申请日2011.02.25
公开(公告)日2011.08.17
IPC分类号C02F11/02
摘要
一种环境工程技术领域的污泥高温微好氧消化装置，包括：消化反应器组件、污泥循环系统、曝气系统和消泡装置，污泥循环系统的污泥循环管和曝气系统的微孔曝气器组件均与消化反应器组件相连，污泥循环系统和消泡装置分别与消化反应器组件相连，曝气系统的气流控制阀与消泡装置连接。本发明结构紧凑，占地面积小，运行过程氧利用率高，曝气动力消耗小，消化体系无泡沫溢出，能有效实现污泥消化过程的“自热”状态，并通过高温微好氧消化而加速污泥的稳定化进程;采用气体进行直接消泡，只需少量气体即可满足消泡要求，操作简单，能耗较低。
权利要求书
1.一种污泥高温微好氧消化装置，其特征在于，包括：消化反应器组件、污泥循环系统、曝气系统和消泡装置，其中：污泥循环系统的污泥循环管和曝气系统的微孔曝气器组件均与消化反应器组件相连，污泥循环系统和消泡装置分别与消化反应器组件相连，曝气系统的气流控制阀与消泡装置连接;
所述的消化反应器组件包括：漏斗型消化反应器主体、排泥管、排沙管、排泥控制阀门、排沙控制阀门、污泥进料口、液位观察计、监测仪安装口、温度计以及污泥采样口，其中：污泥进料口设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁顶部，液位观察计竖向设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁，排泥控制阀门以及排沙控制阀门的一端均与漏斗型消化反应器主体底部尖端连接口连接，排泥控制阀门的另一端与排泥管连接，排沙控制阀门的另一端与排沙管连接，第一温度计、第二温度计、第一污泥采样口和第二污泥采样口设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁。
2.根据权利要求1所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的液位观察计的污泥引出口设置于漏斗型消化反应器主体侧壁距底部并通过弧形弯接头与透明圆形管道连接。
3.根据权利要求1所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的漏斗型消化反应器主体为内含消化反应液的圆柱形腔体，底部为底部壁与水平面夹角为15～30度的漏斗形状。
4.根据权利要求1所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的污泥循环系统包括：污泥循环管、污泥循环泵、流量计和控制阀，其中：污泥循环管与漏斗型消化反应器主体相连通，污泥循环管与漏斗型消化反应器主体的侧壁连接，第一控制阀设置于污泥循环管上，污泥循环管与污泥循环泵连接，污泥循环泵、流量计和第二控制阀依次连接。
5.根据权利要求1所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的曝气系统包括：依次串联的曝气泵、气流控制阀、气体流量计和微孔曝气器组件。
6.根据权利要求5所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的微孔曝气器组件由若干个微孔曝气器单元组成，该微孔曝气器单元的密度为0.8～1.0m2底面积/个且并均匀排布于漏斗型消化反应器主体的底部。
7.根据权利要求5或6所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的微孔曝气器单元的曝气盘直径为300mm，曝气器膜片平均孔径为100μm且其上设有自闭眼。
8.根据权利要求5或6所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的微孔曝气器单元上设有逆止阀。
9.根据权利要求1所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的消泡装置包括：消泡气体流量控制阀、消泡供气支管和消泡管，其中：消泡管设置于消化反应器组件的尾气排放口下方，消泡管、消泡供气支管和消泡气体流量控制阀依次连接。
10.根据权利要求1至6中任一所述的污泥高温微好氧消化装置，其特征是，所述的漏斗型消化反应器主体的外部、污泥循环管的外部和消泡供气支管的外部均包覆保温材料。
说明书
污泥高温微好氧消化装置
技术领域
本发明涉及的是一种环境工程技术领域的装置，具体是一种污泥高温微好氧消化装置。
背景技术
