流口是所述隔板底部的方形孔；
所述絮凝池顶部设有机械搅拌机，与所述沉淀池之间籍由隔板分隔，并籍由开缝布水管将所述絮凝池内的水均匀分布到所述沉淀池中；
所述沉淀池为斜管沉淀池，所述沉淀池内腔的中上部整体呈方形，下部呈锥形污泥斗结构；
所述沉淀池上部设有挡渣板和溢流堰，所述溢流堰后方设有出水槽，所述出水槽上设有与出水口相连的过水孔；
所述沉淀池的底部设有气提装置，并籍由所述气提装置将沉淀形成的所述湿污泥输送至所述污泥池；
所述污泥池内暂存经所述混凝池、所述絮凝池和沉淀池处理后得到的所述湿污泥，或者从外部输入的所述湿污泥；
所述气提装置籍由风机供气。
更优选的，所述沉淀池中部设有若干斜管；每一所述斜管均为聚乙烯蜂窝状斜管，并与水平面呈60°倾斜放置；若干所述斜管底部设有框架支撑，并籍由所述框架支撑固定；
若干所述斜管籍由所述风机提供的高压空气进行清洗。
优选的，所述混凝剂加药箱、所述絮凝剂加药箱和所述污泥絮凝剂加药箱均设有加药泵、搅拌装置，并籍由管道从水源给水。
优选的，所述叠螺脱水机倾斜设置，包括螺旋推进器和滤筒，所述螺旋推进器设置于所述滤筒内，所述滤筒的内壁上设置有多个污水收集槽，每一所述污水收集槽侧面有开口；
所述叠螺脱水机的输入端设有混合箱，出泥口设有所述螺旋输送机，下方设有所述滤液箱；
所述污泥泵的输出端与所述混合箱连接，将所述污泥池的所述湿污泥输送至所述混合箱；
所述滤液箱与若干所述污水收集槽侧面的所述开口之间籍由滤液管道连通。
更优选的，所述叠螺脱水机采用支架假设在距离地面最少1米的高处，所述滤液箱设置于所述叠螺脱水机的正下方，所述叠螺脱水机工作时产生的滤液籍由重力作用，经所述滤液管道流入所述滤液箱；
所述叠螺式脱水机的输出端向上倾斜30度。根据权利要求5所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述螺旋输送机与所述叠螺脱水机的出泥口之间籍由封闭的滑槽连接；
且所述的滑槽可通过铰链改变角度以调整所述螺旋输送机的位置。
优选的，还包括风机，所述风机向所述沉淀池和所述滤液箱内的曝气装置供气。
优选的，所述集装箱设有排风扇以及百叶窗。
本发明还提供集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置的净化方法，籍由可编程逻辑控制器控制执行，所述可编程逻辑控制器根据溶药加药箱内的液位传感信息控制所述溶药加药装置的加药泵的启停，并在发生紧急情况时报警，控制所述污泥脱水***的延时启停，通过无线通信装置与无线终端进行无线通信，具体步骤如下：
A、检测污水的含水率，当含水率99％以上时，所述污水为含水较高的污泥，执行步骤B；否，则所述污水为所述湿污泥，将所述湿污泥输入所述污泥池，执行步骤G；
B、将所述含水较高的污泥输入所述混凝池；
C、从混凝剂加药箱输送混凝剂在所述混凝池与所述污泥进行混合，充分混合反应后，经过流孔进入所述絮凝池；
D、从所述絮凝剂加药箱输送絮凝剂在所述絮凝池与所述污泥混合，形成大量絮体；
E、通过开缝布水管，所述污泥从所述絮凝池进入所述沉淀池；在此过程中，大颗粒、易沉降的污泥絮体被若干斜管拦截沉降至污泥斗；清水则继续上升至挡泥板处，经档渣后经过溢流堰的作用，经出水槽排出；
F、将沉淀于所述污泥斗的所述湿污泥通过气提装置输送至所述污泥池；
G、籍由所述污泥泵将所述污泥池内的所述湿污泥输送至所述污泥脱水***的混合箱；
H、所述污泥絮凝剂加药箱的絮凝剂输送至所述混合箱与所述湿污泥混合；
I、混合絮凝剂的所述湿污泥输入叠螺脱水机进行脱水；
J、经过叠螺脱水机脱水后形成的干污泥籍由螺旋输送机排出，滤液从侧面自流至滤液箱，所述滤液箱的水通过滤液泵排出。
本发明的有益效果：
本发明的优点在于集污水浓缩和污泥处理于一体、结构紧凑、占地面积小、移动方便、能耗低、全自动控制、脱水率高、运行维护简便、处理成本低。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的上部结构示意图。
图2示出本发明一实施例的底部结构示意图。
图3示出本发明一实施例的侧面结构示意图。
