一种用于小型污水处理厂的污泥脱水组合装置及脱水工艺的制作方法

1.本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种用于小型污水处理厂的污泥脱水组合装置及其脱水工艺。


背景技术：

2.污水处理量低于2万吨/天的小型污水处理厂站，出泥量少，要达到出泥含水率低于60％，如果选择板框压滤机、高压带机、热干化脱水设备等，都存在占地面积过大，运营维护困难，设备选型困难等问题，如此，对于占地面积有比较严格的限制，缺乏运营能力的水厂来说，适用性很差，并且深度脱水设备应用较多的板框压滤机和高压带机等，主要是压榨式脱水，需通过加入外加药剂如铁盐或是钙盐等，对污泥进行调理，易造成滤布堵塞，需进行滤布反洗等，现有污泥处理技术大多可实现污泥的减量化，但是常伴有污泥处理车间及周边臭气严重等问题，即使设置厂内除臭系统后，臭味依然明显，不能很好的满足使用需要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：为了解决设备存在占地面积过大，运营维护困难，设备选型困难的问题，而提出的一种用于小型污水处理厂的高效、节能、小型化污泥脱水组合装置及其脱水工艺
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种用于小型污水处理厂的污泥脱水组合装置，其特征在于，包括综合工房和设于综合工房内的污泥提升泵、旋流分离器、pam加药系统、叠螺脱水机、污泥传送装置和低温干化设备，所述叠螺脱水机和低温干化设备分别设置在综合工房的上层和下层，所述污泥提升泵出口与旋流分离器入口连通，所述叠螺脱水机入口与旋流分离器出口相连通，所述污泥传送装置的上端入口位于综合工房的上层、下端出口位于综合工房的下层，所述叠螺脱水机出泥口与污泥传送装置入口相通，所述污泥传送装置的出口与低温干化设备入料口相连通。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述叠螺脱水机一侧设有加药管路，且加药管路末端连通有pam加药系统，所述pam加药系统设于综合工房上层地面。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述pam加药系统包括pam加药泵，所述pam加药泵与加药管路末端相连通，所述pam加药泵抽料管一侧连通有pam一体机，所述pam一体机固定安装在综合工房上层地面一侧，所述pam一体机用于配置药液。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述低温干化设备包括低温干化进泥切条机用于均匀布料，所述低温干化进泥切条机末端安装在低温干化主体上，所述低温干化主体输出端连接有斗提机，所述斗提机延
伸至外部排泥区域。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述污泥提升泵、旋流分离器、pam加药系统、叠螺脱水机、污泥传送装置和低温干化设备均为电气控制，所述叠螺脱水机采用间隙运行方式，所述低温干化设备采用连续运行方式。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述污泥传送装置为垂直输送式污泥通道，且污泥通过重力排入低温干化设备内。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.具体包括以下污泥脱水步骤：
18.s1、所述污泥提升泵提升污泥并送入所述旋流分离器中进行旋流分离，去除污泥中颗粒较大的无机物质和部分水分，将旋流分离后的污泥送入所述叠螺脱水机内；
19.s2、所述叠螺脱水机对送入的污泥进行脱水和压缩；
20.s3、利用重力将脱水压缩后的污泥通过所述污泥传送装置传输至所述综合工房下层的所述低温干化设备内；