污泥高温好氧消化具有降解速率快、病原菌灭活效果好等优点，因而自20世纪60年代末提出后在北美和欧洲得到了快速发展与应用。该装置在采取良好保温措施的基础上，结合纯氧曝气或高效曝气系统，利用污泥中有机物降解产生的热量使消化体系自动升温从而达到高温好氧消化状态，基于其机理，该技术被命名为自热式高温好氧消化(ATAD)技术(USEPA/625/10-90/007，Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion of Municipal WastewaterSludge)。目前，国外使用的ATAD技术均为两段或两段以上工艺。随着技术研究的深入，曝气系统、消泡方式等方面不断改进。
经过对现有技术文献的检索发现，中国发明专利号：ZL200410066202.2，授权号：CN1242933C，名称为“污泥高温好氧消化装置”的专利，该装置将单段式ATAD消化装置的污泥曝气系统、污泥循环系统分离，通过常规的穿孔曝气管进行曝气，并采用液体或气体在消化池出气口进行直接消泡。该装置结构更紧凑、消泡措施能耗较低、占地较小等优势而得到较多关注。但是该装置由于采用穿孔管曝气，使得其曝气系统氧利用率较低。另外，由于我国的污水管道系统大多采用合流收集方式，从而导致污水处理厂污泥中的含沙量较高。因此，污泥好氧消化装置实际应用过程中，消化反应器会在运行一段时间后(一般为2～3个月)出现底部积沙问题，而反应器底部积沙到一定程度后，将会埋没或堵塞曝气管，从而影响反应器的正常运行。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种污泥高温微好氧消化装置，该装置氧利用效率高，积沙不会在反应器底部淤积，消化体系无泡沫溢出，运行控制灵活。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：消化反应器组件、污泥循环系统、曝气系统和消泡装置，其中：污泥循环系统的污泥循环管和曝气系统的微孔曝气器组件均与消化反应器组件相连，污泥循环系统和消泡装置分别与消化反应器组件相连，曝气系统的气流控制阀与消泡装置连接。
所述的消化反应器组件包括：漏斗型消化反应器主体、排泥管、排沙管、排泥控制阀门、排沙控制阀门、污泥进料口、液位观察计、监测仪安装口、温度计以及污泥采样口，其中：污泥进料口设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁顶部，液位观察计竖向设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁，排泥控制阀门以及排沙控制阀门的一端均与漏斗型消化反应器主体底部尖端连接口连接，排泥控制阀门的另一端与排泥管连接，排沙控制阀门的另一端与排沙管连接，第一温度计、第二温度计、第一污泥采样口和第二污泥采样口设置于漏斗型消化反应器主体的侧壁。
所述的液位观察计的污泥引出口设置于漏斗型消化反应器主体侧壁距底部并通过弧形弯接头与透明圆形管道连接。
所述的漏斗型消化反应器主体为内含消化反应液的圆柱形腔体，底部为底部壁与水平面夹角为15～30度的漏斗形状。
所述的污泥循环系统包括：污泥循环管、污泥循环泵、流量计和控制阀，其中：污泥循环管与漏斗型消化反应器主体相连通，污泥循环管与漏斗型消化反应器主体的侧壁连接，第一控制阀设置于污泥循环管上，污泥循环管与污泥循环泵连接，污泥循环泵、流量计和第二控制阀依次连接。
所述的曝气系统包括：依次串联的曝气泵、气流控制阀、气体流量计和微孔曝气器组件，其中：微孔曝气器组件由若干个微孔曝气器单元组成，该微孔曝气器单元的密度为0.8～1.0m2底面积/个且并均匀排布于漏斗型消化反应器主体的底部;所述的微孔曝气器单元的曝气盘直径为300mm，曝气器膜片平均孔径为100μm且其上设有自闭眼。
所述的微孔曝气器单元上设有逆止阀。
所述的消泡装置包括：消泡气体流量控制阀、消泡供气支管和消泡管，其中：消泡管设置于消化反应器组件的尾气排放口下方，消泡管、消泡供气支管和消泡气体流量控制阀依次连接。
本消化装置结构设计紧凑，占地面积小，运行过程氧利用率高，曝气动力消耗小，消化体系无泡沫溢出。本装置能有效实现污泥消化过程的“自热”状态，并通过高温微好氧消化而加速污泥的稳定化进程。本系统采用气体进行直接消泡，只需少量气体即可满足消泡要求，操作简单，能耗较低。
本装置不仅适应于污泥高温微好氧消化处理的单段式工艺，也适应于该技术的两段或两段以上处理工艺，能够广泛应用于污泥的稳定化处理技术工艺中。