图4示出本发明一实施例中混凝池、絮凝池和沉淀池的侧面结构示意图。
图5示出本发明一实施例中沉淀池的侧面结构示意图。
图6示出本发明一实施例的工艺流程图。
具体实施方式
实施例
如图1至图5所示，集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，包括物化处理反应器、溶药加药装置、污泥泵801和污泥脱水***。
其中，物化处理反应器、溶药加药装置、污泥泵801和污泥脱水***集成于一个集装箱中；
物化处理反应器包括依次相连的混凝池1、絮凝池2、沉淀池3和污泥池4；物化处理反应器用于对含水率99％以上的污泥进行预处理，除去污泥中的部分水分形成湿污泥，湿污泥暂存于污泥池4；
污泥脱水***包括叠螺脱水机8、滤液箱802和螺旋输送机805；污泥脱水***对湿污泥进一步脱水形成干污泥，干污泥籍由螺旋输送泵805输出，脱出的水分籍由滤液箱802收集；
溶药加药装置5包括混凝剂加药箱51、絮凝剂加药箱52和污泥絮凝剂加药箱53；
混凝剂加药箱51用于向混凝池1加入混凝剂；
絮凝剂加药箱52用于向絮凝池2加入絮凝剂；
污泥絮凝剂加药箱53用于向叠螺脱水机8加入絮凝剂；
污泥泵801用于将湿污泥输送到叠螺脱水机8。
本发明的原理在于，在一个集装箱中集成物化处理反应器、溶药加药装置、和污泥脱水***，结构紧凑、占地面积小、移动方便、能耗低、全自动控制、脱水率高、运行维护简便、处理成本低；能够克服现有技术机房占地面积大、前期资金投入大、灵活性性差；其中的各个设备需要逐一安装、试机、运行维护，导致后期改造困难的缺点。
在某些实施例中，混凝池1顶部设有机械搅拌机，与絮凝池2之间籍由隔板分隔，并籍由过流口101连通；过流口是隔板底部的方形孔；
絮凝池2顶部设有机械搅拌机，与沉淀池3之间籍由隔板分隔，并籍由开缝布水管将絮凝池2内的水均匀分布到沉淀池3中；
沉淀池3为斜管沉淀池，沉淀池3内腔的中上部整体呈方形，下部呈锥形污泥斗结构302；
沉淀池3上部设有挡渣板311和溢流堰301，溢流堰301后方设有出水槽312，出水槽312上设有与出水口相连的过水孔313；
沉淀池3的底部设有气提装置，并籍由气提装置将沉淀形成的湿污泥输送至污泥池4；
污泥池4内暂存经混凝池1、絮凝池2和沉淀池3处理后得到的湿污泥，或者从外部输入的湿污泥；
气提装置籍由风机6供气。
在某些实施例中，沉淀池3中部设有若干斜管303；每一斜管303均为聚乙烯蜂窝状斜管，并与水平面呈60°倾斜放置；若干斜管303底部设有框架支撑，并籍由框架支撑固定；
若干斜管303籍由风机6提供的高压空气进行清洗。
在某些实施例中，混凝剂加药箱51、絮凝剂加药箱52和污泥絮凝剂加药箱53均设有加药泵、搅拌装置，并籍由管道从水源给水。
在某些实施例中，叠螺脱水机8倾斜设置，包括螺旋推进器和滤筒，螺旋推进器设置于滤筒内，滤筒的内壁上设置有多个污水收集槽，每一污水收集槽侧面有开口；
叠螺脱水机8的输入端设有混合箱，出泥口设有螺旋输送机805，下方设有滤液箱802；
污泥泵801的输出端与混合箱连接，将污泥池4的湿污泥输送至混合箱；
滤液箱802与若干污水收集槽侧面的开口之间籍由滤液管道连通。
在某些实施例中，叠螺脱水机8采用支架假设在距离地面最少1米的高处，滤液箱802设置于叠螺脱水机8的正下方，叠螺脱水机8工作时产生的滤液籍由重力作用，经滤液管道流入滤液箱802；
叠螺式脱水机的输出端向上倾斜30度。根据权利要求5的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，螺旋输送机805与叠螺脱水机8的出泥口之间籍由封闭的滑槽连接；
且的滑槽可通过铰链改变角度以调整螺旋输送机805的位置。
在某些实施例中，还包括风机6，风机6向沉淀池3和滤液箱802内的曝气装置供气。
在某些实施例中，集装箱设有排风扇901、902以及百叶窗903。
