申请日2018.12.25
公开(公告)日2019.03.15
IPC分类号C02F11/00; C02F3/12; B01D53/04; B01D21/02; B01D36/04
摘要
本发明公开了一种污泥消减装置，其用于对污水处理中的活性污泥进行消减，其包括曝气单元，用于通过曝气使微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物混合接触以使有机污染物降解;细胞破壁单元，用于利用高频振动以加快曝气单元中产生的剩余活性污泥的水解过程;沉淀单元，用于对细胞破壁单元排出来的包含活性污泥和污水的混合液进行沉淀以使活性污泥回流和排出无机泥;细胞破壁单元分别与曝气单元和沉淀单元连通，沉淀单元还与曝气单元连通。本发明的污泥消减装置和水处理设备，实现了剩余活性污泥的回收利用，对活性污泥进行了有效的减量，不仅不会对环境造成污染，而且还降低了生产成本，提高了污水处理效果。
权利要求书
1.一种污泥消减装置，其用于对污水处理中的活性污泥进行消减，其特征在于，
其包括
曝气单元(10)，用于通过曝气使微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物混合接触以使有机污染物降解;
细胞破壁单元(20)，用于利用高频振动以加快曝气单元(10)中产生的剩余活性污泥的水解过程;
沉淀单元(30)，用于对细胞破壁单元(20)排出来的包含活性污泥和污水的混合液进行沉淀以使活性污泥回流和排出无机泥;
细胞破壁单元(20)分别与曝气单元(10)和沉淀单元(30)连通，沉淀单元(30)还与曝气单元(10)连通。
2.如权利要求1所述的污泥消减装置，其特征在于，
细胞破壁单元(20)设置有相连的振动电机(21)和振动件(22)，
振动电机(21)用于提供高频振动，振动件(22)用于通过高频振动对剩余活性污泥进行细胞壁破除。
3.如权利要求1所述的污泥消减装置，其特征在于，
细胞破壁单元(20)内还设置有用于提升剩余活性污泥细胞破壁均匀性的搅拌装置。
4.如权利要求1所述的污泥消减装置，其特征在于，
曝气单元(10)包括曝气箱(100)，曝气箱(100)内设置有曝气装置，
曝气装置包括曝气主管(11)、曝气分管(12)、曝气软管(13)和套管(14);
曝气主管(11)与外部风机连通，套管(14)固定连接在曝气箱(100)的内侧壁上且呈竖向或斜向设置;
曝气分管(12)为软管，曝气分管(12)的一端与曝气主管(11)可拆卸式连接，另一端穿过套管(14)与曝气软管(13)可拆卸式连接。
5.如权利要求4所述的污泥消减装置，其特征在于，
曝气装置还包括设置在曝气分管(12)与曝气软管(13)连接位置处并与套管(14)连接的套接弯管。
6.如权利要求4所述的污泥消减装置，其特征在于，
曝气装置还包括固定设置在曝气箱(100)底部并用于限位曝气软管(13)的限位件;
限位件上开设有通孔以供曝气软管(13)穿过。
7.如权利要求1所述的污泥消减装置，其特征在于，
曝气单元(10)包括曝气箱(100)和设置在曝气箱(100)顶部的除臭装置(40)，
除臭装置(40)包括壳体(41)、用于防止曝气箱(100)内的水进入壳体(41)的保护层(42)、用于对曝气箱(100)内上浮的臭气进行物理吸附的物理吸附层(43)、用于对物理吸附层(43)进行热脱附再生的加热组件(45)和用于将经过物理吸附层(43)吸附处理后的气体排放至大气的排气阀(46);
壳体(41)与曝气箱(100)密封式连接，壳体(41)的底部开设有透气通道，保护层(42)和物理吸附层(43)收容在壳体(41)内，保护层(42)位于壳体(41)底部，物理吸附层(43)位于保护层(42)上方，排气阀(46)设置在壳体(41)的顶部。
8.如权利要求1所述的污泥消减装置，其特征在于，
沉淀单元(30)包括沉淀箱(31)，沉淀箱(31)的上部设置有进水口和出水口;
沉淀箱(31)内设有用于将进水口引入的流体沿竖向引导并利用斜壁反射方式弹射输出的竖流沉淀组件(32)以及布设于竖流沉淀组件(32)的输出位置并用于利用倾斜沉淀方式对竖流沉淀组件(32)输出的流体进行沉淀处理的斜管沉淀组件(33)或斜板沉淀组件。
9.如权利要求8所述的污泥消减装置，其特征在于，
沉淀箱(31)的出水口处设置有砂滤层和/或碳滤层;
或者沉淀箱(31)上部的内壁面上设置有一圈水槽(313)，水槽(313)内设置有砂滤层和/或碳滤层，水槽(313)的槽底位置低于出水口的位置。
10.一种水处理设备，其特征在于，其包括如权利要求1～9任一项所述的污泥消减装置。
说明书
污泥消减装置及水处理设备