21.s4，在所述低温干化设备内通过低温干化作用对污泥进行深度脱水，并将完成脱水干化的污泥排出。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述步骤s2包括在压缩时，通过所述pam一体机对外加药剂进行配置混合后通过所述pam加药泵送入所述叠螺脱水机的压缩段，对所述叠螺脱水机内的污泥进行进一步的絮凝和压缩脱水；
24.作为上述技术方案的进一步描述：
25.所述步骤s3具体为通过所述垂直输送式污泥通道利用重力将污泥垂直输送至综合工房下层的低温干化设备内。
26.作为上述技术方案的进一步描述：
27.所述s4中完成脱水干化的污泥的含水率控制在40％～50％。
28.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是高效、节能、小型化，具体的：
29.1、本发明通过设计的双层综合工房的布置形式，不仅空间布置合理，安装紧凑，可选用占地小的设备，有效降低设备安装的占用空间；而且上层叠螺脱水机出泥后可直接利用重力作用通过污泥传送装置输送至低温干化设备，无需设置污泥斗等装置，节省占地的同时还能减少动力消耗，起到节能减排的作用。
30.2、本发明通过在叠螺脱水机前设置旋流分离器，可有效分离泥水中的颗粒较大的无机物质，通过对颗粒较大的无机物质的去除不仅可减少叠螺脱水机内部磨损，有利于叠螺脱水机系统稳定运行并提高其处理能效；还可有效降低叠螺脱水机出泥含水率，提高了处理工艺有效性，在保证整个污泥脱水组合工艺出泥含水率不变的条件下，减少了低温干化设备负担，同时能够降低污水中臭气；起到高效、节能减排作用。
31.3、本发明将污泥传送装置设置为垂直输送式污泥通道，双层布置的综合工房中上层叠螺脱水机出泥通过垂直输送式污泥通道通过重力作用即可直接将污泥垂直输送至下
层的低温干化设备，无需动力消耗，更加高效节能。
32.4、本发明的污泥提升泵、旋流分离器、pam加药系统、叠螺脱水机、污泥传送装置和低温干化设备均为电气控制，均可实现自动控制，所述叠螺脱水机采用间隙运行方式，所述低温干化设备采用连续运行方式，可有效利用系统余热，显著降低系统能耗，降低系统运行费用，起到节能减排降低成本的作用。
附图说明
33.图1为本发明提出的一种适用于小型污水处理厂站的污泥脱水组合装置的设备装配剖面图；
34.图2为本发明提出的一种适用于小型污水处理厂站的污泥脱水组合装置的顶层视图；
35.图3为本发明提出的一种适用于小型污水处理厂站的污泥脱水组合装置的低层视图；
36.图4为本发明提出的一种适用于小型污水处理厂站的污泥脱水工艺的流程图。
37.图例说明：
38.1、旋流分离器；2、叠螺脱水机；3、污泥传送装置；4、低温干化设备；41、低温干化进泥切条机；42、低温干化主体；43、斗提机；5、pam加药系统；51、pam加药泵；52、pam一体机。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例1
41.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
42.一种用于小型污水处理厂的污泥脱水组合装置，其特征在于，包括综合工房和设于综合工房内的污泥提升泵、旋流分离器1、pam加药系统5、叠螺脱水机2、污泥传送装置3和低温干化设备4，所述叠螺脱水机2和低温干化设备4分别设置在综合工房的上层和下层，所述污泥传送装置3的上端入口位于综合工房的上层、下端出口位于综合工房的下层，所述污泥提升泵出口与旋流分离器1入口连通，所述叠螺脱水机2入口与旋流分离器1溢流口相连通；所述叠螺脱水机2出泥口与污泥传送装置3入口相通，所述污泥传送装置3出口与低温干化设备4入料口相连通。
43.具体的，本实施例的所述叠螺脱水机2一侧设有加药管路，且加药管路末端连通有pam加药系统5，所述pam加药系统5设于综合工房上层地面。
