公布日：2023.07.28
申请日：2023.06.26
分类号：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I
摘要
本发明公开了一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，包括带式砂石分级筛分池、泥砂表层附着物洗脱池、旋流泥水分离池及污泥沉淀池，其中带式砂石分级筛分池多级分离泥水混合物中不同粒径砂石，滤后泥水混合物通入泥砂表层附着物洗脱池；泥砂表层附着物洗脱池剥离泥砂表层附着有机物并进一步分离泥水，分离出的污水通入旋流泥水分离池，分离出的污泥通入污泥沉淀池；旋流泥水分离池以溢流形式将分离出的清水就近排至下游管段，分离出的污泥排至污泥沉淀池；污泥沉淀池中的上清液就近排至下游管段，高密度浓缩泥砂外运处理。该系统可同步高效提取管网沉积污泥中碳源和清洁无机砂石，提高单位时间内管网污泥处理量并降低污泥外运处置难度。
权利要求书
1.一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：包括带式砂石分级筛分池（1）、泥砂表层附着物洗脱池（2）、旋流泥水分离池（3）及污泥沉淀池（4），其中带式砂石分级筛分池多级分离泥水混合物中不同粒径的砂石，并将初步过滤的泥水混合物通入至泥砂表层附着物洗脱池中，且分离出的砂石清洁度高，可用于不同途径回收利用；所述泥砂表层附着物洗脱池剥离泥砂表层附着物并进一步分离泥水，分离出的污水通入旋流泥水分离池，且分离出的污泥通入污泥沉淀池；所述旋流泥水分离池以溢流形式将分离出的清水就近排至下游污水管段，分离出的污泥排至污泥沉淀池；所述污泥沉淀池中的上清液就近排至下游污水管段，高密度浓缩泥砂外运处理；所述泥砂表层附着物洗脱池包括第二池体（21），该第二池体（21）顶部开口并固定封堵第二活性炭除臭盖（22）；所述第二活性炭除臭盖（22）上布设有多个电机（23），其中多个连接硬质毛丝材料毛刷的电机转动方向不同，且第二活性炭除臭上开设有垂向贯通的第二通气孔（27）；所述电机（23）的传动轴（24）向下穿透第二活性炭除臭盖（22）并延伸至第二池体（21）内部，其中环向均布设置在第二活性炭除臭盖（22）上的电机（23）传动轴（24）上均径向固设有硬质毛丝材料毛刷（25），且设置在第二活性炭除臭盖（22）轴心位置的电机（23）传动轴（24）上固设有径向延伸并贴合在第二池体（21）底部坡面上的刮砂板（26）。
2.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述带式砂石分级筛分池包括第一池体（5），第一池体（5）的顶部开口并覆盖有第一活性炭除臭盖（7），第一池体（5）的顶部固设有顶端高压喷淋板（9），第一池体（5）的上部转动连接有粗孔径带式筛（10），第一池体（5）的中部环向固设带有延伸出第一池体（5）侧壁的侧向高压进水口（13）的侧向高压喷淋板（14），第一池体（5）的下部转动连接有细孔径带式筛（11），且第一池体（5）外壁上对应粗孔径带式筛（10）及细孔径带式筛（11）出料端的位置布设有砂石收集单元；所述砂石收集单元包括泥沙挡板（16）、砂石收集池（17）、砂石清扫刷（15）及泥砂导排板（18）；所述砂石收集单元扣装固设在粗孔径带式筛（10）及细孔径带式筛（11）的出料端上方；所述砂石收集池（17）固设在粗孔径带式筛（10）及细孔径带式筛（11）的出料端下方；所述砂石清扫刷（15）固设在第一池体（5）侧壁上并贴合刮除粗孔径带式筛（10）上附着的粗粒径砂石以及细孔径带式筛（11）上的细小粒径砂石；所述泥砂导排板（18）固设在第一池体（5）侧壁导排粗孔径带式筛（10）和细孔径带式筛（11）筛出的砂石。
3.根据权利要求2所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述第一活性炭除臭盖（7）上穿透固设有连通第一池体（5）内部的进料漏斗（6），且第一活性炭除臭盖（7）开设有垂向贯通的第一通气孔（8）。