如图6所示，本发明还提供集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置的净化方法，其特征在于，籍由可编程逻辑控制器7控制执行，可编程逻辑控制器7根据溶药加药箱中的液位传感信息控制溶药加药装置的加药泵的启停，并在发生紧急情况时报警，控制污泥脱水***的延时启停，通过无线通信装置与无线终端进行无线通信，具体步骤如下：
A、检测污水的含水率，当含水率99％以上时，污水为含水较高的污泥，执行步骤B；否，则污水为湿污泥，将湿污泥输入污泥池4，执行步骤G；
B、将含水较高的污泥输入混凝池1；
C、从混凝剂加药箱51输送混凝剂在混凝池1与污泥进行混合，充分混合反应后，经过流孔101进入絮凝池2；
D、从絮凝剂加药箱52输送絮凝剂在絮凝池2与污泥混合，形成大量絮体；
E、通过开缝布水管，污泥从絮凝池2进入沉淀池3；在此过程中，大颗粒、易沉降的污泥絮体被若干斜管303拦截沉降至污泥斗302；清水则继续上升至挡泥板311处，经档渣后经过溢流堰301的作用，经出水槽312排出；
F、将沉淀于污泥斗302的湿污泥通过气提装置输送至污泥池4；
G、籍由污泥泵801将污泥池4内的湿污泥输送至污泥脱水***的混合箱；
H、污泥絮凝剂加药箱53的絮凝剂输送至混合箱与湿污泥混合；
I、混合絮凝剂的湿污泥输入叠螺脱水机8进行脱水；
J、经过叠螺脱水机8脱水后形成的干污泥籍由螺旋输送机805排出，滤液从侧面自流至滤液箱802，滤液箱的水通过滤液泵803排出。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，包括物化处理反应器、溶药加药装置、污泥泵(801)和污泥脱水***；其特征在于：
所述物化处理反应器、所述溶药加药装置、所述污泥泵(801)和所述污泥脱水***集成于一个集装箱中；
所述物化处理反应器包括依次相连的混凝池(1)、絮凝池(2)、沉淀池(3)和污泥池(4)；所述物化处理反应器用于对含水率99％以上的所述污泥进行预处理，除去所述污泥中的部分水分形成湿污泥，所述湿污泥暂存于所述污泥池(4)；
所述污泥脱水***包括叠螺脱水机(8)、滤液箱(802)和螺旋输送机(805)；所述污泥脱水***对所述湿污泥进一步脱水形成干污泥，所述干污泥籍由所述螺旋输送泵(805)输出，脱出的水分籍由所述滤液箱(802)收集；
所述溶药加药装置(5)包括混凝剂加药箱(51)、絮凝剂加药箱(52)和污泥絮凝剂加药箱(53)；
所述混凝剂加药箱(51)用于向所述混凝池(1)加入混凝剂；
所述絮凝剂加药箱(52)用于向所述絮凝池(2)加入絮凝剂；
所述污泥絮凝剂加药箱(53)用于向所述叠螺脱水机(8)加入絮凝剂；
所述污泥泵(801)用于将所述湿污泥输送到所述叠螺脱水机(8)。
2.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述混凝池(1)顶部设有机械搅拌机，与所述絮凝池(2)之间籍由隔板分隔，并籍由过流口(101)连通；
所述絮凝池(2)顶部设有机械搅拌机，与所述沉淀池(3)之间籍由隔板分隔，并籍由开缝布水管将所述絮凝池(2)内的水均匀分布到所述沉淀池(3)中；
所述沉淀池(3)为斜管沉淀池，所述沉淀池(3)内腔的中上部整体呈方形，下部呈锥形污泥斗结构(302)；
所述沉淀池(3)上部设有挡渣板(311)和溢流堰(301)，所述溢流堰(301)后方设有出水槽(312)，所述出水槽(312)上设有与出水口相连的过水孔(313)；
所述沉淀池(3)的底部设有气提装置，并籍由所述气提装置将沉淀形成的所述湿污泥输送至所述污泥池(4)；
所述污泥池(4)内暂存经所述混凝池(1)、所述絮凝池(2)和沉淀池(3)处理后得到的所述湿污泥，或者从外部输入的所述湿污泥；
所述气提装置籍由风机(6)供气。
3.根据权利要求2所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述沉淀池(3)中部设有若干斜管(303)；每一所述斜管(303)均为聚乙烯蜂窝状斜管，并与水平面呈60°倾斜放置；若干所述斜管(303)底部设有框架支撑，并籍由所述框架支撑固定；
若干所述斜管(303)籍由所述风机(6)提供的高压空气进行清洗。
