专利名称：水下污泥快速处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理领域，尤其是水下污泥的快速处理装置。
背景技术：
近年来由于湖泊水质污染，底泥沉积物中的污染物质累积严重，其中的氮、磷、有机质等含量相对较高，且在湖流的作用下输移、扩散、沉积，同时湖内开发利用和生物残体也对底泥产生一定的污染影响，为蓝藻和湖泛的爆发提供了必要的营养元素，所以对湖泊底泥的清除就尤为迫睫。目前通常通过在含泥污水中添加适当的絮凝剂，吸附污物微粒，在微粒间“架桥”，从而促进污水中悬浮的污泥微粒集聚变大，或形成絮团，加快粒子的聚沉， 达到固液分离的目的。但是目前的污泥的快速处理设备普遍忽略了对絮凝效率以及方法的改进，设备方面缺乏可靠合理的絮凝系统，若要保证絮凝效果，则需增加絮凝剂投加量，而絮凝剂多数为高分子有机化合物，投加过多会造成出水有机物污染，造成二次污染；设施方面，大多仍是运用堆场对河湖淤泥的自然干化，不仅浪费土地资源、处理时间长，而且无法避免二次污染；类似太湖这样的大规模清淤，富营养底泥依靠数年的堆置是不现实的。
实用新型内容本申请人针对上述现有污泥的快速处理设备忽略了对絮凝效率以及方法的改进， 处理效率较差，易造成二次污染等缺点，提供一种结构合理、机动性优的水下污泥快速处理装置，从而提高了污泥絮凝与处理效率。本实用新型所采用的技术方案如下一种水下污泥快速处理装置，包括三级水处理装置及相应的控制设备组成，第一级为含泥污水预处理装置；第二级泥水絮凝浓缩装置由加药装置与絮凝装置组成，第三级为污泥脱水装置；上述各级装置通过管路相互连接。其进一步特征在于整套装置安装在船体上。所述含泥污水预处理装置采用振动筛。所述污泥脱水装置采用带式压滤机。所述絮凝装置包括依次串联排列的一级混合罐、二级反应罐与三级絮凝罐，各级罐体之间由管路连接实现连通。所述一级混合罐与二级反应罐结构相同，在罐体上设置有下部通路与上部通路， 顶部设置有搅拌电机，电机输出轴连接的搅拌轴上设置两对桨叶，上部桨叶略低于上部通路的水平高度，下部桨叶位于下部通路的水平高度，在罐体底部设置有放泄阀。所述一级混合罐的上部通路与二级反应罐的上部通路相连通，二级反应罐的下部通路输出连通至三级絮凝罐的入口，三级絮凝罐的罐体上部设置入口与出口，在入口处设置入口挡板，在出口处设置出口挡板，罐体底部设置有放泄阀。本实用新型污泥处理方法涉及的设备可移动性强、灵活性高，不仅可以布置于河岸上，而且可以布置于污泥处理船，方便的在船上进行现场作业；全套工艺占地面积小、耗能低、无二次污染，且絮凝效果优、泥饼产量大，不仅减少了污泥堆场自然干化所需的时间达到快速处理的目的，提高了污泥处理量和处理效率，同时处理成本也大大降低，是一种快速有效的清淤方法与装置，可以实现规模化处理污泥。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1中絮凝装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型所述的水下污泥快速处理装置设置有三级水处理构筑物，由泥浆泵70、振动筛40、加药装置50、絮凝装置、螺杆泵、带式压滤机60等及相应的控制设备组成，上述装置通过管路相互连接。第一级含泥污水预处理。在河湖的清淤、疏浚工程中，底泥中的固体垃圾和杂质较多，必须要经过预处理以避免对后续水处理构筑物的影响。本实用新型选用振动筛40作为含泥污水的预处理设备，振动筛的工作原理在于两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出的一个过程，从而完成物料的筛分。第二级污泥絮凝浓缩。