一种污泥培养系统及其工艺的制作方法

本发明涉及污泥处理的技术领域，特别是涉及一种污泥培养系统及其工艺。

背景技术：

废水处理，是为使废水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。废水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

目前，在对污泥处理的过程中，通常会采用活性污泥法对污泥进行处理，活性污泥法是污泥生物处理的一种方法，该法是在人工充氧条件下，对污泥和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污泥中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

公告号为cn203156850u的中国专利公开了一种厌氧颗粒污泥培养装置，包括用于厌氧颗粒污泥培养的密闭的反应器，设置在所述反应器内的搅拌装置，用于监测所述反应器内沼气生成量的沼气计量槽，用于向所述反应器中添加药剂的加药装置，用于保持所述反应器内温度恒定的恒温装置以及用于控制所述反应器内温度、ph及氧化还原电位值的plc控制装置；所述加药装置、所述沼气计量槽与所述反应器通过管道相连通。通过培养装置中各个装置间对反应器内的环境实施检测和监控，使其反应器内的环境保持在设置的标准范围内，以达到厌氧颗粒污泥培养、驯化。

但是当污泥厂常面临着来水量超过设计规模，或来水掺杂其他不明废水，进水水质偏高的情况时，污泥的处理能力超负荷，容易造成后续工艺处理效能下降甚至崩溃，出水达不到设计要求的情况，因此，需要提升污泥的生物净化能力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种污泥培养系统及其工艺，通过污泥选择器将污泥分成为上、中、下三层，将上层优势污泥送至生物倍增罐进行驯化后送至厌氧池，中层剩余优势污泥通过催化反应器进行催化处理后送至好氧池、下层劣势污泥脱水后直接排到污泥浓缩池，将回流污泥分层进行培养，其具有提升污泥生物净化能力和抗冲击能力的效果。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种污泥培养系统，包括依次相连的全自动刷式过滤器、污泥选择器、电催化反应器、高级催化反应器，所述污泥选择器沿竖直方向划分为的上部、中部和下部，还包括分别与污泥选择器的上部和下部相连的生物倍增罐和污泥脱水装置，外回流污泥最先进入所述全自动刷式过滤器，所述污泥选择器的中部与电催化反应器相连，所述污泥选择器内的上层优势污泥通过生物倍增罐进行驯化处理后进入厌氧池，所述污泥选择器内的中层剩余优势污泥通过电催化反应器和高级催化反应器催化处理后进入好氧池，所述污泥选择器内的下层劣势污泥通过污泥脱水装置脱水后排入污泥浓缩池。

通过上述技术方案，在对污泥进行培养的过程中，外回流污泥首先进入全自动刷式过滤器进行过滤，然后将进入污泥选择器内进行物理分层，然后通过生物倍增罐对上层优质污泥进行驯化排放到厌氧池、通过电催化反应器和高级催化反应器对中层优质污泥进行催化处理后排放到好氧池、通过污泥脱水装置将下层劣势污泥脱水后排放到污泥浓缩池内；通过将污泥分层后按照污泥的活性程度对污泥进行不同的培养处理，并将活性较差的污泥脱水后排放抛弃掉，优化了污泥培养对象的活性程度，从而提高了培养出的污泥对污水净化处理的能力，进而提高了系统对污水水量、水质及毒性物质冲击的耐受能力，减少负荷过高时对系统生物带来的危害；同时，也有利于提高污泥培养的效率。

本发明进一步设置为：所述全自动刷式过滤器和污泥选择器之间设有流量计，所述流量计的两端分别与全自动刷式过滤器和污泥选择器相连通。

通过上述技术方案，流量计的设置，便于在污泥培养的过程中对进入污泥选择器的污泥量实时进行监控。

本发明进一步设置为：所述生物倍增罐内设有搅拌器。

通过上述技术方案，上层优势污泥进入生物倍增罐后，搅拌器对污泥和生物倍增罐内的活性制剂进行搅拌，使得污泥和生物倍增罐内的活性制剂充分混合，使得活性泥内的活性菌种得到驯化，提高污泥培养的效率。

本发明进一步设置为：还包括与电催化反应器、高级催化反应器共同连通的活化能发生装置，所述活化能发生装置包括依次连接的螺杆机、空气净化器、储气罐、干燥机以及活化能发生器，所述螺杆机提供高压气源，所述空气净化器过滤掉高压气源中的水分、油分和粉尘，所述储气罐作为储存空间对高压气源进行储存，所述干燥机对气源进行再次过滤并进行产氧脱氮处理，氧气进入所述活化能发生装置后为电催化反应器和高级催化反应器提供氧气。

