一種可移動式汙泥處理設備的製作方法
2023-06-03 21:22:51
專利名稱：一種可移動式汙泥處理設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汙泥處理技術領域，特別是涉及一種可移動式汙泥處理設備。
背景技術：
目前隨著城市汙水處理廠的大量建設，汙水處理量和汙泥產量都不斷增長。汙泥是一種高水分的多孔介質物質，成分複雜，除了含有大量水分外，還有多種微生物形成的菌膠團及其吸附的有機物和無機物組成的集合體、有機物、病原微生物、重金屬、鹽類等。目前普遍採用的城市汙泥脫水工藝是在液態汙泥中添加聚丙醯胺(PAM)等聚凝劑後進行機械脫水，使其成為含水量為80% -85%的脫水汙泥。脫水汙泥高水分含量不但造成汙泥體積龐大，而且嚴重影響汙泥的後續處置或資源化利用，加之汙泥中還存在有重 金屬等有害物質；因此，城市汙泥減量化和無害化一直是汙泥處理處置的重要任務也是亟待解決的難題。生物浙浸技術是一種汙泥無害化新技術，其核心是將菌類微生物(如亞鐵硫桿菌，嗜酸硫桿菌等)等多種微生物在好氧的情況下作用於汙泥，打破汙泥的絮凝結構，改善汙泥的沉降性能，從而改變汙泥的脫水性能，達到汙泥脫水效果明顯的目的，實現汙泥的深度幹化；而且能有效去除汙泥中重金屬，消除惡臭和殺滅病原菌。參照圖1，示出了現有技術一種汙泥處理工程的工藝流程圖，其中，汙水處理廠的剩餘汙泥置於汙泥濃縮池中，在鼓風機提供的氧氣環境下，汙泥生物浙浸池將專用菌種培養劑作用於汙泥，改性後的汙泥置於汙泥沉澱池中，通過特殊定製板框脫水處理實現固液分離，得到高幹度脫水汙泥(通常含水55-60%，土黃色，無臭)；上述工藝流程中還會用到混合池，用到上清液、壓濾液等液體；汙水處理廠可根據需要對所述高幹度脫水汙泥進行外運處置或加以資源化利用。目前，在實施上述汙泥處理工程的工藝流程時，上述汙泥濃縮池、汙泥生物浙浸池、汙泥沉澱池、混合池等均需要固定於機房的牆上或地上，所以，上述汙泥處理工程的工藝流程目前僅能在機房內部實現，並且，需要在機房內部布置土建等大量設施。但是本領域對汙泥處理環境的需求是各種各樣的，例如，需要在非機房環境甚至野外環境下進行汙泥處理等等，這就限制了上述汙泥處理工程的工藝流程的環境範圍，造成了汙泥處理的不便。總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠提高汙泥處理的便利性。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可移動式汙泥處理設備，其可在非機房環境甚至野外環境下進行汙泥處理，使用便利，結構簡單，且花費成本低。為了解決上述問題，本實用新型公開了一種可移動式汙泥處理設備，包括空氣壓縮機、儲氣罐、生物反應器、隔膜進料泵和隔膜壓濾機；其中，所述空氣壓縮機產生的壓縮空氣存儲於所述儲氣罐中，所述儲氣罐上設有三個輸出閥門，其中，第一輸出閥門與所述生物反應器相連，第二輸出閥門與所述隔膜進料泵相連，第三輸出閥門與所述隔膜壓濾機相連；所述生物反應器，用於在所述第一輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，對待處理汙泥進行改性處理，得到改性後的汙泥；所述隔膜進料泵，通過進料閥門與所述生物反應器相連，用於在所述第二輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，連續將所述進料閥門輸出的改性後的汙泥，通過出料閥門泵入所述隔膜壓濾機；所述隔膜壓濾機，通過所述出料閥門與所述隔膜進料泵相連，用於在所述第三輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，對所述改性後的汙泥進行固液分離。