CN113716827A - 一种适用于寒冷地区排泥水处理集成*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***，包括：调节池、气浮浓缩池、污泥贮池、污泥脱水间、溶气装置、浊度仪和控制单元；调节池的出水口连接于气浮浓缩池的进水口；气浮浓缩池的出泥口连接于污泥贮池的进泥口；污泥贮池的出泥口连接于污泥脱水间的进泥口；溶气装置的出气口与调节池的出水口先连接再连接于气浮浓缩池的进水口；浊度仪设置于调节池内；控制单元分别与浊度仪和溶气装置通讯连接，控制单元能够根据浊度仪的检测值控制溶气装置的开闭。在本方案中，通过根据浊度仪的检测值，控制气浮浓缩池的运行工艺，以便于使得气浮浓缩池切换至与水质相对应的运行模式，不仅提高了污泥浓缩效率，而且也节省***运行费用。

Description

一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***

技术领域

本发明涉及排泥水处理技术领域，特别涉及一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***。

背景技术

我国北方地区地表水一年有4-5个月的时间水体被冰覆盖，水温在10℃以下，浊度低于10NTU，形成了北方地区典型的低温低浊水质，给水处理特别是混凝阶段带来诸多不利影响。因为给水排泥水的亲水性较强，污泥必须达到一定的浓度才能取得较好的脱水效果。当净水厂沉淀池采用刮泥机排泥时，其排泥水含水率一般为99.25％～99％左右，而污泥脱水机的进泥含水率一般要求为不高于97％，所以需在排泥水浓缩池中将沉淀池排泥水的固体浓度浓缩至3％。由于北方地区的水源水为低浊度、高色度水，导致其生产废水产生的污泥中，由浊度产生的污泥很少，大部分均是由净水处理过程中的絮凝剂产生的污泥。而以往常规的做法是采用重力浓缩法进污泥浓缩，但是其污泥浓缩效果不佳。

为了克服上述问题，再经过摸索后，可通过采用气浮浓缩的方式进行污泥浓缩，当然也达到了一定预期效果。然而，采用气浮浓缩法有时也会遇到高浊度的排泥水，只需自行沉淀浓缩即可，如果还是一昧采用气浮浓缩，不仅会降低污泥浓缩效率，而且还会增加设备运行成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***，能够通过根据浊度仪的检测值，控制气浮浓缩池的运行工艺，以便于使得气浮浓缩池切换至与水质相对应的运行模式，从而有助于实现了气浮浓缩池运行模式的智能管控，不仅提高了污泥浓缩效率，而且也节省***运行费用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***，包括：调节池、气浮浓缩池、污泥贮池、污泥脱水间、溶气装置、浊度仪和控制单元；

所述调节池的出水口连接于所述气浮浓缩池的进水口；所述气浮浓缩池的出泥口连接于所述污泥贮池的进泥口；所述污泥贮池的出泥口连接于所述污泥脱水间的进泥口；所述溶气装置的出气口与所述调节池的出水口先连接再连接于所述气浮浓缩池的进水口；

所述浊度仪设置于所述调节池内；所述控制单元分别与所述浊度仪和所述溶气装置通讯连接，所述控制单元能够根据所述浊度仪的检测值控制所述溶气装置的开闭。

优选地，所述溶气装置包括：空压机、压缩空气切割装置和气液混合溶解装置；

所述空压机的出气口连接于所述压缩空气切割装置的进气口；所述气液混合溶解装置的进水口连接于所述调节池的出水口，进气口连接于所述压缩空气切割装置的出气口，出水口连接于所述气浮浓缩池的进水口；

所述空压机与所述控制单元通讯连接，所述控制单元能够根据所述浊度仪的检测值控制所述空压机的开闭。

优选地，所述溶气装置还包括气浮阀门；

所述气浮阀门的进气口连接于所述空压机的出气口，出气口连接于所述压缩空气切割装置的进气口，且所述气浮阀门与所述控制单元通讯连接，所述控制单元能够根据所述浊度仪的检测值控制所述气浮阀门的通断。