通过上述技术方案，活化能发生装置的设置，在电催化反应器、高级催化反应器对中层剩余优势污泥进行催化的过程中，为电催化反应器和高级催化反应器提供氧气，有利于提高对污泥催化的效率。

本发明进一步设置为：所述污泥选择器包括选择器本体，所述选择器本体上设有进泥口以及分别设置在上部、中部以及下部的三个出泥口，所述选择器本体的进泥口与全自动刷式过滤器相连通，所述选择器本体的三个出泥口分别与生物倍增罐、电催化反应器、以及污泥脱水装置相连，所述选择器本体内设有污泥处理腔，所述污泥处理腔内设有用于对污泥进行分隔的分隔件。

通过上述技术方案，污泥进入污泥选择器的污泥处理腔后，污泥在重力作用下在污泥处理腔内发生物理沉降，并在污泥处理腔的上部、中部和下部，此时分隔件对污泥进行分隔，对污泥起到了分隔的作用，减少了污泥在被泵抽出的过程中发生混合窜位的可能。

本发明进一步设置为：所述分隔件包括沿选择器本体的竖直方向设置的两个分隔网，两个所述分隔网将污泥处理腔分隔成上部、中部和下部，所述选择器本体的进泥口位于最上方的分隔网的上方，所述分隔网的下方对称设有两块隔板，两块所述隔板向背的一边通过铰链铰接连接在污泥处理腔的内壁上，两块所述隔板相靠近的一边之间预留有空隙，所述隔板和分隔网之间固设有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧设置在两个隔板相靠近的位置。

通过上述技术方案，污泥落到分隔网上，并压制在隔板上，使得隔板绕着隔板和污泥处理腔的内壁之间的铰接处向下旋转，此时拉伸弹簧被拉伸，使得拉伸弹簧处于张紧状态，直至拉伸弹簧被拉升到极限状态，隔板呈倾斜状态，污泥沿着隔板向下滑落并沉降，当位于隔板下方的隔板的污泥的液位逐渐增高时，位于隔板下方的隔板的污泥会对隔板起到支撑和反推的作用，并且在拉伸弹簧的张紧力作用下，使得隔板的倾斜角度减小，此时位于相邻两层分隔网之间的污泥的接触面积为位于同一高度位置的两个隔板之间的间隙，这样设置，增强了对污泥的分隔作用，减少了抽泥过程中不同位置的污泥发生窜动混合的可能。

本发明进一步设置为：所述隔板朝向分隔网的一侧均开设有通槽，所述分隔网朝向隔板的一侧固接有连接杆，所述连接杆穿设过通槽，所述连接杆远离分隔网的一端固接有限位块，当污泥压制在所述隔板上时，所述拉伸弹簧处于张紧状态，所述隔板支撑抵触在限位块上。

通过上述技术方案，当拉伸弹簧被拉伸至极限状态之前，隔板在污泥的重力作用下向下倾斜，直至隔板与限位块相抵触，此时隔板支撑在限位块上，这样设置，减少了拉伸弹簧拉伸至极限状态对拉伸弹簧造成疲劳的可能，有利于延长拉伸弹簧的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述隔板朝向分隔网的一侧设有倾斜面，所述倾斜面朝向拉伸弹簧的方向向下倾斜设置。

通过上述技术方案，倾斜面的设置，便于污泥沿着隔板的倾斜面快速向下滑落，提高了污泥滑落的速度。

本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种污泥培养的工艺，包括以下工艺流程：

首先，将外回流污泥泵入全自动刷式过滤器内，经流量计计量后进入污泥选择器内，污泥在污泥选择器内物理分层为上层优质污泥、中层剩余优质污泥以及下层劣势污泥；

接着，上层优质污泥经泵泵入生物倍增罐内，并经搅拌器搅拌，污泥与生物倍增罐内的活性制剂充分混合后得到驯化，然后再进入厌氧池内；中层剩余优质污泥经泵泵入电催化反应器内，污泥依次通过电催化反应器和高级催化反应器进行催化处理，然后再进入好氧池；下层劣势污泥经泵泵入污泥脱水装置脱水后排放到污泥浓缩池内；

其中，在对中层剩余优势污泥进行催化处理的过程中，活化能发生装置为电催化反应器和高级催化反应器提供催化气体氧气，在此过程中，螺杆机提供高压气源，高压气源进入空气净化器，空气净化器将高压气源中的水分、油分和粉尘进行过滤，经过过滤的高压气源再进入储气罐内储存，接着再进入干燥机内，干燥机对气源进行再次过滤并进行产氧脱氮处理，最后氧气进入活化能发生装置后为电催化反应器和高级催化反应器提供氧气。

