一種貯泥池及汙泥濃縮工藝的製作方法

2023-06-14 05:01:11

一種貯泥池及汙泥濃縮工藝的製作方法
【專利摘要】一種貯泥池及汙泥濃縮工藝，貯泥池包括貯泥池本體、進泥管和出水管，貯泥池本體設有出泥口，進泥管和出水管從貯泥池本體底部延伸至上部，進泥管上端連接沿貯泥池本體內壁設置的分點進泥穿孔花管，出水管上端連接固定潷水管，固定潷水管高於分點進泥穿孔花管。汙泥濃縮工藝包括：1）進泥；2）沉澱；3）排出濃縮汙泥，多次循環步驟1）與步驟2），當進行至某階段步驟2）時，若泥層距離液面小於400mm，則下一個階段為循環的最後階段，循環的最後階段完成步驟2）後進行步驟3），在進行步驟1）時，採用分點進泥穿孔花管沿貯泥池本體周邊輸入汙泥，產生的上清液收集後經出水管排出。該貯泥池及汙泥濃縮工藝具有汙泥濃縮效果好、脫水效率高的優點。
【專利說明】一種貯泥池及汙泥濃縮工藝【技術領域】
[0001]本發明涉及汙水處理設施及工藝，尤其涉及一種貯泥池及汙泥濃縮工藝。
【背景技術】
[0002]近年來，我國人口增長和城鎮化水平不斷提升，城市汙水處理設施也得到普及，隨著汙水處理率的提高和處理程度的深化，副產品汙泥的產量將有較大的增長，預計2020年將達到536億m3/d，而且還以每年10%的速度增長。
[0003]汙泥成分十分複雜，含有混入生活汙水和工業廢水中的泥沙、纖維、動植物殘體等固體顆粒及其凝結的絮狀物，是各種膠體、有機質及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲卵等有毒有害物質的綜合體，極易造成對地下水、土壤等的二次汙染，目前，汙泥處理處置成為繼汙水處理後的又一迫在眉睫、急需解決的難題。
[0004]城市汙水處理是通過排除剩餘汙泥的方式實現將汙染物從汙水處理系統中的最終去除，另據《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002 ) 了解，汙水處理廠內的汙泥處理過程中，含水率是衡量出廠汙泥性質的一個重要指標。一般城市汙水處理廠初沉池汙泥的含水率通常為97% - 98%，二沉池汙泥的含水率通常為99.2% 一 99.8%，由於含水率高、體積大，不利於汙泥的收集、儲存，輸送效率低並增加了處理處置成本，為滿足汙泥出廠泥質指標需將含水率降至80%以下。
[0005]目前，國內城市汙水處理廠常用的汙泥濃縮脫水形式主要有兩種:一是用一體化濃縮脫水機直接將汙泥脫水，二是先採用濃縮池對汙泥進行濃縮，然後再用脫水機對濃縮汙泥進行脫水。上述兩種方法都能初步實現汙泥減量化，將汙泥含水率降至80%以下，但基於汙泥的特性，脫水難度較大。
[0006]綜合比較目前汙水廠常用的兩種汙泥脫水方式，其核心問題是此兩種方式在一定程度上存在著處理效率和處理成本之`間的矛盾。一方面，一體化濃縮脫水機經貯泥池過度，直接將剩餘汙泥濃縮脫水，簡化了汙泥預濃縮的處理工藝段，降低了初期工程投資，但由於處理汙泥含水率過高，導致設備運行效率偏低，排出相同汙泥所需的運行時間較長，無形中增加了系統運行的能耗；另一方面，剩餘汙泥先經過汙泥濃縮池預濃縮，將汙泥含水率降至95 - 97%後再進行機械脫水，有效提高了設備運行效率，一定程度上降低了系統運行能耗成本，但由於增加了汙泥濃縮工藝段，使初期工程投資較高，且貯泥池常規的工藝運行方式為連續進泥出泥，通過池內液位計控制剩餘汙泥泵和汙泥螺杆泵的啟停，此種運行方式下，貯泥池出泥含水率較高，導致後續汙泥脫水機脫泥效率較低，耗電量較高，絮凝劑投加量較高，若汙泥濃縮時間控制不當，還會影響汙水廠的出水總磷濃度指標和脫水效果。
[0007]剩餘汙泥高效脫水技術是現今汙水處理廠降低成本的一個重要的研究方向，研究開發初期工程投資省的貯泥池設計改造和高效濃縮運行方式必將成為今後汙水廠重要的研究課題，對於在滿足《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002 )中汙泥出廠指標的前提下，有效降低運行成本，提高社會效益、環境效益和經濟效益具有重要的現實意義。