优选地，所述压缩空气切割装置包括管体和微孔板；

所述管体的进气口连接于所述空压机的出气口，出气口连接于所述气液混合溶解装置的进气口；所述微孔板设置于所述管体内，用于将进入所述管体内的压缩空气切割成微细气泡。

优选地，所述气液混合溶解装置包括加气装置。

优选地，还包括：设置于所述调节池的絮凝搅拌装置。

优选地，还包括陶粒制备间和污泥转移设备；

所述污泥转设备构用于将所述污泥脱水间脱水后的污泥转移至所述陶粒制备间，以此作为所述陶粒制备间的陶粒制备主要原料。

优选地，所述污泥脱水间包括离心脱水机；

所述陶粒制备间包括陶粒焙烧炉；

所述污泥转移设备跨设于所述污泥脱水间与所述陶粒制备间之间，且一端对接于所述离心脱水机的出泥口，另一端对接于所述陶粒制备间的入料口。

优选地，所述污泥转移设备包括螺旋输送机。

优选地，所述气浮浓缩池包括：气浮浓缩池体、中心导流筒、刮渣板、污泥刮板、集泥斗和驱动机构；

所述中心导流筒设置于所述气浮浓缩池体内，所述溶气装置的出气口与所述调节池的出水口先连接再连接于所述中心导流筒的底部进水口；所述刮渣板可绕所述中心导流筒转动设置于所述气浮浓缩池体的顶部，且与所述气浮浓缩池体的预设液位平齐；所述气浮浓缩池体的顶部设有集渣槽，所述集渣槽的出渣口连接于所述污泥贮池的第一进泥口；所述污泥刮板可绕所述中心导流筒转动设置于所述气浮浓缩池体的底部；所述集泥斗设置于所述气浮浓缩池体的底部，所述集泥斗的出泥口连接于所述污泥贮池的第二进泥口；所述驱动机构用于分别驱动所述刮渣板和所述污泥刮板的转动。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***中，通过根据浊度仪的检测值，控制气浮浓缩池的运行工艺，以便于使得气浮浓缩池切换至与水质相对应的运行模式，从而有助于实现了气浮浓缩池运行模式的智能管控，不仅提高了污泥浓缩效率，而且也节省***运行费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的气浮浓缩池的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***的工艺流程图。

其中，1为空压机，2为压缩空气切割装置，3为加压泵，4为气液混合溶解装置，5为进水管，6为挡筒，7为刮渣板，8为污泥刮板，9为集渣槽，10为排渣管，11为排泥管，12为集泥斗，13为出水槽，14为出水管，15为加药装置，16为送水泵，17为污泥贮池，18为污泥脱水间，19为陶粒制备间，20为调节池，21为絮凝搅拌装置，22为气浮阀门，23为回用水池，24为污泥转移设备，25为气浮浓缩池，28为浊度仪，29为控制单元，30为气浮浓缩池体，31为中心导流筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，如图1所示，包括：调节池20、气浮浓缩池25、污泥贮池17、污泥脱水间18、溶气装置、浊度仪28和控制单元29；

调节池20的出水口连接于气浮浓缩池25的进水口；气浮浓缩池25的出泥口连接于污泥贮池17的进泥口；污泥贮池17的出泥口连接于污泥脱水间18的进泥口；溶气装置的出气口与调节池20的出水口先连接再连接于气浮浓缩池25的进水口，以便于形成溶气水；

浊度仪28设置于调节池20内；控制单元29分别与浊度仪28和溶气装置通讯连接，控制单元29能够根据浊度仪28的检测值控制溶气装置的开闭。

需要说明的是，本方案中的气浮浓缩池25本身具有气浮和沉淀的双重作用；其中，通过溶气装置产生的微小气泡，迅速附着在调节池20出水悬浮物上，将它提升至气浮浓缩池25的顶部，从而形成了很容易去除的污泥浮层，并再通过刮渣板将浮渣去除，而较重的固体物质靠自身重力沉淀到气浮浓缩池25的底部，再通过污泥刮板将污泥收集到集泥斗，并再通过排泥管排出，详情可见下文描述。当然，如图1所示，本方案还包括加压泵3，用于为排泥水提供输送动力。