4.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述旋流泥水分离池包括锥形池体（32），该锥形池体（32）顶部开口并固定封堵第三活性炭除臭盖（33），锥形池体（32）的内部呈螺旋状固设有滑梯式导流管（35），滑梯式导流管（35）出口处池体变形为椎体，且锥形池体（32）的上部侧壁上开设有连通排水管（37）的第一溢流排水口（38）；所述第三活性炭除臭盖（33）的轴心处垂向穿透插接有伸缩式反冲洗硬管（39），第三活性炭除臭盖（33）上开设有垂向贯通的第三通气孔（36），且第三活性炭除臭盖（33）上开设有连通滑梯式导流管（35）的进料口（34）；所述伸缩式反冲洗硬管的中部通过管卡轴向限位固定在第三活性炭除臭盖（33）上，伸缩式反冲洗硬管（39）的顶部连通有高压进水管（41），且伸缩式反冲洗硬管（39）的底部可伸缩延伸至锥形池体（32）内部。
5.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述污泥沉淀池包括第四池体（44），该第四池体（44）顶部开口并固定封堵第四活性炭除臭盖（45），第四池体（44）的上部侧壁上固定连通有第二溢流排水口（47）；所述第四活性炭除臭盖（45）上开设有垂向贯通的第四通气孔（46）。
6.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述带式砂石分级筛分池（1）与泥砂表层附着物洗脱池（2）之间连通有第一连接管（19），该第一连接管（19）的一端连通带式砂石分级筛分池（1）的底部，第一连接管（19）的另一端连通泥砂表层附着物洗脱池（2）的中部，且第一连接管（19）的内部设有第一增压泵（20）。
7.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述泥砂表层附着物洗脱池（2）与旋流泥水分离池（3）连接有第二连接管（28），该第二连接管（28）的一端连通泥砂表层附着物洗脱池（2）的上部，第二连接管（28）的另一端连通旋流泥水分离池（3）顶部的进料口，且第二连接管（28）的内部设有第二增压泵（29）。
8.根据权利要求1所述的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，其特征在于：所述污泥沉淀池（4）的底部连通有第一排泥管（48），污泥沉淀池（4）的中部连通有第二排泥管（30）与第三排泥管（42）；所述第二排泥管（30）连通泥砂表层附着物洗脱池（2）的底部，且第二排泥管（30）内部设有第一绞吸泵（31）；所述第三排泥管（42）连通旋流泥水分离池（3）的底部，且第三排泥管（42）内部设有第二绞吸泵（43）。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，该系统具备可移动性，通过结合吸污车将抽吸的泥水混合物进行有机/无机组分分离的同时，实现泥水分离，既能高效提取管网沉积污泥中碳源，降低污水处理厂碳源投加量并改善污水厂进水碳氮磷比例，又能有效降低含水率缩减污泥外运体积，降低污泥运输和外运处理处置难度，提高单位时间内管网污泥处理量，降低污泥降雨冲刷入河风险，缓解城市水体雨后黑臭问题，还能得到高清洁度分级砂石，有利于实现管网污泥无机组分多途径资源化利用。
一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，包括带式砂石分级筛分池、泥砂表层附着物洗脱池、旋流泥水分离池及污泥沉淀池，其中带式砂石分级筛分池多级分离泥水混合物中不同粒径的砂石，并将初步过滤的泥水混合物通入至泥砂表层附着物洗脱池中；泥砂表层附着物洗脱池剥离泥砂表层附着有机物并进一步分离泥水，分离出的污水通入旋流泥水分离池，且分离出的污泥通入污泥沉淀池；旋流泥水分离池以溢流形式将分离出的清水就近排至下游污水管段，分离出的污泥排至污泥沉淀池；污泥沉淀池中的上清液就近排至下游污水管段，高密度浓缩泥砂外运处理。
而且，带式砂石分级筛分池包括第一池体，第一池体的顶部开口并覆盖有第一活性炭除臭盖，第一池体的顶部固设有顶端高压喷淋板，第一池体的上部转动连接有粗孔径带式筛，第一池体的中部环向固设带有延伸出第一池体侧壁的侧向高压进水口的侧向高压喷淋板，第一池体的下部转动连接有细孔径带式筛，且第一池体外壁上对应粗孔径带式筛及细孔径带式筛出料端的位置布设有砂石收集单元；砂石收集单元包括泥沙挡板、砂石收集池、砂石清扫刷及泥砂导排板；砂石收集单元扣装固设在粗孔径带式筛及细孔径带式筛的出料端上方；砂石收集池固设在粗孔径带式筛及细孔径带式筛的出料端下方；砂石清扫刷固设在第一池体侧壁上并贴合刮除粗孔径带式筛上附着的粗粒径砂石以及细孔径带式筛上的细小粒径砂石；泥砂导排板固设在第一池体侧壁上导排粗孔径带式筛和细孔径带式筛筛出的砂石。
