汙泥減量穩定化系統的製作方法

2023-06-02 11:44:06 1

專利名稱:汙泥減量穩定化系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了汙泥減量穩定化系統，其特徵在於：包括依次連接的汙泥濃縮池、汙泥泵、水力空化系統和汙泥厭氧消化池；所述汙泥厭氧消化池上分別設有沼氣輸出口、上清液回流輸出口和汙泥後續脫水處理輸出口，還包括有汙泥回流管，其一端連接在汙泥泵和水力空化系統之間，另一端連接在水力空化系統處。本實用新型提出的汙泥減量穩定化的汙泥處理處理系統是通過空化技術實現汙泥減量，並為汙泥厭氧消化提供能耗的新型節能處理系統。本實用新型重點突出利用空化系統可以使汙泥升溫，為汙泥消化池提供穩定的能耗，從而大幅度提高常規汙泥消化池的汙泥消化效率。
【專利說明】
汙泥減量穩定化系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及到汙水處理技術領域，尤其是一種汙泥減量穩定化系統。
【背景技術】
[0002]目前，我國大多數汙水處理廠都只進行汙泥的濃縮脫水，採用穩定化處理的汙水處理廠不到20%，汙泥穩定化常用的厭氧消化系統需提供一定的溫度，因此能耗較高。
[0003]常溫汙泥厭氧消化溫度為:15-25°C ;中溫汙泥厭氧消化溫度為:30_37°C ;高溫汙泥厭氧消化溫度為:50-56°C;高溫消化的有機分解率和沼氣產量會高於中溫消化及常溫消化，消化池體積小，但由於高溫操作費用高過程穩定性差，對設備結果要求高，所以高溫消化系統很少見。
[0004]進行汙泥厭氧消化的優勢有:使最終需要處置的汙泥體積減少30%_50%、消化完全時可以消除惡臭、殺死病原微生物、消化汙泥容易脫水，含有機肥效成分，適用於改良土壤、產生清潔能源甲烷。
[0005]直接進行機械脫水的汙泥含有較多的病原菌，較大的惡臭，脫水性能不好。
[0006]針對以上現有技術存在的技術問題，急需提供一種低能耗的汙泥處理系統。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在於克服現有技術汙泥處理技術中存在的能耗高、脫水性能差等技術問題，提供一種解決汙泥穩定化過程的能耗問題、提高常規汙泥厭氧消化池的汙泥消化效率的同時進行汙泥減量化的穩定化系統。
[0008]為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案:汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:包括依次連接的汙泥濃縮池、汙泥慄、水力空化系統和汙泥厭氧消化池;所述汙泥厭氧消化池上分別設有沼氣輸出口、上清液回流輸出口和汙泥後續脫水處理輸出口，還包括有汙泥回流管，其一端連接在汙泥慄和水力空化系統之間，另一端連接在水力空化系統處。
[0009]汙泥來源於汙泥濃縮池的濃縮汙泥，經過動力系統一一汙泥慄(站)，與空化系統相接，汙泥最終流向汙泥厭氧消化池進行厭氧消化。利用水力空化系統產生的高壓、強衝擊波、高速微射流，破壞汙泥中的絮狀物及汙泥細胞，從而減少汙泥量。重要的是通過空化過程中的空泡潰滅產生極短時間的高溫高壓，使周圍汙泥的溫度上升，為後續進行汙泥厭氧消化提供一定的溫度，克服了傳統高溫消化過程中，高溫消化操作費用高，過程穩定性差的不足，從而大幅度提高常規汙泥消化池的汙泥消化效率。
[0010]所述水力空化系統包括多個相互連接的空化器，第一個空化器的輸入端通過管道與所述汙泥慄連接，空化器依次串聯連接形成多排串聯結構，在相鄰排的空化器串聯結構之間設置有閥門，至少一個閥門之前的空化器串聯結構還輸出有分支支路到所述水力空化系統的輸出端。通過增加單個空化器的數量以調節汙泥升高的溫度，通過調節閥門的開關確定接入系統的空化器個數，從而起到控制系統升溫範圍的作用。
[0011]所述空化器內包括依次連通的進液腔、管喉、空化腔和出液腔，在所述管喉和空化腔相接的位置設有旋轉孔板，旋轉孔板邊沿排布有轉珠，旋轉孔板通過轉珠卡於空化器內壁，旋轉孔板表面設開孔、中軸處設有轉軸，轉軸上套有螺旋葉輪，螺旋葉輪所處的位置為迎著液體的流向。螺旋葉輪與旋轉孔板通過旋轉軸組合連接，通過流體的流速使螺旋葉輪轉動，並帶動旋轉孔板，旋轉孔板位於管喉的後部，與空化器壁之間靠轉珠連接，從而減少了孔板旋轉時與空化器壁產生的摩擦。