此外，本方案根据浊度仪28的检测值，即为根据调节池20进水悬浮物的浓度，控制溶气装置的启停，即为达到控制气浮浓缩池25的运行模式(运行工艺)的效果。其中，当浊度仪28的检测值小于预设值时，则控制溶气装置的开启，使得气浮浓缩池25进入气浮浓缩工艺(既包括气浮过程也包括沉淀过程)；当浊度仪28的检测值大于或等于预设值时，则控制溶气装置的关闭，使得气浮浓缩池25进入沉淀浓缩工艺(只包括沉淀过程)。也就是说，本方案根据不同水质，通过工艺切换采用不同处理工艺，从而可实现了气浮浓缩池25运行模式的智能控制。另外，本方案将沉淀与气浮工艺相结合，发挥各自优点，不仅提高了处理效果，而且也节省投资和运行费用。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***中，通过根据浊度仪的检测值，控制气浮浓缩池的运行工艺，以便于使得气浮浓缩池切换至与水质相对应的运行模式，从而有助于实现了气浮浓缩池运行模式的智能管控，不仅提高了污泥浓缩效率，而且也节省***运行费用。

具体地，如图1所示，溶气装置包括：空压机1、压缩空气切割装置2和气液混合溶解装置4；

空压机1的出气口连接于压缩空气切割装置2的进气口；气液混合溶解装置4的进水口连接于调节池20的出水口，进气口连接于压缩空气切割装置2的出气口，出水口连接于气浮浓缩池25的进水口；

空压机1与控制单元29通讯连接，控制单元29能够根据浊度仪28的检测值控制空压机1的开闭。在本方案中，溶气装置采用溶气管溶气机理，首先利用压缩空气切割装置2将压缩空气切割成微细气泡，再通过气液混合溶解装置4的扰动作用，促使微细气泡与排泥水的混合和溶解，以使得微小气泡迅速附着在悬浮物上，将它提升至气浮浓缩池25的顶部，从而形成了很容易去除的污泥浮层，而较重的固体物质沉淀在池底，同样也被去除。如此一来，本方案中的气浮浓缩池25即为采用溶气管溶气机理的气浮浓缩池，本方案与现有采用溶气罐的加压溶气气浮法相比，避免了气浮池溶气罐填料堵塞问题，也避免了控制溶气罐内水位高低的问题，也就是说，本方案采用溶气管代替溶气罐，也从源头避免了扩散器的堵塞问题。

此外，基于上述溶气管结构的设计，可使得排泥水和溶气水在加入气浮浓缩池25前，已在一段管道内已充分混合，气泡及时均匀地弥散在悬浮颗粒中，从而有助于提升了气浮浓缩效果。

进一步地，如图1所示，溶气装置还包括气浮阀门22；

气浮阀门22的进气口连接于空压机1的出气口，出气口连接于压缩空气切割装置2的进气口，且气浮阀门22与控制单元29通讯连接，控制单元29能够根据浊度仪28的检测值控制气浮阀门22的通断。本方案如此设计，即为通过阀门的通断以控制空压机1的开闭，具有控制结构简单、易于设计实施等特点。

再进一步地，压缩空气切割装置2包括管体和微孔板；

管体的进气口连接于空压机1的出气口，出气口连接于气液混合溶解装置4的进气口；微孔板设置于管体内，用于将进入管体内的压缩空气切割成微细气泡。在本方案中，空压机1产生的压缩空气，利用特质结构微孔板，先把压缩空气切割成微细气泡，然后通过气液混合溶解装置4在扰动非常剧烈的情况下与排泥水混合和溶解。这时空气在溶气管内以两种形式存在，一种形式是溶解在水中，另一种形式是微细气泡以游离状态夹裹、混合在水中；在气浮时，这种气泡直接用于气浮，并且作为气泡的主要来源，从溶气水中释放的微细气泡也加入到气浮过程中区，这两种途径形成的微细气泡的数量远远大于现有溶气罐加溶气释放器结构的数量，这也是本方案与现有溶气结构的本质区别所在，这也是本方案的溶气管结构不必要加溶气释放器的原因所在。当然，本方案还可通过高速旋转混合器，以将压缩空气切割成微细气泡。