而且，第一活性炭除臭盖上穿透固设有连通第一池体内部的进料漏斗，且第一活性炭除臭盖开设有垂向贯通的第一通气孔。
而且，泥砂表层附着物洗脱池包括第二池体，该第二池体顶部开口并固定封堵第二活性炭除臭盖；第二活性炭除臭盖上布设有多个电机，且第二活性炭除臭上开设有垂向贯通的第二通气孔；电机的传动轴向下穿透第二活性炭除臭盖并延伸至第二池体内部，其中环向均布设置在第二活性炭除臭盖上的电机传动轴上均径向固设有硬质毛丝材料毛刷，且设置在第二活性炭除臭盖轴心位置的电机传动轴上固设有径向延伸并贴合在第二池体底部坡面上的刮砂板。
而且，旋流泥水分离池包括锥形池体，该锥形池体顶部开口并固定封堵第三活性炭除臭盖，锥形池体的内部呈螺旋状固设有滑梯式导流管，滑梯式导流管出口处池体变形为椎体，且锥形池体的上部侧壁上开设有连通排水管的第一溢流排水口；第三活性炭除臭盖的轴心处垂向穿透插接有伸缩式反冲洗硬管，第三活性炭除臭盖上开设有垂向贯通的第三通气孔，且第三活性炭除臭盖上开设有连通滑梯式导流管的进料口；该伸缩式反冲洗硬管的中部通过管卡轴向限位固定在第三活性炭除臭盖上，伸缩式反冲洗硬管的顶部连通有高压进水管，且伸缩式反冲洗硬管的底部可伸缩延伸至锥形池体内部。
而且，污泥沉淀池包括第四池体，该第四池体顶部开口并固定封堵第四活性炭除臭盖，第四池体的上部侧壁上固定连通有第二溢流排水口；第四活性炭除臭盖上开设有垂向贯通的第四通气孔。
而且，带式砂石分级筛分池与泥砂表层附着物洗脱池之间连通有第一连接管，该第一连接管的一端连通带式砂石分级筛分池的底部，第一连接管的另一端连通泥砂表层附着物洗脱池的中部，且第一连接管的内部设有第一增压泵。
而且，泥砂表层附着物洗脱池与旋流泥水分离池连接有第二连接管，该第二连接管的一端连通泥砂表层附着物洗脱池的上部，第二连接管的另一端连通旋流泥水分离池顶部的进料口，且第二连接管的内部设有第二增压泵。
而且，污泥沉淀池的底部连通有第一排泥管，污泥沉淀池的中部连通有第二排泥管与第三排泥管；第二排泥管连通泥砂表层附着物洗脱池的底部，且第二排泥管内部设有第一绞吸泵；第三排泥管连通旋流泥水分离池的底部，且第三排泥管内部设有第二绞吸泵。
本发明的优点和技术效果是：
1、本发明的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，针对解决管网污泥量大难处置的问题，该系统可与吸污车联合使用并实现有机/无机组分分离功能，可实现泥水分离的同时，压缩污泥运输空间、降低运输难度及外运污泥处理处置难度，提高单位时间内管网污泥处理量，同时也能有效降低沉积污泥污染物降雨冲刷入河风险。
2、本发明的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，针对解决管网沉积污泥有机物含量丰富与污水处理厂进水浓度偏低的矛盾问题，有利于提升管网污染物有机物收集效能，提高污水处理厂进水浓度、改善进水碳氮磷比例，减少污水处理厂外加碳源投加量，降低运行成本。
3、本发明的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，可实现管网沉积污泥无机物分级筛分功能，通过粗细粒径不同的组合带式筛可实现不同粒径砂石的分级收集，为砂石不同回用途径需要不同粒径提供了条件，在提取污泥中碳源的同时能够同步实现清洁无机组分资源化回收。通过高压冲洗能有效避免砂粒表面粘滞性物质导致的结团与粘附问题，同时实现砂石表面附着碳源高效回用。带式筛回转处设置硬质毛刷，可防止砂石卡在缝隙处或粘滞于带式筛表面。
4、本发明的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，泥砂表层附着物洗脱池可实现有机组分高效提取，通过耐磨损毛丝材料高速旋转对泥砂表层的摩擦作用以及各组纤维束不同旋转方向形成的水力剪切作用，可有力洗脱泥砂表层附着的有机物，提高出水中有机组分含量。
5、本发明的一种污水管网沉积污泥筛分及有机物高效洗脱系统，旋流泥水分离池泥水分离效率高，通过进水增压、滑梯式螺旋加速及锥形池体设计，提高池体内泥水旋流速度，从而实现泥水快速分离。设置的伸缩式反冲洗硬管可实现封闭条件下对池体内壁进行全方位高压冲洗，避免长期使用后出水水质降低的问题。
（发明人：穆莹;孙永利;高晨晨;郑兴灿;李鹏峰;范波;李思雨）