優選的，所述隔膜進料泵的進料壓力為1-8公斤。優選的，所述生物反應器包括曝氣管(I)、中心筒(2)、曝氣頭(3)、支架(4)和外筒 壁(5)；其中，中心筒(2)與外筒壁(5)同軸地安裝在外筒壁(5)的中心位置；曝氣管(I)安裝在外筒壁(5)上部高於中心筒(2)的位置，其在外筒壁(5)的軸線處變向並延伸至曝氣頭(3)結束；曝氣頭(3)位於中心筒(2)的底部；將待處理汙泥送入所述生物反應器的外筒壁(5)，並向外筒壁(5)投加以微生物，在液面超過中心筒(2)時，開啟曝氣管(I)的閥門，所述第一輸出閥門輸送壓縮空氣至曝氣管(1)，壓縮空氣在曝氣頭(3)處流出進而帶動中心筒內的汙泥向上流動，因壓縮空氣帶動上流的汙泥從中心筒(2)的上口流出，中心筒(2)外部的汙泥通過支架(4)旁邊的空隙流入中心筒(2)的底部，形成外筒壁(5)內部的內循環，所述內循環使微生物在外筒壁(5)內部生長，實現汙泥性質的改變。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點本實用新型採用生物反應器代替現有的汙泥生物浙浸池以實現生物浙浸技術；由於生物反應器無需固定於機房的牆上或地上，故本實用新型能夠脫離在機房內部實現的限制，其可被設計為可移動式的試驗車，能夠在非機房環境甚至野外環境下進行汙泥處理等，因此能夠增加汙泥處理的便利性。其次，本實用新型將空氣壓縮機作為動力來源，儲氣罐作為壓縮空氣來源，並將壓縮空氣同時用於三個方面一方面通過第一輸出閥門為生物反應器提供微生物生長和汙泥改性處理所需的氧氣；另一方面。在汙泥改性處理完成後，通過第二輸出閥門為隔膜進料泵提供進料所需的壓縮空氣；再一方面，在隔膜進料泵進料完畢後，通過第三輸出閥門為隔膜壓濾機提供固液分離所需壓榨空氣。因此，本申請能夠避免現有電動進料泵和液壓壓濾機的弊端，最大限度地發揮壓縮空氣的優勢，儘可能地減小可移動式汙泥處理設備的體積和成本，從而進一步提高可移動式汙泥處理設備的便利性。總之，本實用新型的可移動式汙泥處理設備可以使汙泥深度脫水至含水率60%以下，在深度脫水過程中，不產生二次汙染，不需要添加絮凝劑就可以實現汙泥的深度脫水；該可移動式汙泥處理設備結構簡單，使用方便，且花費成本低。
圖I是現有技術一種汙泥處理工程的工藝流程圖；圖2是本實用新型一種可移動式汙泥處理設備實施例的結構圖；[0024]圖3是本申請一種生物反應器203的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。參照圖2，示出了本實用新型一種可移動式汙泥處理設備實施例的結構圖，具體可以包括空氣壓縮機201、儲氣罐202、生物反應器203、隔膜進料泵204和隔膜壓濾機205 ;其中，所述空氣壓縮機201產生的壓縮空氣存儲於所述儲氣罐202中，所述儲氣罐202上設有三個輸出閥門，其中，第一輸出閥門221與所述生物反應器203相連，第二輸出閥門222與所述隔膜進料泵204相連，第三輸出閥門與223所述隔膜壓濾機205相連；