具体地，为了使得排泥水与细微气泡具有较好的混合溶解效果；作为优选，气液混合溶解装置4包括加气装置。

其中，加气装置包括文丘里喷嘴和微气泡生成装置。首先通过空压机在加压条件下，将空气引入到水中进而形成空气过饱和状态，然后应用文丘里喷嘴对含气水流进行加速，并在管道内设置多层网孔板，对气泡进行切割，膨胀释放压力，最终形成微气泡水，然后再将溶气水送至气浮池，使其减压，使空气析出，以微小气泡释放于水中，实现气浮，此方法形成气泡小，约20-100um，除浊效果好。

进一步地，为了增强调节池20中排泥水的絮凝反应，以便于提升低温低浊排泥水的污泥浓缩性能；相应地，如图1所示，本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***还包括：设置于调节池20的絮凝搅拌装置21。

再进一步地，为了实现脱水污泥的资源化应用，以便于达到废弃物的资源化利用的效果；而且，还考虑到脱水污泥的主要成分与粘土的主要成分极为接近，使得脱水污泥具有作为制备陶粒的主要原料的潜质；相应地，本发明实施例提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***还包括陶粒制备间19和污泥转移设备24；

污泥转移设备24用于将污泥脱水间18脱水后的污泥转移至陶粒制备间19，以此作为陶粒制备间19的陶粒制备主要原料。

在本方案中，如图1所示，污泥脱水间18包括离心脱水机27；

陶粒制备间19包括陶粒焙烧炉26；

污泥转移设备24跨设于污泥脱水间18与陶粒制备间19之间，且一端对接于离心脱水机27的出泥口，另一端对接于陶粒制备间26的入料口。本方案如此设计，精简了脱水污泥的转移结构，有助于实现脱水污泥的便捷转移。

具体地，污泥转移设备24包括螺旋输送机，具有结构简单、工作可靠和维护管理简便等特点。

在本方案中，如图1和图2所示，气浮浓缩池25包括：气浮浓缩池体30、中心导流筒31、刮渣板7、污泥刮板8、集泥斗12和驱动机构；

中心导流筒31设置于气浮浓缩池体30内，溶气装置的出气口与调节池20的出水口先连接再连接于中心导流筒31的底部进水口；刮渣板7可绕中心导流筒31转动设置于气浮浓缩池体30的顶部，且与气浮浓缩池体30的预设液位平齐；气浮浓缩池体30的顶部设有集渣槽9，集渣槽9的出渣口连接于污泥贮池17的第一进泥口；污泥刮板8可绕中心导流筒31转动设置于气浮浓缩池体30的底部；集泥斗12设置于气浮浓缩池体30的底部，集泥斗12的出泥口连接于污泥贮池17的第二进泥口；驱动机构用于分别驱动刮渣板7和污泥刮板8的转动。在本方案中，气浮浓缩池25的顶部浮渣通过刮渣板7刮到集渣槽9，再通过排渣管10排至污泥贮池17；而气浮浓缩池25的底部沉淀物(污泥)通过污泥刮板刮到集泥斗12，再经排泥管进入污泥贮池17。当然，携带有悬浮物的微小气泡从中心导流筒31的顶部进入气浮浓缩池体30中。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明提供的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，如图3所示，其工艺流程为：反冲洗废水和沉淀池排水先进入调节池20，经过絮凝搅拌装置21搅拌后，进入气浮浓缩池25，经气浮浓缩后出水经加药消毒，在回用水池23中反应后，由送水泵16送至电厂用户。气浮浓缩池25的浮渣通过刮渣板7刮到集渣槽9，再通过排渣管10排至污泥贮池17，气浮浓缩池25沉淀的污泥经排泥斗(即为集泥斗12)收集，经排泥管进入污泥贮池17，浮渣和污泥混合后进入污泥脱水间18，经离心脱水机27脱水将污泥含水率降低至80％，再通过螺旋输送机送至陶粒制备间19，通过陶粒焙烧炉26烧制成陶粒后进行外运。其中，气浮浓缩池采用气浮工艺还是沉淀工艺，是根据调节池20中的SS监测仪(即为浊度仪28)，通过电控单元(即为控制单元29)控制空压机***的启停，为避免阀门的频繁开启，也可采用人工控制***。

