CN109205991A - 一种污泥脱水沉降系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污泥脱水沉降系统及方法，包括污泥贮池，污泥贮池包括池体以及相对设置于池体两侧进料装置与出料装置，进料装置包括与池体的下部连接的进泥管道和滤后液管道，以及与池体的上部连接的加药管道；出料装置包括与池体的下部连接的出泥管道，滤后液管道用于向池体内通入脱水机滤后液，加药管道用于向池体内通入除磷药剂。通过除磷药剂与滤后液的共同作用，使剩余污泥在池体中浓缩沉降，出泥管道将浓缩沉降的污泥排出进入后续脱水设备，本发明降低进入后续脱水设备的污泥的含水率，提高脱水设备的效率。

Description

一种污泥脱水沉降系统及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污泥脱水沉降系统及方法。

背景技术

随着我国人口的逐步增长和城镇化水平的日渐提高以及人民对美好生活的向往，国家对于生态环境的重视提高到一个全新的高度。城市污水处理设施得到全面普及，随着污水处理量的提高以及处理程度的逐步深化，做为副产品的污泥产量也大大增加。

污水处理厂污泥成分十分复杂，如处理不当极易造成对地下水和土壤等生态环境的二次污染，为避免此种情况发生污水处理厂的剩余污泥一般经过污泥浓缩池或污水处理系统(一般中小型污水处理厂很少设置污泥浓缩池，仅仅设置污水处理系统)，然后通过脱水机将含水率降至80％以下，然后外运进一步处置。

目前，国内城市污水处理厂主要的污泥浓缩脱水方式主要有两种：一种是污水处理系统中的污泥直接进入带式浓缩脱水一体机进行浓缩脱水含水率降至80％以下；另外一种是剩余污泥进入污泥浓缩池进行初步浓缩，浓缩污泥进入污水处理系统，然后再用脱水机对浓缩污泥进行脱水。虽然上述两种方法都能初步实现污泥减量化并进一步脱水使含水率降至80％以下，但在现在实际情况下都存在一定的问题。一方面：污水处理系统的污泥通过带式浓缩脱水一体机直接脱水，虽然简化了污泥预浓缩的处理工艺段，降低了前期工程投资，但由于进入脱水机的污泥含水率较高(一般含水率超过99％)，导致设备运行效率偏低，排出相同污泥所需运行时间较长，无形中增加了系统运行的能耗和药耗；另一面：剩余污泥先通过污泥浓缩池进行浓缩然后进入脱水机，虽然提高了进入设备的污泥的浓度，提高了脱水效率，但由于增加了污泥浓缩工艺段，使得工程前期投资较高且增加了占地，在用地紧张的地方问题显得更加突出；第三：由于一般污水处理厂设计的污水处理系统仅仅设计有搅拌装置而不含曝气装置，上清液会回流至厂区进水端，在贮泥池长期厌氧的情况下会发生释磷现象，由于释磷上清液中总磷浓度可达100mg/L以上，此部分总磷又由进水端进入全厂污水处理系统，增加了除磷药剂量的消耗，同时对出水总磷造成一定的影响甚至可能存在出水超标的风险。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的污水处理污泥浓缩脱水不完全、效率低，且能耗和药耗大的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污泥脱水沉降系统，包括污泥贮池，所述污泥贮池包括池体以及相对设置于所述池体两侧进料装置与出料装置，所述进料装置包括与所述池体的下部连接的进泥管道和滤后液管道，以及与所述池体的上部连接的加药管道；所述出料装置包括与所述池体的下部连接的出泥管道，所述滤后液管道用于向所述池体内通入脱水机滤后液，所述加药管道用于向所述池体内通入除磷药剂。

其中，所述池体的内侧设有固液分离装置，所述固液分离装置的顶部具有入口，所述固液分离装置的底部悬空且具有出口，且所述固液分离装置内设有向下倾斜的管件或板件。

其中，所述出料装置还包括出液管道，多条所述出液管道自上而下依次设置，且伸入所述池体与所述固液分离装置连接。

其中，所述加药管道包括主管道和多条支管道，所述主管道与所述支管道连通，所述主管道位于所述池体的外侧，所述支管道位于所述池体的内侧，每条所述支管道上均设有多个布药孔。

其中，所述出泥管道伸入所述池体内侧的一端设有吸泥管，所述吸泥管上设有多个吸泥孔。

其中，所述池体的内侧还设有搅拌器，所述固液分离装置的所述出口向下逐渐收缩。

其中，所述池体的上部还设有溢流孔。

其中，所述污泥贮池为多个。

其中，所述进泥管道、所述滤后液管道、所述加药管道、所述出泥管道和所述出液管道上均设有阀体。

本发明还提供了一种应用上述污泥脱水沉降系统进行污泥脱水沉降方法，污泥贮池A与污泥贮池B每天进行4周期的污泥沉降时序，每个污泥沉降时序包括如下具体步骤：

S1，在第一时间段内，污泥贮池A进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂，污泥贮池B排出沉降的污泥；