通过上述技术方案，经过全自动刷式过滤器过滤的外回流污泥进入污泥选择器中进行物理分层沉降，然后上层优势污泥和中层剩余优势污泥经泵被分别抽入生物倍增罐和电催化发应器中进行驯化处理和催化处理，下层劣势污泥被抽出后进行脱水后排出，这样设置，优化了污泥培养的污泥活性，从而有利于提高培养出的污泥对污水净化性能和耐受能力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.将外回流污泥进行分层，然后再对位于污泥选择器内位于上层和中层的活性较高的污泥进行污泥培养，提高了污泥培养对象的活性性能，从而提高了污泥对污水的净化性能和承受能力；

2.通过在污泥选择器内增设分隔网和隔板，对在高度位置上相邻的污泥起到了分隔的作用，减少了抽泥过程中位于不同高度位置的污泥发生窜动的可能。

附图说明

图1是实施例1中用于体现污泥培养系统的流程示意图。

图2是实施例1中用于体现全自动刷式过滤器、流量计、污泥选择器、电催化反应器以及高级催化反应器的连接结构示意图。

图3是实施例1中用于体现活化能发生装置的结构示意图。

图4是实施例2中用于体现污泥选择器以及污泥选择器内部的分隔件的结构示意图。

图5是实施例2中用于体现连接杆与隔板上的通槽之间的位置关系的结构示意图。

附图标记：1、全自动刷式过滤器；2、流量计；3、污泥选择器；31、选择器本体；32、进泥口；33、出泥口；34、分隔件；341、分隔网；342、隔板；3421、通槽；3422、空隙；3423、倾斜面；343、拉伸弹簧；344、连接杆；345、限位块；4、电催化反应器；5、高级催化反应器；6、生物倍增罐；7、污泥脱水装置；8、搅拌器；9、活化能发生装置；91、螺杆机；92、空气净化器；93、储气罐；94、干燥机；95、活化能发生器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：参照图1，为本发明公开的一种污泥培养系统，包括依次相连的全自动刷式过滤器1、污泥选择器3、全自动刷式过滤器1和污泥选择器3之间设有流量计2，流量计2的两端分别与全自动刷式过滤器1和污泥选择器3相连通，污泥选择器3沿竖直方向划分为的上部、中部和下部；该系统还包括生物倍增罐6、污泥脱水装置7以及依次相连通的电催化反应器4和高级催化反应器5，生物倍增罐6与污泥选择器3的上部相连通，电催化反应器4与污泥选择器3的中部相连通，污泥脱水装置7与污泥选择器3的下部相连通，相邻两个设备之间通过连接管和泵连接。

参照图1和图2，工作时，污泥进入全自动刷式过滤器1内经过过滤后经泵泵入污泥选择器3中，然后污泥在污泥选择器3内进行物理沉降，比重大的污泥沉降在最下方位置，且活性最差，所以将下层劣势污泥抽出后经污泥脱水装置7脱水后直接排放到污泥浓缩池内；比重较轻的污泥浮在污泥选择器3的中部和上部，中层剩余优势污泥和上层优势污泥的活性较高，并且上层优势污泥的活性最好，接着将中层剩余优势污泥和上层优势污泥分别抽入电催化反应器4和生物倍增罐6内进行催化和驯化，并且中层剩余优势污泥经过电催化反应器4催化后再进入高级催化反应器5内进行催化，最后再将中层剩余优势污泥和上层优势污泥分别进入好氧池和厌氧池内。将外回流污泥经过过滤后再分层进行处理，并将下层活性较差的污泥抛弃，优化了污泥培养的对象，从而有利于提高培养出的系统污泥对污水的净化能力以及面对不同量、水质的污水的承受能力。

参照图1和图3，该系统包括与电催化反应器4和高级催化反应器5同时相连的活化能发生装置9，活化能发生装置9包括依次连接的螺杆机91、空气净化器92、储气罐93、干燥机94以及活化能发生器95，在本实施例中，螺杆机91并排设有两个，储气罐93共设有四个，分别为储气罐a、储气罐b、储气罐c、储气罐93d，干燥机94设有两个，两个干燥机94串连在一起，活化能发生器95设有四个，四个活化能发生器95串连连接；储气罐a设置在螺杆机91和空气净化器92之间，储气罐b设置在空气净化器92和干燥机94之间，储气罐c设置在干燥机94和活化能发生器95之间，储气罐93d单独设置且与干燥机94相连。

参照图1和图3，两个螺杆机91为系统提供高压气源，高压气源在泵入储气罐a内进行储存，接着再进入空气净化器92，空气净化器92对高压气源中的水分、油分和粉尘进行过滤，经过过滤的高压气源在进入储气罐b内储存，接着再进入干燥机94内，干燥机94对气源进行再次过滤并进行产氧脱氮处理，产生的氧气进入活化能发生装置9后为电催化反应器4和高级催化反应器5提供氧气，产生的氮气单独储存在储气罐93d内用作电催化反应器4的配电箱降温。活化能发生装置9的设置，在电催化反应器4、高级催化反应器5对中层剩余优势污泥进行催化的过程中，为电催化反应器4和高级催化反应器5提供氧气，有利于提高对污泥催化的效率。