本工艺流程采用气浮浓缩。气浮浓缩池设计为圆形钢筋混凝土池，配有表面和底部刮板***，表面刮板***包括刮渣板7，底部刮板***有一台底部污泥刮板8，底部和表面刮板都由一个驱动***驱动，表面刮板配有一端静止的沿轨道运行的滚轮，池上有一条周边过道。

本方案采用溶气管机理，利用微孔板，先把空压机1出来的压缩空气切割成微细气泡，然后经过加气装置在扰动非常剧烈的情况下与加压水混合和溶解，形成了微小气泡，迅速附着在悬浮物上，将它提升至气浮池的表面，从而形成了很容易去除的污泥浮层，较重的固体物质沉淀在池底，也被去除。旋转的刮渣板7把浮渣刮至集渣槽9，然后进入排渣管10。部分相对密度较大的颗粒会沉淀到池底，池底的污泥刮板8可将沉淀污泥同样刮出渣室。池底设置了集泥斗12和排泥管11，中央回转部分设置了池侧和池底的刮泥机构，能保证池中的沉积物定期清除，对出水不会产生任何影响。处理后的出水经三角堰板跌水后，流到环形出水槽收集后排出；其中，本方案气浮池设置的出水溢流堰板为三角堰板，为了切换至沉淀时，使其出水效果更好。

浓缩后污泥含水率＜98.5％。

本方案的机械脱水采用离心脱水法，将污泥含水率降至80％。

此外，中心导流筒可以包括混合室，其下端与溶气管连通。中心导流筒还可以包括渐扩式挡筒，其上端为喇叭形开口，其下端与混合室的上端相连，携带有悬浮物的微泡从渐扩式挡筒的上部进入气浮装置中。挡筒的设置使得携带有悬浮物的微泡在挡筒中进行一定的缓冲，避免对周围的水造成过大的干扰。中心导流筒还可以包括溶气水进水管，其在混合室的下方连接到混合室，溶气水通过溶气水进水管进入混合室。

目前陶粒以黏土陶粒为主，原料大部分来源于土地，这对土壤环境无疑是一种破坏。近年来我国对黏土制品实行限制，因此作为陶粒的原料也受到了限制。

给水污泥主要是地表水经过处理后所产生的，因此其主要成分与粘土的主要成分极为接近，因此极易将其与粘土结合，作为混合料利用给水污泥的成分组成、含水率以及其他特性，以给水污泥为主料，膨润土为辅料制备陶粒，进行资源化应用。

将脱水至80％的污泥作为主要原料，再以膨润土作为辅助原料进行陶粒的制备，得出原料比为70％：30％(含水率80％的给水污泥：膨润土)，焙烧温度为1000℃条件下的陶粒可以作为吸附材料用于污水处理，达到以废治废的效果。

本工艺流程为针对寒冷地区低温低浊水排泥水处理集成技术，将排泥水进行减量化、无害化和资源化处理。

本方案的有益效果：

1、通过多功能高效气浮池的切换，可以根据不同水质采用不同处理工艺，灵活运用，智能管控。具体地，当进水的SS达到200，启动空压机采用气浮工艺；当进水的SS达到600，关闭空压机，采用沉淀工艺。通过SS的数值控制空压机的开启，来切换气浮和沉淀工艺。也可以按照不同季节或者不同进水参数，进行沉淀和气浮的切换工作。实现的方式是本身池子具有气浮和沉淀的双重作用。其中，气浮形成的微小气泡，迅速附着在悬浮物上，将它提升至气浮池的表面。从而形成了很容易去除的污泥浮层，通过刮泥板将浮渣去除，而较重的固体物质靠自身重力沉淀到池底，再通过刮泥板将污泥收集到集泥斗，通过排泥管排出。