所述生物反應器203，用於在所述第一輸出閥門221輸出的壓縮空氣環境下，對待處理汙泥進行改性處理，得到改性後的汙泥；所述隔膜進料泵204，通過進料閥門241與所述生物反應器203相連，用於在所述第二輸出閥門222輸出的壓縮空氣環境下，連續將所述進料閥門241輸出的改性後的汙泥，通過出料閥門242泵入所述隔膜壓濾機205 ；所述隔膜壓濾機205，通過所述出料閥門242與所述隔膜進料泵204相連，用於在所述第三輸出閥門222輸出的壓縮空氣環境下，對所述改性後的汙泥進行固液分離。本實用新型的可移動式汙泥處理設備將生物浙浸技術和固液分離技術結合，其中，採用生物反應器203代替現有的汙泥生物浙浸池以實現生物浙浸技術，採用隔膜壓濾機205實現固液分離技術；由於生物反應器203無需固定於機房的牆上或地上，故本實用新型能夠脫離在機房內部實現的限制，其可被設計為可移動式的試驗車，能夠在非機房環境甚至野外環境下進行汙泥處理等，因此能夠增加汙泥處理的便利性。因為電動進料泵具有通過性能好，直徑在10毫米以下的顆粒、泥漿等均可以毫不費力地通過等一系列優點，本技術領域中一貫採用電動進料泵進行進料處理；但是，本實用新型發明人發現，由於採用電力為動力，電動進料泵的體積大，成本高，且容易損壞，如果採用電動進料泵將會降低可移動式汙泥處理設備的便利性。而氣動隔膜泵以壓縮空氣為動力，體積小、重量輕，便於移動，成本低，不需電源，更適合易燃、易爆場合的介質輸送，且具有隨著時間增長壓力逐漸增強的特性，因此，本實用新型的隔膜進料泵204採用氣動隔膜泵，以減小可移動式汙泥處理設備的體積和成本，從而進一步提高可移動式汙泥處理設備的便利性。由於液壓壓濾機具有分離效果好、使用方便的優點，本技術領域一貫採用液壓壓濾機進行汙泥的固液分離；但是，本實用新型發明人注意到，液壓壓濾機依賴於穩定的液壓系統，而在非機房環境甚至野外環境下構建一個穩定的液壓系統需要增加技術難度，從而增加可移動式汙泥處理設備的實現難度。針對上述問題，本實用新型的隔膜壓濾機205以壓縮空氣為動力，能夠降低可移動式汙泥處理設備的實現難度。綜上，本實用新型將空氣壓縮機201作為動力來源，儲氣罐202作為壓縮空氣來源，並將壓縮空氣同時用於三個方面一方面通過第一輸出閥門221為生物反應器203提供微生物生長和汙泥改性處理所需的氧氣；另一方面。在汙泥改性處理完成後，通過第二輸出閥門222為隔膜進料泵204提供進料所需的壓縮空氣；再一方面，在隔膜進料泵204進料完畢後，通過第三輸出閥門223為隔膜壓濾機205提供固液分離所需壓榨空氣。因此，本申請能夠避免現有電動進料泵和液壓壓濾機的弊端，最大限度地發揮壓縮空氣的優勢，儘可能地減小可移動式汙泥處理設備的體積和成本，從而進一步提高可移動式汙泥處理設備的便利性。下面對所述儲氣罐202上設有三個輸出閥門的開關狀態進行詳細介紹，具體可以包括在所述生物反應器203對待處理汙泥進行改性處理的過程中，所述第一輸出閥門221處於開啟狀態，所述第二輸出閥門222、第三輸出閥門223和進料閥門241處於關閉狀態；和/或在所述隔膜進料泵204將所述改性後的汙泥泵入所述隔膜壓濾機205的過程中， 所述第二輸出閥門222、進料閥門241和出料閥門242處於開啟狀態，所述第一輸出閥門221和第三輸出閥門223處於關閉狀態；和/或 在所述隔膜壓濾機205對所述改性後的汙泥進行固液分離的過程中，所述第三輸出閥門223處於開啟狀態，所述第一輸出閥門221和第二輸出閥門222、進料閥門241和出料閥門242處於關閉狀態。