【發明內容】

[0008]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種汙泥濃縮效果好、脫水效率高的貯泥池及汙泥濃縮工藝。
[0009]為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案:
[0010]一種貯泥池，包括貯泥池本體、進泥管和出水管，所述貯泥池本體底部設有出泥口，所述進泥管和出水管均從貯泥池本體底部延伸至貯泥池本體上部，所述進泥管上端連接有沿貯泥池本體內壁水平設置的分點進泥穿孔花管，所述出水管上端連接有固定潷水管，所述固定潷水管高於所述分點進泥穿孔花管。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進:
[0012]所述出水管上連接有可繞連接點在豎直平面內轉動調整的活動潷水管。
[0013]所述活動潷水管與出水管的連接點低於所述固定潷水管與出水管的連接點，所述活動潷水管端部設有活動潷水口，所述活動潷水口位於最高點時高於或等於固定潷水管的高度。
[0014]所述活動潷水管上連有延伸至貯泥池本體以外的轉動操作杆。
[0015]所述分點進泥穿孔花管於管壁上均勻開設有多個出泥孔。
[0016]所述固定潷水管沿軸向開設有長條狀溢流口。
[0017]一種基於上述貯泥池的汙泥濃縮工藝，包括以下步驟:
[0018]I)進泥；`
[0019]2)沉澱；
[0020]3)排出濃縮汙泥，
[0021]在一個汙泥濃縮周期內，多次循環所述步驟I)與步驟2)，每完成一次步驟I)和步驟2)為一個階段，當進行至某階段步驟2)時，若泥層距離液面小於400mm，則下一個階段為循環的最後階段，在循環的最後階段，完成步驟2)後進行步驟3)，在進行各階段的步驟I)時，採用所述分點進泥穿孔花管沿貯泥池本體周邊輸入汙泥，沉澱產生的上清液通過固定潷水管收集後經出水管排出。
[0022]作為上述技術方案的進一步改進:
[0023]所述循環分5 - 7個階段進行。
[0024]在循環的首個階段步驟I)持續時間為100 - 120分鐘，自循環的第二個階段至最後階段，步驟I)持續時間為10 - 90分鐘；自循環的首個階段至倒數第二個階段，步驟2)持續時間為85 — 120分鐘，在循環的最後階段，步驟2)持續時間為40 - 60分鐘。
[0025]在循環的最後階段進行完步驟2)後，通過調整活動潷水管收集排放固定潷水管以下的上清液。
[0026]與現有技術相比，本發明的優點在於:
[0027]本發明的貯泥池，進泥管延伸至貯泥池本體上部，可減少進泥對汙泥沉降系統的衝擊；分點進泥穿孔花管可以將輸入的汙泥均勻分散，從而減少加注汙泥時引起的衝擊，有利於加快汙泥沉降；分點進泥穿孔花管沿貯泥池本體內壁水平設置，加注的汙泥將沿貯泥池本體內壁流至池底，從而進一步減少加注汙泥引起的衝擊，避免已沉降的汙泥被泛起，提高貯泥池內汙泥沉降效果；本發明的貯泥池結構簡單、成本低廉，通過上述的結構改進大大降低了加注汙泥對池內沉降汙泥的衝擊，為實現循環進泥-沉澱的汙泥濃縮工藝、降低汙泥含水率和提聞汙泥濃度提供有利基礎。
[0028]本發明的汙泥濃縮工藝，採用分點進泥穿孔花管沿貯泥池本體周邊輸入汙泥，可增大出泥截面積，降低進泥對汙泥沉降的水力衝擊負荷，更利於汙泥的有效沉降;從傳統的連續式進出泥變為循環間歇進泥，使每階段進泥在沉澱階段能得到有效沉降，逐步提高貯泥池內汙泥濃度，進而降低汙泥含水率至95% - 97%，有效提高汙泥濃度至30000mg/L以上，進而提高後續汙泥脫水設備的工作效率、降低汙泥脫水的能耗成本及脫水後汙泥含水率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發明貯泥池的結構示意圖。
[0030]圖2是本發明貯泥池中活動潷水口的放大結構示意圖。
[0031]圖3是圖2的D向視圖。
[0032]圖4是本發明貯泥池中分點進泥穿孔花管的局部放大圖。