S2，在第二时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出沉降的污泥和上清液；

S3，在第三时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出上清液，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出排上清液；

S4，在第四时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出沉降的泥和上清液，污泥贮池B中污泥沉淀；

S5，在第五时间段内，污泥贮池A排出沉降的污泥，污泥贮池B进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明污泥脱水沉降系统主要由污泥贮池组成，污泥贮池包括池体和与池体连接的进料装置和出料装置，污水处理厂剩余污泥通过进泥管道池体，脱水机房滤后液收集后由抽水泵经由滤后液管道送入池体，化学除磷药剂通过加药管道进入池体，剩余污泥在池体中沉降分层，泥水混合物在沉降污泥的上方，加药管道位于进泥管道和滤后液管道的上方，通入的除磷药剂可与泥水混合物接触，由于脱水机滤后液中含有剩余PAM(聚丙烯酰胺)，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，可以极大的加速污泥的沉降，通过除磷药剂与滤后液的共同作用，使剩余污泥在池体中浓缩沉降，出泥管道将浓缩沉降的污泥排出进入后续脱水设备，本发明降低进入后续脱水设备的污泥的含水率，提高脱水设备的效率。

首先，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，促使污泥固液迅速分离，使本发明具有污泥浓缩池的作用，节省了原本污水处理污泥沉降中的能耗和药耗，而且使脱水机滤后液中无法完全利用的PAM也得到了回用；其次，由于池体中污泥长期处于厌氧状态，会产生释磷现象，位于沉降污泥上部的上清液中总磷浓度可达100mg/L以上，通过加入化学除磷药剂，使得上清液中的总磷通过化学除磷转移至池体底部沉降的污泥中，进而使得总磷从上清液水中彻底去除，这样回流至污水处理厂进水端的上清液中总磷含量较低，减少对污泥脱水沉降系统造成的影响，由于池体中总磷浓度较高在此投加化学除磷药剂，处理效率远远高于总磷再次进入污水系统后通过化学除磷去除的效率，节省药耗的同时强化了出水水质。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例污泥脱水沉降系统的俯视图；

图2是本发明实施例污泥脱水沉降系统的左视图；

图3是本发明实施例污泥脱水沉降系统的右视图；

图4是本发明实施例污泥脱水沉降系统的固液分离装置的结构示意图。

图中：1：污泥贮池；2：固液分离装置；3：搅拌器；4：阀体；11：池体；12：进泥管道；13：滤后液管道；14：加药管道；15：出泥管道；16：出液管道；17：溢流孔；21：管件或板件；141：主管道；142：支管道；151：吸泥管；152：吸泥孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内侧的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的污泥脱水沉降系统，包括污泥贮池1，污泥贮池1包括池体11以及相对设置于池体11两侧进料装置与出料装置，进料装置包括与池体11的下部连接的进泥管道12和滤后液管道13，以及与池体11的上部连接的加药管道14；出料装置包括与池体11的下部连接的出泥管道15，滤后液管道13用于向池体11内通入脱水机滤后液，加药管道14用于向池体11内通入除磷药剂。

本发明污泥脱水沉降系统主要由污泥贮池组成，污泥贮池包括池体和与池体连接的进料装置和出料装置，污水处理厂剩余污泥通过进泥管道池体，脱水机房滤后液收集后由抽水泵经由滤后液管道送入池体，化学除磷药剂通过加药管道进入池体，剩余污泥在池体中沉降分层，泥水混合物在沉降污泥的上方，加药管道位于进泥管道和滤后液管道的上方，通入的除磷药剂可与泥水混合物接触，由于脱水机滤后液中含有剩余PAM，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，可以极大的加速污泥的沉降，通过除磷药剂与滤后液的共同作用，使剩余污泥在池体中浓缩沉降，出泥管道将浓缩沉降的污泥排出进入后续脱水设备，本发明降低进入后续脱水设备的污泥的含水率，提高脱水设备的效率。

首先，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，促使污泥固液迅速分离，使本发明具有污泥浓缩池的作用，节省了原本污水处理污泥沉降中的能耗和药耗，而且使脱水机滤后液中无法完全利用的PAM也得到了回用；其次，由于池体中污泥长期处于厌氧状态，会产生释磷现象，位于沉降污泥上部的上清液中总磷浓度可达100mg/L以上，通过加入化学除磷药剂，使得上清液中的总磷通过化学除磷转移至池体底部沉降的污泥中，进而使得总磷从上清液水中彻底去除，这样回流至污水处理厂进水端的上清液中总磷含量较低，减少对污泥脱水沉降系统造成的影响，由于池体中总磷浓度较高在此投加化学除磷药剂，处理效率远远高于总磷再次进入污水系统后通过化学除磷去除的效率，节省药耗的同时强化了出水水质。