此阶段的基本要求是使絮凝剂迅速而均勻的分散在含泥污水中，并在短时间内形成大量的小絮体，生成絮凝；此时需要较强的搅拌强度来克服分子间的斥力使其絮凝和网捕，但如果搅拌强度过大，则会使已形成的絮体破碎，并造成絮凝颗粒不易沉降，影响处理效果。本实用新型采用机械搅拌的絮凝装置，通过控制不同的搅拌速度及较小的水力扰动达到最优的絮凝效果。并且由于足够的水力停留时间絮凝效果显著提高，保证了下一级构筑物的去除率。如图2所示，絮凝装置分别由依次串联排列的一级混合罐10、二级反应罐20与三级絮凝罐30组成，各级罐体之间由管路连接实现连通。一级混合罐10与二级反应罐20 的罐体结构相同，在罐体上设置有下部通路12与上部通路11，顶部设置有竖直的搅拌电机 15，其输出轴通过减速机带动反应罐中央的搅拌轴，搅拌轴上设置两对桨叶，上部桨叶13 略低于上部通路11的水平高度，下部桨叶14位于下部通路12的水平高度，在罐体底部设置有放泄阀16。一级混合罐10的下部通路12为污水输入口，一级混合罐10的上部通路 11与二级反应罐20的上部通路21相连通，二级反应罐20的下部通路22输出连通至三级絮凝罐30的入口 32。三级絮凝罐30的罐体31上部设置入口 32与出口 35，在入口 32处设置入口挡板33，在出口 35处设置出口挡板34，三级絮凝罐30的罐体下部为污泥沉淀区 36，罐体底部设置有放泄阀37。第三级污泥脱水。本实用新型采用带式压滤机60作为污泥脱水设备，带式压滤机相比于其他同类产品而言，其适用性广、机械性能优异耐久性强、耗能低、噪音小、污泥产量高，可连续生产，是一种理想的工程化污泥脱水设备。带式压滤机的工作原理在于压力施加在滤带上，污泥在两条压滤带上受到挤扎，因滤布的压力或张力而使污泥脱水。实际工作时，含泥污水101由泥浆泵抽入振动筛40进行初步分离，分离掉泥水中的大固体杂质和垃圾后由螺杆泵输出，污水103在静态管道混合器中与从加药装置50加入的絮凝剂药剂102均勻混合后输入絮凝设备进行絮凝浓缩。如图2所示，已加入絮凝药剂的含泥污水从一级混合罐10的下部通路12进入，一级混合罐10的搅拌桨叶的转速较快， 桨外周线速度控制在2 3m/s左右，在快速搅拌中絮凝剂与水中胶体充分接触；然后从一级混合罐10的上部通路11溢出至二级反应罐20的上部通路21，二级反应罐20的搅拌桨叶的转速较慢，桨外周线速度控制在lm/s左右，泥水在慢速搅拌中实现了絮凝体的碰撞和网捕过程；然后从二级反应罐20的下部通路22流出至三级絮凝罐30的入口 32，入口 32 处设置的入口挡板33防止了过强的水流剪切力破坏已形成的絮体，使罐内水力扰动较小； 三级絮凝罐30的作用类似于沉淀池，罐内较为平静的水流有利于矾花的相互碰撞及吸附， 充分絮凝后的浓缩泥浆就沉积在罐体下部的污泥沉淀区36中，最终通过放泄阀37流出进入后续压滤机进行脱水；而沉淀后的上清液104则通过出口 35溢出，入口挡板33与出口挡板34的设置一方面可以减小罐内水力扰动，也可以防止在入口与出口之间形成水流短路， 影响沉淀效果。由于泥水的比重大于水，实际作业时，应先关闭二级反应罐20的出口 22与三级絮凝罐30底部的放泄阀37，当二级反应罐20内液面高度接近罐顶时即可开启二级反应罐20的出口 22，三级絮凝罐30出口有溢流出水则开启三级絮凝罐30的放泄阀37 ；这样就可以保证在整个絮凝过程中具有合理的水力停留时间和较小的水力扰动。分离上清液104经三级絮凝罐30的溢流装置溢出排放，并收集一部分进入集水罐 80，作为整套设备的反冲洗水。浓缩泥浆202从放泄阀37流出后卸料在带式压滤机60的滤布上，在重力脱水段实现初步脱水(IOs 20s)，使泥浆失去流动性，避免在压榨段被挤出滤布，分离液105经T型泄水槽滤出；剩余的失去流动性的污泥则进入压榨段脱水，压榨时间为1 5min，得到的脱水泥饼203外运。