2、本方案与现有采用溶气管的加压溶气气浮法相比，没有填料堵塞的问题，也没有控制溶气罐内水位高低的问题，因为在其治“标”的同时，也治了“本”。(空气在溶解前已微细化)。原排泥水和溶气水在加入气浮池本体前，已在一段管道内已充分混合，气泡及时均匀地弥散在悬浮颗粒中，避免了因多个阀门或溶气释放器的开启度不一而造成的气泡不均匀现象。另外，本方案与现有采用溶气管的加压溶气气浮法相比，还省略了清水的回流***，包括回流泵，回流水箱等，节省了水量，降低了能耗。

3、本方案的溶气管机理的实现方式是，利用特质结构微孔板，先把压缩空气切割成微细气泡，44然后在扰动非常剧烈的情况下与加压水混合和溶解，这时空气在溶气管内以两种形式存在，一种形式是溶解在水中，另一种形式是微细气泡以游离状态夹裹、混合在水中；在气浮时，这种气泡直接用于气浮，并且作为气泡的主要来源，从溶气水中释放的微细气泡也加入到气浮过程中区，这两种途径形成的微细气泡的数量远远大于溶气罐加溶气释放器的结构的数量，这也是两种溶气结构的本质区别所在，也是溶气管结构不必要加溶气释放器的原因所在。

4、针对寒冷地区排泥水的特性，污泥粘度大，沉淀性差，脱水困难的问题，经过混凝的排泥水被注入气浮池底的混合室，与流经释压阀的气饱和水接触，形成小气泡附着在固体颗粒上。

5、由于净水工艺中沉淀法沿用了多年，对于轻飘易浮的杂质宜采用溶气气浮法；对于密实沉重的杂质宜采用沉淀法。通常通过投药、混合反应后形成的絮体，当上浮速度快于沉淀时，则选用气浮法为好。因为气浮法占地面积小，池容积也小，处理后出水水质好，不仅浊度及SS低而且溶解氧高，排出的浮渣含水率远远低于沉淀法排出的污泥。一般污泥体积比为1/10－1/2，这给污泥的进一步处理和处置既带来了较大方便，又节约了费用。

本方案的创新点：

1、双功能高效气浮池：采用了新型的多功能高效气浮池，可以按照不同季节或者不同进水参数，进行沉淀和气浮的切换工作。这种池体形式具有气浮和沉淀的双重作用。当采用气浮形式时：气浮形成的微小气泡，迅速附着在悬浮物上，将它提升至气浮池的表面，从而形成了很容易去除的污泥浮层，进而再通过刮渣板将污泥浮层去除；当采用沉淀方式时：通过刮渣板将浮渣去除，而较重的固体物质靠自身重力沉淀到池底，通过刮泥板将污泥收集到集泥斗，通过排泥管排出。

2、智能化控制***：采用了目前最先进的智能化控制***，通过对“调节池+气浮浓缩池+污泥贮池+溶气装置+浊度仪”的智能化管控平台实现智能控制气浮池的运行模式，管控平台软件按照既定的逻辑算法。如当进水SS达到200，启动空压机采用气浮工艺；当进水SS达到设定值(如600)，关闭空压机和溶气回流***，采用沉淀工艺。通过SS的数值，控制空压机的开启，来切换气浮和沉淀工艺。因此，通过实时收集进水和运行的参数，进行趋势化分析和专家智能预判和后回馈方式，合理确定如何实现操作模式的切换和运行参数的智能调整，管控平台软件采用当前流行的通用语言，可以接入整个水处理厂的自动化控制***中，也可以独立运行。

3、独特的溶气管释放溶气结构：采用溶气管的溶气机理，利用特质结构微孔板，先把压缩空气切割成微细气泡，然后在扰动非常剧烈的情况下与加压水混合和溶解，这时空气在溶气管内以两种形式存在，一种形式是溶解在水中，另一种形式是微细气泡以游离状态夹裹、混合在水中。在气浮时，这种气泡直接用于气浮，并且作为气泡的主要来源，从溶气水中释放的微细气泡也加入到气浮过程中区，这两种途径形成的微细气泡的数量远远大于溶气罐加溶气释放器的结构的数量，这也是两种溶气结构的本质区别所在，也是溶气管结构不必要加溶气释放器的原因所在。本方案与现有采用溶气罐的加压溶气气浮法相比，没有填料堵塞的问题，也没有控制罐内水位高低的问题，因为在其治“标”的同时，也治了“本”。(空气在溶解前已微细化)。原水和溶气水在加入气浮池本体前，已在一段管道内已充分混合，气泡及时均匀地弥散在悬浮颗粒中。避免了因多个阀门或溶气释放器的开启度不一而造成的气泡不均匀现象。本方案与现有采用溶气罐的加压溶气气浮法比，省略了清水的回流***，包括回流泵，回流水箱等，节省了水量，降低了能耗。