[0012]所述開孔均勻分布在旋轉孔板表面，在旋轉孔板表面最外圍的開孔採用半圓形開孔，每個開孔的開孔方向與轉軸中心線成預定角度的夾角。結合旋轉孔板旋轉產生的剪切力，有利於避免開孔堵塞。
[0013]還包括有設置在水力空化系統入口處的第一壓力計、分別設置在水力空化系統與汙泥厭氧消化池之間的管道上的第二壓力計、流量計和溫度計。
[0014]與現有技術相比本實用新型具有如下優點:
[0015]1、本實用新型利用水力空化過程中空泡潰滅產生的極短時間的高溫高壓，使泥水混合物的溫度升高，為後續的厭氧消化提供溫度，解決汙泥厭氧消化池的能耗問題。
[0016]2、本實用新型利用水力空化系統產生的強衝擊波和微射流破壞濃縮汙泥中的絮體及汙泥細胞，從而實現汙泥減量化。
[0017]3、本實用新型中空化系統由多個空化器組成，通過閥門開關選擇接入系統的空化器的數量，從而控制汙泥的升溫範圍。
[0018]4、單個空化器中採用螺旋葉輪受流體作用轉動，帶動旋轉孔板旋轉，因開孔開口方向與旋轉軸線成一定角度，旋轉孔板旋轉時產生的推力和剪切力可以有效地防止開孔堵塞。
【附圖說明】

[0019]圖1為汙泥減量穩定化系統示意圖；
[0020]圖2為單個空化器結構示意圖；
[0021 ]圖3為旋轉孔板示意圖；
[0022]附圖標記說明:1_汙泥濃縮池，2-汙泥慄，3-水力空化系統，4-汙泥厭氧消化池，5-第一壓力計，6-第二壓力計，7-溫度計，8-螺旋葉輪，9-旋轉孔板，I O-空化腔，11-轉珠，12-進液腔，13-出液腔，14-開孔，15-轉軸，16-管喉，17-流量計，18-閥門，19-空化器。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內容做進一步詳細說明。
[0024]實施例:
[0025]請參閱圖1所示，汙泥減量穩定化系統，包括依次連接的汙泥濃縮池1、汙泥慄2、水力空化系統和汙泥厭氧消化池4;汙泥厭氧消化池4上分別設有沼氣輸出口、上清液回流輸出口和汙泥後續脫水處理輸出口，還包括有汙泥回流管，其一端連接在汙泥慄2和水力空化系統之間，另一端連接在水力空化系統處。汙泥濃縮池用於常規的汙泥濃縮，將汙泥濃縮後含水率99%的底泥通過汙泥慄輸送到水力空化系統，汙泥慄為動力裝置，將濃縮後的汙泥輸送到空化系統，底泥的含水率越低，即汙泥濃縮池的汙泥濃縮效率越高，汙泥減量化效果越高，隨著底泥濃度的增加，空化更容易發生，空化後汙泥的粒度小且均勻，從而空化破解汙泥的效果越好;本實施例利用水力空化原理，即空化過程中產生的空泡潰滅，使周圍空間形成極短時間的高溫高壓，這一空化效應，使通過空化器的泥水混合物的溫度升高，為後續進行汙泥厭氧消化提供一定的溫度，克服了傳統高溫消化過程中，高溫消化操作費用高，過程穩定性差的不足，從而大幅度提高常規汙泥消化池的汙泥消化效率。
[0026]水力空化系統包括多個相互連接的空化器19，第一個空化器19的輸入端通過管道與所述汙泥慄2連接，在該輸入端處還設有第一壓力計5，空化器19依次串聯連接形成多排串聯結構，在相鄰排的空化器19串聯結構之間設置有閥門18，至少一個閥門18之前的空化器19串聯結構還輸出有分支支路到水力空化系統的輸出端，統一輸出到汙泥厭氧消化池4，在水力空化系統與汙泥厭氧消化池4之間的管道上分別設有第二壓力計6、流量計17和溫度計7。空化系統為本汙泥減量穩定化系統的核心部分，利用水力空化過程中空泡潰滅產生的極短時間的高溫高壓，使泥水混合物的溫度升高，為後續的厭氧消化提供溫度，解決汙泥厭氧消化池的能耗問題，克服了傳統汙泥高溫消化過程中，高溫操作費高，過程穩定性差的不足。特別的，經過水力空化系統處理過的汙泥，在汙泥厭氧消化池中的厭氧消化效率得到大大提高。水力空化產生的高壓、強衝擊波和高速微射流，可以破壞汙泥絮狀體及汙泥細胞，使胞內物質由固相汙泥進入液相，從而達到汙泥減量化效果。