4.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述混凝剂加药箱(51)、所述絮凝剂加药箱(52)和所述污泥絮凝剂加药箱(53)均设有加药泵、搅拌装置，并籍由管道从水源给水。
5.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述叠螺脱水机(8)倾斜设置，包括螺旋推进器和滤筒，所述螺旋推进器设置于所述滤筒内，所述滤筒的内壁上设置有多个污水收集槽，每一所述污水收集槽侧面有开口；
所述叠螺脱水机(8)的输入端设有混合箱，出泥口设有所述螺旋输送机(805)，下方设有所述滤液箱(802)；
所述污泥泵(801)的输出端与所述混合箱连接，将所述污泥池(4)的所述湿污泥输送至所述混合箱；
所述滤液箱(802)与若干所述污水收集槽侧面的所述开口之间籍由滤液管道连通。
6.根据权利要求5所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述叠螺脱水机(8)采用支架假设在距离地面最少1米的高处，所述滤液箱(802)设置于所述叠螺脱水机(8)的正下方，所述叠螺脱水机(8)工作时产生的滤液籍由重力作用，经所述滤液管道流入所述滤液箱(802)；
所述叠螺式脱水机的输出端向上倾斜30度。根据权利要求5所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述螺旋输送机(805)与所述叠螺脱水机(8)的出泥口之间籍由封闭的滑槽连接；
且所述的滑槽可通过铰链改变角度以调整所述螺旋输送机(805)的位置。
7.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，还包括风机(6)，所述风机(6)向所述沉淀池(3)和所述滤液箱(802)内的曝气装置供气。
8.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述集装箱设有排风扇(901、902)以及百叶窗(903)。
9.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置，其特征在于，所述过流口(101)是隔板底部的方形孔。
10.根据权利要求1所述的集成污水物化处理与污泥脱水的净化装置的净化方法，其特征在于，籍由可编程逻辑控制器(7)控制执行，所述可编程逻辑控制器(7)根据溶药加药箱中的液位传感信息控制所述溶药加药装置的加药泵的启停，并在发生紧急情况时报警，控制所述污泥脱水***的延时启停，通过无线通信装置与无线终端进行无线通信，具体步骤如下：
A、检测污水的含水率，当含水率99％以上时，所述污水为含水较高的污泥，执行步骤B；否，则所述污水为所述湿污泥，将所述湿污泥输入所述污泥池(4)，执行步骤G；
B、将所述含水较高的污泥输入所述混凝池(1)；
C、从混凝剂加药箱(51)输送混凝剂在所述混凝池(1)与所述污泥进行混合，充分混合反应后，经过流孔(101)进入所述絮凝池(2)；
D、从所述絮凝剂加药箱(52)输送絮凝剂在所述絮凝池(2)与所述污泥混合，形成大量絮体；
E、通过开缝布水管，所述污泥从所述絮凝池(2)进入所述沉淀池(3)；在此过程中，大颗粒、易沉降的污泥絮体被若干斜管(303)拦截沉降至污泥斗(302)；清水则继续上升至挡泥板(311)处，经档渣后经过溢流堰(301)的作用，经出水槽(312)排出；
F、将沉淀于所述污泥斗(302)的所述湿污泥通过气提装置输送至所述污泥池(4)；
G、籍由所述污泥泵(801)将所述污泥池(4)内的所述湿污泥输送至所述污泥脱水***的混合箱；
H、所述污泥絮凝剂加药箱(53)的絮凝剂输送至所述混合箱与所述湿污泥混合；
I、混合絮凝剂的所述湿污泥输入叠螺脱水机(8)进行脱水；
J、经过叠螺脱水机(8)脱水后形成的干污泥籍由螺旋输送机(805)排出，滤液从侧面自流至滤液箱(802)，所述滤液箱的水通过滤液泵(803)排出。
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