其中，如图4所示，池体11的内侧设有固液分离装置2，固液分离装置2的顶部具有入口，固液分离装置2的底部悬空且具有出口，且固液分离装置2内设有向下倾斜的管件或板件21。本发明的固液分离装置为一种高效固液分离污泥自回流装置，在池体内设有固液分离装置，固液分离装置中加装了，通入池体的剩余污泥中部分污泥沉降至池底，泥水混合物由固液分离器的顶部入口进入固液分离器，经过向下倾斜的管件或板件上污泥沉降，再通过底部出口落入池底，加速污泥沉降，使泥水混合物快速高效分离为沉降污泥和上清液，提高污泥浓缩效果。

其中，出料装置还包括出液管道16，多条出液管道16自上而下依次设置，且出液管道16伸入池体11与固液分离装置16连接。通过不同时段开启不同高度的出液管道，开启顺序由上而下，固液分离装置中的上清液可以快速的通过出液管道逐步排入污水处理厂污水管道，增加了剩余污泥在有限容积的池体中的停留时间，更利于提高沉降污泥的浓度，出液管道可以根据实际需要自上而下多个。

其中，加药管道14包括主管道141和多条支管道142，主管道141与支管道142连通，主管道141位于池体11的外侧，支管道142位于池体11的内侧，每条支管道142上均设有多个布药孔。加药管道分为主管道和支管道两部分，多条支管道分布在池体中，且每条支管道上沿轴向设置多个布药孔，使得化学除磷药剂得以更充分的与池体中的泥水混合物混合，以便更好的达到化学除磷的目的同时减少加药量。

其中，出泥管道15伸入池体11内侧的一端设有吸泥管151，吸泥管151上设有多个吸泥孔152。为保证更高浓度的浓缩污泥进入浓缩污泥管道，不至于靠近吸泥孔位置的污泥抽走后上清液进入吸泥管道，出泥管道在池体内部的管端设置吸泥管，且采用多孔吸泥管，更加有效的提高吸入污泥的浓度。

其中，池体11的内侧还设有搅拌器3。其中，固液分离装置2的出口向下逐渐收缩。在搅拌器的搅拌下可使池体内的脱水机滤后液和剩余污泥充分的混合。由于固液分离装置底部出口逐渐收紧，在搅拌器搅拌过程中也基本不会影响泥水混合物的污泥在固液分离装置中的沉降过程，这样在开启搅拌器的过程中污泥仍能在此有效分离。

其中，池体11的上部还设有溢流孔17。在池体的上部设有溢流孔，如有过量的剩余污泥排入池体则由溢流口直接排入污水处理厂污水管道。

其中，污泥贮池1为多个。本实施例的污泥贮池为两个，呈中心对称布置，两个污泥贮池在实际的运行过程中可以间歇运行(类似SBR(序批式活性污泥法)的运行方式)，增加污泥静态沉降的时间，通过合理时间搭配，满足连续排泥需要。一个周期内两个污泥贮池运行情况，在实际的运行过程中由于不同地区不同污水处理厂污泥沉降性能不同，可根据实际情况调整运行时序和运行周期，以达到最优运行效果。通过合理的时间分配与调整，两个污泥贮池即可实现连续运行的需要，有效的保证了污泥脱水的需要。

其中，进泥管道12、滤后液管道13、加药管道14、出泥管道15和出液管道16上均设有阀体4。各管道上设置相应的阀体，控制管道开闭，水处理过程中在不同时间段分别开启关闭相应的控制阀门，完成剩余污泥的脱水沉降。

本发明实施例还提供了一种应用上述污泥脱水沉降系统进行污泥脱水沉降方法，污泥贮池A与污泥贮池B每天进行4周期的污泥沉降时序，每个污泥沉降时序包括如下具体步骤：

S1，在第一时间段内，污泥贮池A进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂，污泥贮池B排出沉降的污泥；

S2，在第二时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出沉降的污泥和上清液；

S3，在第三时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出上清液，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出排上清液；

S4，在第四时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出沉降的泥和上清液，污泥贮池B中污泥沉淀；

S5，在第五时间段内，污泥贮池A排出沉降的污泥，污泥贮池B进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂。