参照图1，生物倍增罐6内设有搅拌器8，搅拌器8包括转动设置在生物倍增罐6内的搅拌轴以及驱动搅拌轴旋转的电机，在对污泥进行培养之前，预先朝向生物倍增罐6内添加适应污泥中有益菌增殖的活性制剂，并通过搅拌器8搅拌混合，使得上层优势污泥快速驯化后排入厌氧池内，提高了污泥培养的效率。

本实施例的实施原理为：一种污泥培养的工艺，包括以下工艺流程：

首先，将外回流污泥泵入全自动刷式过滤器1内，经流量计2计量后进入污泥选择器3内，污泥在污泥选择器3内物理分层为上层优质污泥、中层剩余优质污泥以及下层劣势污泥；

接着，上层优质污泥经泵泵入生物倍增罐6内，并经搅拌器8搅拌，污泥与生物倍增罐6内的活性制剂充分混合后得到驯化，然后再进入厌氧池内；中层剩余优质污泥经泵泵入电催化反应器4内，污泥依次通过电催化反应器4和高级催化反应器5进行催化处理，然后再进入好氧池；下层劣势污泥经泵泵入污泥脱水装置7脱水后排放到污泥浓缩池内；

其中，在对中层剩余优势污泥进行催化处理的过程中，活化能发生装置9为电催化反应器4和高级催化反应器5提供催化气体氧气，在此过程中，螺杆机91提供高压气源，高压气源进入空气净化器92，空气净化器92将高压气源中的水分、油分和粉尘进行过滤，经过过滤的高压气源再进入储气罐93内储存，接着再进入干燥机94内，干燥机94对气源进行再次过滤并进行产氧脱氮处理，最后氧气进入活化能发生装置9后为电催化反应器4和高级催化反应器5提供氧气，氮气单独储存并用作电催化反应器4的配电箱降温。

实施例2：参照图4，为本发明公开的一种污泥培养系统，与实施例1不同的是：污泥选择器3包括选择器本体31，选择器本体31上设有进泥口32以及三个出泥口33，选择器本体31的进泥口32与全自动刷式过滤器1相连通，选择器本体31的三个出泥口33分别与生物倍增罐6、电催化反应器4、以及污泥脱水装置7相连，选择器本体31内设有污泥处理腔，污泥处理腔内设有用于对污泥进行分隔的分隔件34。

参照图4和图5，分隔件34包括两个分隔网341，两个分隔网341沿沿选择器本体31的竖直方向设置，并且两个分隔网341将污泥处理腔分隔成上部、中部和下部，进泥口32设置在位于上方的分隔网341的上方，三个出泥口33分别设置在上部、中部以及下部。分隔网341的下方对称设有两块隔板342，两块隔板342向背的一边通过铰链铰接连接在污泥处理腔的内壁上，两块隔板342相靠近的一边之间预留有空隙3422，隔板342和分隔网341之间固设有拉伸弹簧343，拉伸弹簧343设置在隔板342靠近空隙3422的位置，且拉伸弹簧343的两端分别粘接在分隔网341和隔板342上。隔板342朝向分隔网341的一侧设有倾斜面3423，倾斜面3423朝向拉伸弹簧343的方向向下倾斜设置。分隔网341朝向隔板342的一侧粘接有连接杆344，隔板342朝向分隔网341的一侧均开设有条形的通槽3421，连接杆344穿设过通槽3421，连接杆344远离分隔网341的一端粘接有限位块345。

参照图4，污泥进入污泥选择器3的污泥处理腔后，污泥在重力作用下在污泥处理腔内发生物理沉降，穿设过分隔网341并压制在隔板342上，此时隔板342在污泥压力作用下向下倾斜，拉伸弹簧343被拉伸，拉伸弹簧343处于张紧状态，在拉伸弹簧343被拉伸至极限状态之前，隔板342背离分隔网341的一侧与限位块345相抵触，此时污泥沿着隔板342的倾斜面3423迅速下滑，落到隔板342下方的污泥的液位上升，对隔板342起到支撑作用，并且隔板342在拉伸弹簧343的张紧力作用下朝上翻转，此时位于相邻两层分隔网341之间的污泥的接触面积为位于同一高度位置的两个隔板342之间的间隙，这样设置，增强了对污泥的分隔作用，减少了抽泥过程中不同位置的污泥发生窜动混合的可能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。