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别地，涉及一种污泥消减装置及水处理设备。
背景技术
污水处理中通常采用活性污泥法来对污水中的有机物污染物进行降解和分解，而其中的活性污泥一般采用由微生物组成的活性污泥。微生物在有机污染物进行降解和分解的过程中会不断的生长，从而导致活性污泥的不断增加，超出污水处理需求量的那部分活性污泥称之为剩余活性污泥。因此，现有的污水处理技术中剩余活性污泥的产生量很大，在污水处理过程中需要对剩余活性污泥进行处理。
另外，现有的对剩余活性污泥的处置方式一般采用直接排到外界环境中，由于剩余活性污泥中含有大量的水、微生物、难降解有机物、重金属和其它杂质，直接排出的剩余活性污泥会对环境造成严重污染。现有的另外一种处置方式就是对剩余活性污泥进行安全处理，但是处理的成本很高，几乎占到了整个污水处理成本的20%～50%，以焚烧剩余活性污泥为例，处理每吨干污泥需要至少3000元以上，而且在污泥处置过程中还可能会产生渗滤液、尾气、二噁英等二次污染。
发明内容
本发明提供了一种污泥消减装置及水处理设备，以解决现有的污水处理过程中活性污泥产生量大，且现有的活性污泥的处置方式成本高和污染环境的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种污泥消减装置，其用于对污水处理中的活性污泥进行消减，其包括
曝气单元，用于通过曝气使微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物混合接触以使有机污染物降解;
细胞破壁单元，用于利用高频振动以加快曝气单元中产生的剩余活性污泥的水解过程;
沉淀单元，用于对细胞破壁单元排出来的包含活性污泥和污水的混合液进行沉淀以使活性污泥回流和排出无机泥;
细胞破壁单元分别与曝气单元和沉淀单元连通，沉淀单元还与曝气单元连通。
进一步地，细胞破壁单元设置有相连的振动电机和振动件，振动电机用于提供高频振动，振动件用于通过高频振动对剩余活性污泥进行细胞壁破除。
进一步地，细胞破壁单元内还设置有用于提升剩余活性污泥细胞破壁均匀性的搅拌装置。
进一步地，曝气单元包括曝气箱，曝气箱内设置有曝气装置，
曝气装置包括曝气主管、曝气分管、曝气软管和套管;
曝气主管与外部风机连通，套管固定连接在曝气箱的内侧壁上且呈竖向或斜向设置;
曝气分管为软管，曝气分管的一端与曝气主管可拆卸式连接，另一端穿过套管与曝气软管可拆卸式连接。
进一步地，曝气装置还包括设置在曝气分管与曝气软管连接位置处并与套管连接的套接弯管。
进一步地，曝气装置还包括固定设置在曝气箱底部并用于限位曝气软管的限位件;限位件上开设有通孔以供曝气软管穿过。
进一步地，曝气单元包括曝气箱和设置在曝气箱顶部的除臭装置，
除臭装置包括壳体、用于防止曝气箱内的水进入壳体的保护层、用于对曝气箱内上浮的臭气进行物理吸附的物理吸附层、用于对物理吸附层进行热脱附再生的加热组件和用于将经过物理吸附层吸附处理后的气体排放至大气的排气阀;
壳体与曝气箱密封式连接，壳体的底部开设有透气通道，保护层和物理吸附层收容在壳体内，保护层位于壳体底部，物理吸附层位于保护层上方，排气阀设置在壳体的顶部。
进一步地，沉淀单元包括沉淀箱，沉淀箱的上部设置有进水口和出水口;沉淀箱内设有用于将进水口引入的流体沿竖向引导并利用斜壁反射方式弹射输出的竖流沉淀组件以及布设于竖流沉淀组件的输出位置并用于利用倾斜沉淀方式对竖流沉淀组件输出的流体进行沉淀处理的斜管沉淀组件或斜板沉淀组件。
进一步地，沉淀箱的出水口处设置有砂滤层和/或碳滤层;或者沉淀箱上部的内壁面上设置有一圈水槽，水槽内设置有砂滤层和/或碳滤层，水槽的槽底位置低于出水口的位置。
本发明还提供一种水处理设备，其包括如上所述的污泥消减装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明的污泥消减装置，通过曝气单元中的曝气使微生物组成的活性污泥与污水中的有机物污染物充分混合接触以使有机污染物降解和分解，再利用细胞破壁单元的高频振动对曝气单元中增长的剩余活性污泥进行细胞壁破除，使剩余活性污泥中含有的大量水、微生物细胞内的多糖、脂肪、蛋白质和核酸分解出来，然后再通过沉淀单元进行泥水分离，将分离出来的大部分活性污泥回流至曝气单元或者其它污水处理前端工序，不仅给曝气单元补充了碳源，降低了生产成本，还可以有效地降低曝气单元内的进水COD值，提升了除氮和除磷的效果。本发明的污泥消减装置，实现了剩余活性污泥的回收利用，对活性污泥进行了有效的减量，不仅不会对环境造成污染，而且还降低了生产成本，提高了污水处理效果。
本发明的水处理设备同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