前面提到，氣動隔膜泵具有隨著時間增長壓力逐漸增強的特性，在本申請的一種優選實施例中，所述隔膜進料泵204的進料壓力可以為1-8公斤。當然1-8公斤不理解為對所述隔膜進料泵204的進料壓力的限制。下面對生物反應器203進行詳細介紹。生物反應器203是用來培養微生物的，汙泥在生物反應器203中接種微生物後培養兩天，就能夠改變汙泥的性質。參照圖3，其示出了本申請一種生物反應器203的結構示意圖，具體可以包括曝氣管I、中心筒2、曝氣頭3、支架4和外筒壁5 ;其中，中心筒2與外筒壁5同軸地安裝在外筒壁5的中心位置；曝氣管I安裝在外筒壁5上部高於中心筒2的位置，其在外筒壁5的軸線處變向並延伸至曝氣頭3結束；曝氣頭3位於中心筒2的底部；將待處理汙泥送入所述生物反應器的外筒壁5，並向外筒壁5投加以微生物，在液面超過中心筒2時，開啟曝氣管I的閥門，所述第一輸出閥門輸送壓縮空氣至曝氣管1，壓縮空氣在曝氣頭3處流出進而帶動中心筒內的汙泥向上流動，因壓縮空氣帶動上流的汙泥從中心筒2的上口流出，中心筒2外部的汙泥通過支架4旁邊的空隙流入中心筒2的底部，形成外筒壁5內部的內循環，所述內循環使微生物在外筒壁5內部生長，實現汙泥性質的改變。上述過程中，因壓縮空氣帶動上流的汙泥從中心筒2的上口流出，中心筒2外部的汙泥通過支架4旁邊的空隙補充至中心筒2的底部，這樣使得汙泥在外筒壁5中經過提升、下降再提升，即不斷地進行內循環而達到完全混合，同時也完成了汙泥的充氧過程。實施過程中控制曝氣量，可以保證汙泥中的溶解氧濃度保持在工藝要求的範圍內。在這種充分混合和好氧的條件下，汙泥中本身含有的以及添加的還原性硫經微生物的氧化作用，轉化成硫酸鹽，汙泥的PH值不斷地下降，即汙泥酸化。運行2-4天後，汙泥中的重金屬100%地溶解出來，表明汙泥完成了性質改變。[0045]為使本領域技術人員更好地理解本實用新型，以下說明可移動式汙泥處理設備進行汙泥處理的流程，該流程涉及對汙水處理廠產生的剩餘汙泥進行汙泥處理，該汙泥的含水率為90-99%左右，該流程具體可以包括步驟I、汙水處理廠含水90-99%的汙泥進入生物反應器203，打開第一輸出閥門221，生物反應器在所述第一輸出閥門221輸出的壓縮空氣環境下對汙泥進行改性處理；步驟2、在改性處理完成後，打開第二輸出閥門222、進料閥門241和出料閥門242，隔膜進料泵204連續將所述進料閥門241輸出的改性後的汙泥，通過出料閥門242泵入所述隔膜壓濾機205 ;進料時間為2小時；步驟3、在隔膜進料泵204進料完畢後，打開第三輸出閥門223，隔膜壓濾機205在所述第三輸出閥門222輸出的壓縮空氣環境下，對所述改性後的汙泥進行固液分離；壓濾時間為I小時；步驟4、打開隔膜壓濾機205卸掉泥餅，壓濾水可以回流到汙水廠的源頭。·上例中，可以通過螺杆式空氣壓縮機作為動力來源，然後準備了一個O. 5立方的儲氣罐以存儲壓縮空氣。需要說明的是，上述進料時間、壓濾時間和儲氣罐的體積僅是作為示例，其不應理解為本實用新型的實施限制。總之，本申請將大型工程縮小化，集成為可移動式汙泥處理設備，展示該生物浙浸技術在汙泥深度脫水方面獨特的優勢，可以使汙泥深度脫水至含水率60%以下(原汙泥含水率在98%左右)，在深度脫水過程中，不產生二次汙染(比如惡臭、廢水等)，不需要添加絮凝劑就可以實現汙泥的深度脫水；該可移動式汙泥處理設備結構簡單，使用方便，且花費成本低。