申请日2019.11.25
公开(公告)日2020.01.24
IPC分类号C02F11/06; C02F11/122; C02F11/00
摘要
本发明公开了一种污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，包括：第一进泥泵、破壁反应器、自吸式射流器、释放器、臭氧发生器、污泥压滤机、循环泵;污泥经第一进泥泵的提升进入到自吸式射流器或破壁反应器内，臭氧发生器或臭氧尾气通过自吸式射流器连通至破壁反应器内，自吸式射流器的底部安装释放器，释放器设置在破壁反应器的底部，污泥经破壁反应器处理后进入污泥压滤机;自吸式射流器、破壁反应器和循环泵之间通过管道连通，形成一个循环。将自吸式射流器与释放器组合使用，可大幅度地提升臭氧利用率，可实现在较低臭氧添加量下达到较好的污泥处理效果，降低了成本。
权利要求书
1.一种污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，包括：第一进泥泵、破壁反应器、自吸式射流器、释放器、臭氧发生器、污泥压滤机、循环泵;污泥经所述第一进泥泵的提升进入到所述自吸式射流器或所述破壁反应器内，所述臭氧发生器或臭氧尾气通过所述自吸式射流器连通至所述破壁反应器内，所述自吸式射流器的底部安装所述释放器，所述释放器设置在所述破壁反应器的底部，所述污泥经所述破壁反应器处理后进入所述污泥压滤机;
所述自吸式射流器、所述破壁反应器和所述循环泵之间通过管道连通，形成一个循环。
2.根据权利要求1所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，所述破壁反应器进一步包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的第一溢流槽，所述第一溢流槽和所述主腔体的上侧空间连通，所述循环泵连通于所述第一溢流槽的底部。
3.根据权利要求2所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，在所述主腔体腔壁的顶部和所述第一溢流槽之间设置溢流堰。
4.根据权利要求2所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，所述破壁反应器还包括设于所述第一溢流槽外侧的第二溢流槽，所述第二溢流槽与所述第一溢流槽的上侧空间连通，所述污泥压滤机连通至所述第二溢流槽的底部。
5.根据权利要求1所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，所述污泥的浓度为20～30g/L。
6.根据权利要求1所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，还包括催化剂投加装置，所述催化剂投加装置连接所述破壁反应器，用于向所述破壁反应器内投加催化剂。
7.根据权利要求4所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，还包括沉淀池，所述沉淀池设置在所述破壁反应器与所述污泥压滤机之间，所述沉淀池的进口连通所述第二溢流槽的底部，所述沉淀池的出口连通所述污泥压滤机。
8.根据权利要求7所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，所述沉淀池和所述污泥压滤机之间设置第二进泥泵。
9.根据权利要求1或5所述的污泥深度脱水减量化处理系统，其特征在于，还包括污泥搅拌池，所述污泥搅拌池连接来自浓缩池的污泥，所述搅拌池的出口连接所述第一进泥泵的进口。
说明书
一种污泥深度脱水减量化处理系统
技术领域
本发明属于污泥处理领域，尤其涉及一种污泥深度脱水减量化处理系统。
背景技术
随着城市化的发展以及污水收集处理率的提升，市政污泥的有效处理与处置日益迫切。据分析，2015年我国污泥(含水率80%)产量达到4000万吨，污泥干重将以大于10%的年增长率持续增加。如此庞大规模的剩余污泥产量和如此快速的增长率对我国污泥治理工作提出了极大的挑战。目前污泥压滤脱水是我国绝大部分污水厂的选择，采用传统药剂调理再进入板框过滤，设计含水率可降低至80%，事实上含水率只能降低到81～84%。然而，自建设部发布一系列新的污泥标准后，80%含水率的技术效果已全然不能满足所需，污泥含水率成为制约污泥处置和利用的关键问题。污泥热干化技术虽然能够实现减少污泥体积，实现污泥半干化或全干化的技术效果，但瓶颈在于能耗过高、装备要求高以及除臭要求高。再有，国内特有的深度脱水工艺实质上是通过投加大量药剂或无机掺混，提高污泥含固率实现含水率降低效果，并不是真正意义上的污泥减量化即减少干污泥质量。