具体操作过程如下表：

本实施例的污泥脱水沉降方法中，选用两个污泥贮池，呈中心对称布置，两个污泥贮池在实际的运行过程中可以间歇运行(类似SBR(序批式活性污泥法)的运行方式)，增加污泥静态沉降的时间，通过合理时间搭配，满足连续排泥需要。一个周期内两个污泥贮池运行情况，在实际的运行过程中由于不同地区不同污水处理厂污泥沉降性能不同，可根据实际情况调整运行时序和运行周期，以达到最优运行效果。通过合理的时间分配与调整，两个污泥贮池即可实现连续运行的需要，有效的保证了污泥脱水的需要。

综上所述，本发明污泥脱水沉降系统主要由污泥贮池组成，污泥贮池包括池体和与池体连接的进料装置和出料装置，污水处理厂剩余污泥通过进泥管道池体，脱水机房滤后液收集后由抽水泵经由滤后液管道送入池体，化学除磷药剂通过加药管道进入池体，剩余污泥在池体中沉降分层，泥水混合物在沉降污泥的上方，加药管道位于进泥管道和滤后液管道的上方，通入的除磷药剂可与泥水混合物接触，由于脱水机滤后液中含有剩余PAM，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，可以极大的加速污泥的沉降，通过除磷药剂与滤后液的共同作用，使剩余污泥在池体中浓缩沉降，出泥管道将浓缩沉降的污泥排出进入后续脱水设备，本发明降低进入后续脱水设备的污泥的含水率，提高脱水设备的效率。

首先，脱水机滤后液与剩余污泥混合后，促使污泥固液迅速分离，使本发明具有污泥浓缩池的作用，节省了原本污水处理污泥沉降中的能耗和药耗，而且使脱水机滤后液中无法完全利用的PAM也得到了回用；其次，由于池体中污泥长期处于厌氧状态，会产生释磷现象，位于沉降污泥上部的上清液中总磷浓度可达100mg/L以上，通过加入化学除磷药剂，使得上清液中的总磷通过化学除磷转移至池体底部沉降的污泥中，进而使得总磷从上清液水中彻底去除，这样回流至污水处理厂进水端的上清液中总磷含量较低，减少对污泥脱水沉降系统造成的影响，由于池体中总磷浓度较高在此投加化学除磷药剂，处理效率远远高于总磷再次进入污水系统后通过化学除磷去除的效率，节省药耗的同时强化了出水水质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种污泥脱水沉降系统，其特征在于：包括污泥贮池，所述污泥贮池包括池体以及相对设置于所述池体两侧进料装置与出料装置，所述进料装置包括与所述池体的下部连接的进泥管道和滤后液管道，以及与所述池体的上部连接的加药管道；所述出料装置包括与所述池体的下部连接的出泥管道，所述滤后液管道用于向所述池体内通入脱水机滤后液，所述加药管道用于向所述池体内通入除磷药剂。

2.根据权利要求1所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述池体的内侧设有固液分离装置，所述固液分离装置的顶部具有入口，所述固液分离装置的底部悬空且具有出口，且所述固液分离装置内设有向下倾斜的管件或板件。

3.根据权利要求2所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述出料装置还包括出液管道，多条所述出液管道自上而下依次设置，且伸入所述池体与所述固液分离装置连接。

4.根据权利要求1所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述加药管道包括主管道和多条支管道，所述主管道与所述支管道连通，所述主管道位于所述池体的外侧，所述支管道位于所述池体的内侧，每条所述支管道上均设有多个布药孔。

5.根据权利要求1所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述出泥管道伸入所述池体内侧的一端设有吸泥管，所述吸泥管上设有多个吸泥孔。

6.根据权利要求2所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述池体的内侧还设有搅拌器；所述固液分离装置的所述出口向下逐渐收缩。

7.根据权利要求1所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述池体的上部还设有溢流孔。

8.根据权利要求1所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述污泥贮池为多个。

9.根据权利要求3所述的污泥脱水沉降系统，其特征在于：所述进泥管道、所述滤后液管道、所述加药管道、所述出泥管道和所述出液管道上均设有阀体。

10.一种应用上述权利要求8的污泥脱水沉降系统进行污泥脱水沉降方法，其特征在于：污泥贮池A与污泥贮池B每天进行4周期的污泥沉降时序，每个污泥沉降时序包括如下具体步骤：

S1，在第一时间段内，污泥贮池A进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂，污泥贮池B排出沉降的污泥；

S2，在第二时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出沉降的污泥和上清液；

S3，在第三时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出上清液，污泥贮池B中污泥沉淀，同时排出排上清液；

S4，在第四时间段内，污泥贮池A中污泥沉淀，同时排出沉降的泥和上清液，污泥贮池B中污泥沉淀；

S5，在第五时间段内，污泥贮池A排出沉降的污泥，污泥贮池B进污泥、脱水机滤后液和除磷药剂。