[0033]圖5是圖4的A — A斷面圖。
[0034]圖6是本發明貯泥池中固定潷水管的局部放大圖。
[0035]圖7是圖6的B — B斷面圖。
[0036]圖8是本發明汙 泥濃縮工藝的流程圖。
[0037]圖中各標號表不:
[0038]1、貯泥池本體；11、出泥口 ；2、進泥管；3、出水管；4、固定潷水管；41、長條狀溢流口 ；5、分點進泥穿孔花管；51、出泥孔；6、活動潷水管；61、活動潷水口 ；62、轉動操作杆。
【具體實施方式】
[0039]以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。
[0040]圖1至圖7示出了本發明的一種貯泥池實施例，該貯泥池包括貯泥池本體1、進泥管2和出水管3，貯泥池本體I底部設有出泥口 11，進泥管2和出水管3均從貯泥池本體I底部延伸至貯泥池本體I上部，進泥管2上端連接有沿貯泥池本體I內壁水平設置的分點進泥穿孔花管5，出水管3上端連接有固定潷水管4，固定潷水管4高於分點進泥穿孔花管5，高差為400mm — 500mm，進泥管2延伸至貯泥池本體I上部，可減少進泥對池底已沉積汙泥的攪動，減少沉澱等待時間；分點進泥穿孔花管5可以將輸入的汙泥均勻分散，從而減少加注汙泥時引起的水力衝擊，有利於汙泥沉降；分點進泥穿孔花管5沿貯泥池本體I內壁水平設置，加注的汙泥將沿貯泥池本體I內壁流至池底，從而進一步減少加注汙泥引起的衝擊，避免已沉降的汙泥被泛起，提高貯泥池內汙泥沉降效果；本發明的貯泥池結構簡單、成本低廉，通過上述的結構改進大大降低了加注汙泥對池內沉降汙泥的衝擊，為實現循環進泥-沉澱的汙泥濃縮工藝、降低汙泥含水率和提高汙泥濃度提供有利基礎。
[0041]本實施例中，出水管3上連接有可繞連接點在豎直平面內轉動調整的活動潷水管6，活動潷水管6與出水管3的連接點低於固定潷水管4與出水管3的連接點，活動潷水管6端部設有活動潷水口 61，活動潷水口 61位於最高點時高於或等於固定潷水管4的高度，活動潷水管6上連有延伸至貯泥池本體I以外的轉動操作杆62。通過轉動操作杆62可以轉動活動潷水管6，使活動潷水口 61的高度作出調整，從而可以對水位低於固定潷水管4的上清液進行收集和排放，進一步提高汙泥濃度；且操作方便、簡單易行，可降低操作人員的勞動強度。
[0042]本實施例中，分點進泥穿孔花管5於管壁上均勻開設有多個出泥孔51，出泥孔51朝下緊貼池壁，採用多個出泥孔51出泥，可起到分散出泥、降低水力衝擊的作用，一方面提聞進泥速度，節省進泥工序的耗時，另一方面可減小進泥時的衝擊，節省沉澱工序的耗時。固定潷水管4沿軸向開設有長條狀溢流口 41，長條狀溢流口 41可加快上清液的收集，並且可起到分散潷水衝擊的作用。
[0043]圖8示出了本發明汙泥濃縮工藝的流程圖，該汙泥濃縮工藝是基於上述貯泥池來實現的，其包括以下步驟:
[0044]I)進泥；
[0045]2)沉澱；
[0046]3)排出濃縮汙泥，
[0047]在一個汙泥濃縮周期內，多次循環步驟I)與步驟2 )，每完成一次步驟I)和步驟2 )為一個階段，當進行至某階段步驟2)時，若泥層距離液面小於400mm，則下一個階段為循環的最後階段，在循環的最後階段，完成步驟2)後進行步驟3)，在進行各階段的步驟I)時，採用分點進泥穿孔花管5沿貯泥池本體I周邊輸入汙泥，沉澱產生的上清液通過固定潷水管4收集後經出水管3排出。採用分點進泥穿孔花管5沿貯泥池本體I周邊輸入汙泥，可增大出泥截面積，降低進泥對汙泥沉降的水力衝擊負荷，更利於汙泥的有效沉降；從傳統的連續式進出泥變為循環間歇進出泥，使每階段進泥在沉澱階段能得到有效沉降，逐步提高貯泥池內汙泥濃度，進而降低汙泥含水率至95% - 97%，有效提高汙泥濃度至30000mg/L以上，進而提高後續汙泥脫水設備的工作效率、降低汙泥脫水的能耗成本及脫水後汙泥含水率。