4、独特的单因子控制方法：本方案采用浊度作为控制运行的唯一参数，其原理简单，结合水厂进水的不同工况，利用高精度浊度分析仪(在线)实现闭环控制，可以方便地测定生产过程水中的排泥水浊度，实现智能管控。无论是评价活性污泥和整个生物处理过程、分析净化处理后排放的废水，还是监测不同阶段的污泥浓度，能给出连续、准确的测量结果，不受颜色干扰。并能自动补偿因流量变化、每年气候波动或其它原因造成活性污泥颜色变化而引起的干扰。与传统的、不断需要进行颜色补偿的***不同，采用的浊度分析仪要求“测量值稳定性”和“测量值重复性”更快、更可靠，要求分析仪探头的自动清洗***能够防止由于气泡和污泥颗粒而引起的错误读数。浊度分析仪并且可以与世界上先进的设备控制器衔接，比如可以接入哈希的SC1000数字化通用控制器中。

5、具备高效去除和资源化的优势：通过高效气浮，将净水厂排泥水中的各种无机颗粒、有机物和形成色度的前致物都从水中离析出来，比传统的重力沉淀浓缩效果更好，增加了对有机物和形成色度的前致物的去除能力，形成的浮渣经脱水并烧制后可以作为水环境治理的除磷剂和吸附剂使用，实现了废弃物资源化，响应了国家的号召，与循环经济的要求相匹配。

本方案的保护点：

本工艺流程为针对寒冷地区低温低浊水排泥水处理集成技术，将排泥水进行减量化、无害化和资源化处理。

针对北方地区的水库水，由于低温低浊并含有藻类的原水的排泥水特点，常规的处理方法为重力浓缩处理效果不好，浮渣沉不下来，达不到含水率97％的要求，采用气浮池工艺，可以使克服浓缩无效果的问题，才能进一步进行脱水处理。

气浮池在净水厂、污水处理工艺上都有应用，但是在北方净水厂的低温低浊排泥水处理工艺中没有应用。本发明创新性的将气浮池引用到低温低浊净水厂的排泥水处理工艺中，采用智慧管控方式控制气浮浓缩池的运行，并采用溶气管溶气机理的气浮浓缩池，避免了传统气浮池溶气罐填料堵塞问题和空气释放器堵塞问题。

废弃物的资源化利用。给水污泥主要成分与粘土的主要成分极为接近，因此极易将其与粘土结合，作为混合料。将污泥进行污泥浓缩机械脱水后作为制备陶粒的主要原料，排水污泥可用于陶粒滤料的制备并且符合各项指标。利用给水污泥的成分组成、含水率以及其他特性，以给水污泥为主料，膨润土为辅料进行资源化利用制备陶粒，进行污水的吸附处理，通过对氨氮吸附效果最好的陶粒的原料配比以及焙烧温度的调节。利用最佳焙烧温度以及原料配比，使其去除废水中的氨氮的效果最佳。

另外，本方案针对低温低浊的排泥水处理效果不理想的问题，浓缩采用气浮池进行处理。脱水后污泥的资源化利用可以将制备的陶粒应用到污水处理中，进行污染物吸附去除。

用给水污泥进行污水处理，给水污泥可去除污水中的磷，并且效果很好；用加入铝盐混凝剂形成的污泥对废水中的污染物进行处理，试验显示在污水处理中，加入含铝污泥对水中COD的处理效果是非常明显的，并随着搅拌速度增加，COD的去除率随之增加，该过程主要是物理吸附作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，包括：调节池(20)、气浮浓缩池(25)、污泥贮池(17)、污泥脱水间(18)、溶气装置、浊度仪(28)和控制单元(29)；