[0027]請結合參閱圖2所示，空化器19內包括依次連通的進液腔12、管喉16、空化腔10和出液腔13，在所述管喉16和空化腔10相接的位置設有旋轉孔板9，旋轉孔板9邊沿排布有轉珠11，旋轉孔板9通過轉珠11卡於空化器19內壁，旋轉孔板9表面設開孔14、中軸處設有轉軸15，轉軸15上套有螺旋葉輪80，螺旋葉輪80所處的位置為迎著液體的流向。
[0028]請結合參閱圖3所示，開孔14均勻分布在旋轉孔板9表面，在旋轉孔板9表面最外圍的開孔14採用半圓形開孔14，每個開孔14的開孔方向與轉軸15中心線成預定角度的夾角。螺旋葉輪受流體作用轉動，帶動旋轉孔板旋轉，本實施例中的開孔14方向與旋轉軸線成10°左右的夾角，旋轉孔板旋轉時產生的推力和剪切力可以有效地防止開孔堵塞。
[0029]在空化系統的進、出口段，調節汙泥的進口壓力、出口壓力，以及空化系統管道中的閥門，控制接入空化系統的空化器數量，以調節汙泥減量化程度及汙泥的溫度升高範圍，在一定範圍內，進出口的壓力越大以及接入系統中的空化器數量越多，溫度升高值越大，汙泥減量化效果也越好。其中，空化系統的進出口的第二壓力計4和第二壓力計6的壓力在:1.5±0.15MPa範圍內最佳。
[0030]本實施例還可通過設置汙泥回流管，可以使經水力空化系統排出的泥水混合物流入汙泥厭氧消化池進行厭氧消化，遇冬天或汙泥厭氧消化池中溫度較低時，打開汙泥厭氧消化池回流管道閥門，將厭氧消化池內部分汙泥回流到水力空化系統的入口端。
[0031]上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例並非用以限制本實用新型的專利範圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含於本案的專利範圍中。
【主權項】
1.汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:包括依次連接的汙泥濃縮池(I)、汙泥慄(2)、水力空化系統和汙泥厭氧消化池(4);所述汙泥厭氧消化池(4)上分別設有沼氣輸出口、上清液回流輸出口和汙泥後續脫水處理輸出口，還包括有汙泥回流管，其一端連接在汙泥慄(2)和水力空化系統之間，另一端連接在水力空化系統處。2.如權利要求1所述的汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:所述水力空化系統包括多個相互連接的空化器(19)，第一個空化器(19)的輸入端通過管道與所述汙泥慄(2)連接，空化器(19)依次串聯連接形成多排串聯結構，在相鄰排的空化器(19)串聯結構之間設置有閥門(18)，至少一個閥門(18)之前的空化器(19)串聯結構還輸出有分支支路到所述水力空化系統的輸出端。3.如權利要求2所述的汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:所述空化器(19)內包括依次連通的進液腔(12)、管喉(16)、空化腔(10)和出液腔(13)，在所述管喉(16)和空化腔(10)相接的位置設有旋轉孔板(9)，旋轉孔板(9)邊沿排布有轉珠(11)，旋轉孔板(9)通過轉珠(11)卡於空化器(19)內壁，旋轉孔板(9)表面設開孔(14)、中軸處設有轉軸(15)，轉軸(15)上套有螺旋葉輪(80)，螺旋葉輪(80)所處的位置為迎著液體的流向。4.如權利要求3所述的汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:所述開孔(14)均勻分布在旋轉孔板(9)表面，在旋轉孔板(9)表面最外圍的開孔(14)採用半圓形開孔(14)，每個開孔(14)的開孔方向與轉軸(15)中心線成預定角度的夾角。5.如權利要求1或4所述的汙泥減量穩定化系統，其特徵在於:還包括有設置在水力空化系統入口處的第一壓力計(5)、分別設置在水力空化系統與汙泥厭氧消化池(4)之間的管道上的第二壓力計(6)、流量計(17)和溫度計(7)。
【文檔編號】C02F11/00GK205710376SQ201620335835
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月20日
【發明人】李曉峰, 覃靜, 鍾桂超, 李文進, 陸銘
【申請人】廣州市正思環保科技有限公司