以上對本實用新型所提供的一種可移動式汙泥處理設備，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種可移動式汙泥處理設備，其特徵在於，包括空氣壓縮機、儲氣罐、生物反應器、隔膜進料泵和隔膜壓濾機；其中，所述空氣壓縮機產生的壓縮空氣存儲於所述儲氣罐中，所述儲氣罐上設有三個輸出閥門，其中，第一輸出閥門與所述生物反應器相連，第二輸出閥門與所述隔膜進料泵相連，第三輸出閥門與所述隔膜壓濾機相連； 所述生物反應器，用於在所述第一輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，對待處理汙泥進行改性處理，得到改性後的汙泥； 所述隔膜進料泵，通過進料閥門與所述生物反應器相連，用於在所述第二輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，連續將所述進料閥門輸出的改性後的汙泥，通過出料閥門泵入所述隔膜壓濾機； 所述隔膜壓濾機，通過所述出料閥門與所述隔膜進料泵相連，用於在所述第三輸出閥門輸出的壓縮空氣環境下，對所述改性後的汙泥進行固液分離。
2.如權利要求I所述的設備，其特徵在於，所述隔膜進料泵的進料壓力為1-8公斤。
3.如權利要求I所述的設備，其特徵在於，所述生物反應器包括曝氣管(I)、中心筒(2)、曝氣頭(3)、支架(4)和外筒壁(5)； 其中，中心筒(2)與外筒壁(5)同軸地安裝在外筒壁(5)的中心位置；曝氣管(I)安裝在外筒壁(5)上部高於中心筒(2)的位置，其在外筒壁(5)的軸線處變向並延伸至曝氣頭(3)結束；曝氣頭(3)位於中心筒(2)的底部； 將待處理汙泥送入所述生物反應器的外筒壁(5)，並向外筒壁(5)投加以微生物，在液面超過中心筒(2)時，開啟曝氣管(I)的閥門，所述第一輸出閥門輸送壓縮空氣至曝氣管(1)，壓縮空氣在曝氣頭(3)處流出進而帶動中心筒內的汙泥向上流動，因壓縮空氣帶動上流的汙泥從中心筒(2)的上口流出，中心筒(2)外部的汙泥通過支架(4)旁邊的空隙流入中心筒(2)的底部，形成外筒壁(5)內部的內循環，所述內循環使微生物在外筒壁(5)內部生長，實現汙泥性質的改變。
專利摘要本實用新型提供了一種可移動式汙泥處理設備，包括空氣壓縮機、儲氣罐、生物反應器、隔膜進料泵和隔膜壓濾機；其中，所述空氣壓縮機產生的壓縮空氣存儲於所述儲氣罐中，所述儲氣罐上設有的第一輸出閥門與生物反應器相連，第二輸出閥門與隔膜進料泵相連，第三輸出閥門與隔膜壓濾機相連；生物反應器，用於對待處理汙泥進行改性處理，得到改性後的汙泥；隔膜進料泵，通過進料閥門與生物反應器相連，用於連續將進料閥門輸出的改性後的汙泥，通過出料閥門泵入隔膜壓濾機；所述隔膜壓濾機，通過所述出料閥門與所述隔膜進料泵相連，用於對改性後的汙泥進行固液分離。本申請可在非機房環境甚至野外環境下進行汙泥處理，使用便利，結構簡單，且花費成本低。
文檔編號C02F11/02GK202625996SQ20122000156
公開日2012年12月26日 申請日期2012年1月4日 優先權日2012年1月4日
發明者路慶斌, 張衛華, 周立祥, 楊凱峰, 薛靜 申請人:北京中科國通環保工程技術有限公司