所述调节池(20)的出水口连接于所述气浮浓缩池(25)的进水口；所述气浮浓缩池(25)的出泥口连接于所述污泥贮池(17)的进泥口；所述污泥贮池(17)的出泥口连接于所述污泥脱水间(18)的进泥口；所述溶气装置的出气口与所述调节池(20)的出水口先连接再连接于所述气浮浓缩池(25)的进水口；

所述浊度仪(28)设置于所述调节池(20)内；所述控制单元(29)分别与所述浊度仪(28)和所述溶气装置通讯连接，所述控制单元(29)能够根据所述浊度仪(28)的检测值控制所述溶气装置的开闭。

2.根据权利要求1所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述溶气装置包括：空压机(1)、压缩空气切割装置(2)和气液混合溶解装置(4)；

所述空压机(1)的出气口连接于所述压缩空气切割装置(2)的进气口；所述气液混合溶解装置(4)的进水口连接于所述调节池(20)的出水口，进气口连接于所述压缩空气切割装置(2)的出气口，出水口连接于所述气浮浓缩池(25)的进水口；

所述空压机(1)与所述控制单元(29)通讯连接，所述控制单元(29)能够根据所述浊度仪(28)的检测值控制所述空压机(1)的开闭。

3.根据权利要求2所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述溶气装置还包括气浮阀门(22)；

所述气浮阀门(22)的进气口连接于所述空压机(1)的出气口，出气口连接于所述压缩空气切割装置(2)的进气口，且所述气浮阀门(22)与所述控制单元(29)通讯连接，所述控制单元(29)能够根据所述浊度仪(28)的检测值控制所述气浮阀门(22)的通断。

4.根据权利要求2所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述压缩空气切割装置(2)包括管体和微孔板；

所述管体的进气口连接于所述空压机(1)的出气口，出气口连接于所述气液混合溶解装置(4)的进气口；所述微孔板设置于所述管体内，用于将进入所述管体内的压缩空气切割成微细气泡。

5.根据权利要求2所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述气液混合溶解装置(4)包括加气装置。

6.根据权利要求1所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，还包括：设置于所述调节池(20)的絮凝搅拌装置(21)。

7.根据权利要求1所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，还包括陶粒制备间(19)和污泥转移设备(24)；

所述污泥转移设备(24)用于将所述污泥脱水间(18)脱水后的污泥转移至所述陶粒制备间(19)，以此作为所述陶粒制备间(19)的陶粒制备主要原料。

8.根据权利要求7所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述污泥脱水间(18)包括离心脱水机(27)；

所述陶粒制备间(19)包括陶粒焙烧炉(26)；

所述污泥转移设备(24)跨设于所述污泥脱水间(18)与所述陶粒制备间(19)之间，且一端对接于所述离心脱水机(27)的出泥口，另一端对接于所述陶粒制备间(26)的入料口。

9.根据权利要求7所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述污泥转移设备(24)包括螺旋输送机。

10.根据权利要求1所述的适用于寒冷地区排泥水处理集成***，其特征在于，所述气浮浓缩池(25)包括：气浮浓缩池体(30)、中心导流筒(31)、刮渣板(7)、污泥刮板(8)、集泥斗(12)和驱动机构；

所述中心导流筒(31)设置于所述气浮浓缩池体(30)内，所述溶气装置的出气口与所述调节池(20)的出水口先连接再连接于所述中心导流筒(31)的底部进水口；所述刮渣板(7)可绕所述中心导流筒(31)转动设置于所述气浮浓缩池体(30)的顶部，且与所述气浮浓缩池体(30)的预设液位平齐；所述气浮浓缩池体(30)的顶部设有集渣槽(9)，所述集渣槽(9)的出渣口连接于所述污泥贮池(17)的第一进泥口；所述污泥刮板(8)可绕所述中心导流筒(31)转动设置于所述气浮浓缩池体(30)的底部；所述集泥斗(12)设置于所述气浮浓缩池体(30)的底部，所述集泥斗(12)的出泥口连接于所述污泥贮池(17)的第二进泥口；所述驱动机构用于分别驱动所述刮渣板(7)和所述污泥刮板(8)的转动。

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