在带式压滤机60出水处设置三通阀，正常运行时开启出水阀，关闭反冲洗阀门；在反冲洗时，关闭出水阀门，开启反冲洗阀，反冲洗水就进入静态管道混合器二次处理，在连续处理的同时保证了反冲洗过程无二次污染。本实用新型的水处理药剂主要成分为PAC (聚合氯化铝)与PAM (聚丙烯酰胺)，PAC 为无机混凝剂，当投加到某一临界值时，其水解产物迅速沉淀析出，水中的胶粒和细小悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附网捕，变成细小的絮体；PAM为有机高分子絮凝剂，其为水溶性长链化合物，在水解时电离出大量可离解的基团，通过电性中和、架桥吸附作用网捕细小的絮体从而起到絮凝的效果。在絮凝工艺中投加的药剂量见表1。表1药剂成分与比例
权利要求1.一种水下污泥快速处理装置，其特征在于包括三级水处理装置及相应的控制设备组成，第一级为含泥污水预处理装置；第二级泥水絮凝浓缩装置由加药装置与絮凝装置组成，第三级为污泥脱水装置；上述各级装置通过管路相互连接。
2.按照权利要求1所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于整套装置安装在船体上。
3.按照权利要求1所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于所述含泥污水预处理装置采用振动筛。
4.按照权利要求1所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于所述污泥脱水装置采用带式压滤机。
5.按照权利要求1所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于所述絮凝装置包括依次串联排列的一级混合罐、二级反应罐与三级絮凝罐，各级罐体之间由管路连接实现连通。
6.按照权利要求5所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于所述一级混合罐与二级反应罐结构相同，在罐体上设置有下部通路与上部通路，顶部设置有搅拌电机，电机输出轴连接的搅拌轴上设置两对桨叶，上部桨叶略低于上部通路的水平高度，下部桨叶位于下部通路的水平高度，在罐体底部设置有放泄阀。
7.按照权利要求5所述的水下污泥快速处理装置，其特征在于所述一级混合罐的上部通路与二级反应罐的上部通路相连通，二级反应罐的下部通路输出连通至三级絮凝罐的入口，三级絮凝罐的罐体上部设置入口与出口，在入口处设置入口挡板，在出口处设置出口挡板，罐体底部设置有放泄阀。
专利摘要本实用新型涉及一种水下污泥快速处理装置，包括三级水处理装置及相应的控制设备组成，第一级为含泥污水预处理装置；第二级泥水絮凝浓缩装置由加药装置与絮凝装置组成，第三级为污泥脱水装置；上述各级装置通过管路相互连接。本实用新型可移动性强、灵活性高，不仅可以布置于河岸上，而且可以布置于污泥处理船，方便的在船上进行现场作业；全套工艺占地面积小、耗能低、无二次污染，且絮凝效果优、泥饼产量大，不仅减少了污泥堆场自然干化所需的时间达到快速处理的目的，提高了污泥处理量和处理效率，同时处理成本也大大降低，是一种快速有效的清淤方法与装置，可以实现规模化处理污泥。
文档编号C02F11/14GK202016942SQ20112009981
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者杨栋, 睢爱国, 高扬 申请人:中国船舶重工集团公司第七○二研究所