污泥臭氧化是一项具有不错前景的污泥减量化技术，通常将其与污水处理工艺或污泥处理工艺耦合应用。国外已将污泥臭氧氧化成功应用于工业及市政污水处理厂，但其高处理成本极大制约了技术的推广。
因此，面对大量污泥迫切需要处理处置，但现有技术却无法生效的事实，通过在现有污泥脱水工艺的基础上进行技术创新，研发出能够在常态(常温、常压)下有效改善污泥脱水性能，快速降低污泥含水率，实现污泥干物质大幅减少，且具有低运行成本的污泥深度脱水减量化技术无疑具有重要的社会现实意义和相当的市场竞争力。
发明内容
本发明针对以上技术问题，提供一种污泥深度脱水减量化处理系统，将自吸式射流器与释放器组合使用，可大幅度地提升臭氧利用率，可实现在较低臭氧添加量下达到较好的污泥处理效果，降低了成本。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种污泥深度脱水减量化处理系统，包括：第一进泥泵、破壁反应器、自吸式射流器、释放器、臭氧发生器、污泥压滤机、循环泵;污泥经所述第一进泥泵的提升进入到所述自吸式射流器或所述破壁反应器内，所述臭氧发生器或臭氧尾气通过所述自吸式射流器连通至所述破壁反应器内，所述自吸式射流器的底部安装所述释放器，所述释放器设置在所述破壁反应器的底部，所述污泥经所述破壁反应器处理后进入所述污泥压滤机;
所述自吸式射流器、所述破壁反应器和所述循环泵之间通过管道连通，形成一个循环。
优选地，所述破壁反应器进一步包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的第一溢流槽，所述第一溢流槽和所述主腔体的上侧空间连通，所述循环泵连通于所述第一溢流槽的底部。
优选地，在所述主腔体腔壁的顶部和所述第一溢流槽之间设置溢流堰，设置溢流堰的目的在于污泥在破壁反应器中，经臭氧处理后的污泥经溢流堰溢流至破壁反应器的第一溢流槽，溢流堰的设计可实现污泥的脱气，有效解决了容易造成污泥无法沉降或难以脱水的泡沫问题，又简化了工艺流程，无需后续设置脱气搅拌池。
优选地，所述破壁反应器还包括设于所述第一溢流槽外侧的第二溢流槽，所述第二溢流槽与所述第一溢流槽的上侧空间连通，所述污泥压滤机连通至所述第二溢流槽的底部。在破壁反应器的外环设置第一溢流槽和第二溢流槽，破壁反应器主腔体内的污泥涨到一定程度才会进入到第一溢流槽，同样地，只有当第一溢流槽内的污泥满出时，才会进入到第二溢流槽中，可避免出现循环泵空吸状况，尤其是在破壁反应器不进污泥而循环泵仍然运行时。同时，第一溢流槽和第二溢流槽还起到了维持破壁反应器液位恒定的作用。
优选地，所述污泥的浓度为20～30g/L，本发明的破壁反应器可适用于20～30g/L，可直接处理浓缩池的污泥，实现前后工艺的无缝对接。
优选地，还包括催化剂投加装置，所述催化剂投加装置连接所述破壁反应器，用于向所述破壁反应器内投加催化剂，臭氧与催化剂作用下形成氧化性更强的羟基自由基作为氧化剂参与到臭氧与污泥的反应。
优选地，还包括沉淀池，所述沉淀池设置在所述破壁反应器与所述污泥压滤机之间，所述沉淀池的进口连通所述第二溢流槽的底部，所述沉淀池的出口连通所述污泥压滤机。
优选地，所述沉淀池和所述污泥压滤机之间设置第二进泥泵，沉淀池的出口连接第二进泥泵的进口，第二进泥泵的出口连接污泥压滤机的进口。
优选地，还包括污泥搅拌池，所述污泥搅拌池连接来自浓缩池的污泥，所述搅拌池的出口连接所述第一进泥泵的进口。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明提出的污泥深度脱水减量化处理系统，污泥经进泥泵提升至自吸式射流器内或破壁反应器内，自吸式射流器的底部安装释放器，臭氧通过自吸式射流器连通破壁反应器，自吸式射流器喷嘴喷出的高速射流，使吸气室形成负压，将臭氧吸入，不需要任何的增压设备，射流器由于剧烈的混掺作用，将臭氧破碎成微小气泡，并使污泥中溶解臭氧值瞬间达到饱和;同时释放器进一步提升射流曝气搅拌的效果，释放器具有剪切、旋流的作用，可形成强烈紊流，释放器的中心进气管竖直内置，并且通过设置中心进气管作为气体输送装置并将其下部作为出气口和曝气口，释放器设置在破壁反应器的底部，因此，该释放器运行时可提高周边混合液的湍流程度，并对破壁反应器底部的污泥形成强力搅动作用，充分增大污泥和臭氧的接触面积;并且通过循环泵将自吸式射流器和破壁反应器形成一个气液固三相混合液的循环，因此本发明采用自吸式射流器和释放器的组合，实现汽水混合液的多次循环混合，提高了臭氧和污泥的混合速度以及臭氧和污泥中污染物的反应速率，从而提高了臭氧的利用率，实现在较低臭氧投加量下达到较好的处理效果，从而降低了运行成本。
经过破壁反应器处理的污泥，污泥的脱水性能得到了极大的改善，之后经过污泥压滤机进行脱水处理，可实现污泥含水率的快速降低，从而污泥的体积大幅降低，从而降低了污泥脱水的后续处理费用。（发明人张东曙;吴亦尹;李文贞;邱立俊）