[0048]循環一般分5 - 7個階段進行，在循環的首個階段步驟I)持續時間為100 — 120分鐘，自循環的第二個階段至最後階段，步驟I)持續時間為10 - 90分鐘；自循環的首個階段至倒數第二個階段，步驟2)持續時間為85 - 120分鐘，在循環的最後階段，步驟2)持續時間為40 - 60分鐘，在循環的最後階段進行完步驟2)後，通過調整活動潷水管6收集排放固定潷水管4以下的上清液。排出濃縮汙泥的過程中可以同時開啟攪拌，使汙泥充分混合，利於汙泥均勻排出。
[0049]合計進泥時間與沉澱時間的比值一般需控制在0.5左右，總運行時間一般控制在12 - 18小時之間，可根據池內汙泥濃度和汙泥性質作適當調整。
[0050]下面為有效容積為25m3的上述實施例的貯泥池採用本方法處理汙泥的兩種實施例，兩種實施例均採用六個循環階段，各階段的持續時長、合計時長以及最終出泥濃度見表
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[0051]表1:運行方式與實施效果統計表
[0052]
【權利要求】
1.一種貯泥池，包括貯泥池本體(1)、進泥管(2 )和出水管(3 )，所述貯泥池本體(1)底部設有出泥口( 11 )，其特徵在於:所述進泥管(2 )和出水管(3 )均從貯泥池本體(1)底部延伸至貯泥池本體(1)上部，所述進泥管(2)上端連接有沿貯泥池本體(1)內壁水平設置的分點進泥穿孔花管(5)，所述出水管(3)上端連接有固定潷水管(4)，所述固定潷水管(4)高於所述分點進泥穿孔花管(5)。
2.根據權利要求1所述的貯泥池，其特徵在於:所述出水管(3)上連接有可繞連接點在豎直平面內轉動調整的活動潷水管(6)。
3.根據權利要求2所述的貯泥池，其特徵在於:所述活動潷水管(6)與出水管(3)的連接點低於所述固定潷水管(4)與出水管(3)的連接點，所述活動潷水管(6)端部設有活動潷水口(61),所述活動漢水口(61)位於最聞點時聞於或等於固定漢水管(4)的聞度。
4.根據權利要求2所述的貯泥池，其特徵在於:所述活動潷水管(6)上連有延伸至貯泥池本體(1)以外的轉動操作杆(62)。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的貯泥池，其特徵在於:所述分點進泥穿孔花管(5)於管壁上均勻開設有多個出泥孔(51)。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的貯泥池，其特徵在於:所述固定潷水管(4)沿軸向開設有長條狀溢流口(41)。
7.一種基於如權利要求1至6中任一項所述貯泥池的汙泥濃縮工藝，包括以下步驟: 1)進泥；` 2)沉澱； 3)排出濃縮汙泥， 其特徵在於:在一個汙泥濃縮周期內，多次循環所述步驟I)與步驟2)，每完成一次步驟I)和步驟2)為一個階段，當進行至某階段步驟2)時，若泥層距離液面小於400mm，則下一個階段為循環的最後階段，在循環的最後階段，完成步驟2)後進行步驟3)，在進行各階段的步驟I)時，採用所述分點進泥穿孔花管(5)沿貯泥池本體(1)周邊輸入汙泥，沉澱產生的上清液通過固定潷水管(4)收集後經出水管(3)排出。
8.根據權利要求7所述的汙泥濃縮工藝，其特徵在於:所述循環分5- 7個階段進行。
9.根據權利要求7所述的汙泥濃縮工藝，其特徵在於:在循環的首個階段步驟I)持續時間為100 - 120分鐘，自循環的第二個階段至最後階段，步驟I)持續時間為10 - 90分鐘；自循環的首個階段至倒數第二個階段，步驟2)持續時間為85 - 120分鐘，在循環的最後階段，步驟2)持續時間為40 - 60分鐘。
10.根據權利要求7所述的汙泥濃縮工藝，其特徵在於:在循環的最後階段進行完步驟2)後，通過調整活動潷水管(6)收集排放固定潷水管(4)以下的上清液。
【文檔編號】C02F11/12GK103693840SQ201410027276
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】黎青松, 王振江, 王榮娟, 餘向京 申請人:益陽首創水務有限責任公司