44.具体的，本实施例的所述pam加药系统5包括pam加药泵51，所述pam加药泵51与加药管路末端相连通，所述pam加药泵51抽料管一侧连通有pam一体机52，所述pam一体机52固定安装在综合工房上层地面一侧，所述pam一体机52用于配置药液。
45.具体的，本实施例的所述低温干化设备4包括低温干化进泥切条机41用于均匀布料，所述低温干化进泥切条机41末端安装在低温干化主体42上，所述低温干化主体42输出
端连接有斗提机43，所述斗提机43延伸至外部排泥区域。其中，本实施例的低温干化设备为整装集成形式，固定安装在综合工房下层地面上，占地面积小，各设备整装集成，低温干化设备密闭性好，很大程度的避免了污泥处理过程中臭气散发，具有明显的环境效益。采用热泵烘干技术，无需外加药剂调理，无滤布堵塞问题，运行简单，可通过场内余热加热或是电加热的方式，对叠螺脱水机2出泥进行进一步的脱水。出泥含水率最低可低至10％的含水率，且该设备通过处理量及运行时间的设置，可产出不同含水率的污泥。
46.具体的，本实施例的所述污泥提升泵、旋流分离器1、pam加药系统5、叠螺脱水机2、污泥传送装置3和低温干化设备4均为电气控制，所述叠螺脱水机采用间隙运行方式，所述低温干化设备采用连续运行方式。所有设备均可自动控制，且控制系统简单，运行时基本不用工人现场维护，适用于运营人员紧张、缺乏运行经验的小型污水处理厂，对于限电严重的地区，还可通过调节控制系统实现设备夜间运行，缓解用电压力的同时降低运营电费。且同过合理设计选型和参数配置，通过选用与叠螺脱水机2处理量配套的低温干化设备4，实现低温干化设备的连续运行，可减少电耗，降低系统运行费用。
47.具体的，本实施例的所述污泥传送装置3为垂直输送式污泥通道，且污泥通过重力排入底侧低温干化设备4内。其中，本污泥脱水装置选用的上下两层的场地布置方式，设备紧凑占地面积小，也使得污泥传送装置3可以为无功率设计，垂直输送方式，无需动力消耗，大大降低了常规污泥输送能耗。且通过选用与叠螺脱水机2处理量配套的低温干化设备4出泥直接通过污泥传送装置即可实时传送至低温干化设备，利用重力作用，无需设置污泥斗，节省占地。
48.其中，本实施例选用的旋流分离器运行无需功率，体积小，直径在50cm之内。选用旋流分离器1去除泥水中的大颗粒无机物质，有利于叠螺脱水机2稳定运行并提高其处理能效，对整个系统能耗降低意义重大；旋流分离器的底流口通过管道连接进入现有污水处理厂构筑物的砂水分离器中，无需再设置其它设备，配置方便，耐用性较强。在叠螺机前设置旋流分离器1，可有效分离泥水中的颗粒较大的无机物质，对于有机物含量低的污水处理项目，意义重大；旋流分离器1溢流口出泥进入叠螺机，颗粒较大的无机物质的去除不仅可减少叠螺机内部磨损，还可有效降低叠螺机出泥含水率，出泥含水率可从80％～83％，降低到75％～78％，叠螺机出泥含水率的降低，在保证整个污泥脱水组合工艺出泥含水率不变的条件下，减少了低温干化设备4负担，由于低温干化设备4较叠螺机功率大，从而可减小整个污泥处理系统能耗。
49.实施例2
50.本实施例为一种根据实施例1所述的污泥脱水组合装置的脱水工艺，具体包括以下污泥脱水步骤：
51.s1、所述污泥提升泵从污水处理厂污水池提升污泥并送入所述旋流分离器1中进行旋流分离，去除污泥中颗粒较大的无机物质和部分水分，将旋流分离后的污泥送入所述叠螺脱水机2内；
52.s2、所述叠螺脱水机2对送入的污泥进行脱水和压缩，通过叠片对送入的污泥进行压缩，在压缩时，通过所述pam一体机52对外加药剂进行配置混合后通过所述pam加药泵51送入所述叠螺脱水机2的压缩段，对所述叠螺脱水机2内的污泥进行进一步的絮凝和压缩脱水；
53.s3、将脱水压缩后的污泥通过所述污泥传送装置3传输至所述综合工房下层的所述低温干化设备4内，具体为通过所述垂直输送式污泥通道利用重力将污泥垂直输送至综合工房下层的低温干化设备4内；
54.s4、在所述低温干化设备4内通过低温干化作用对污泥进行深度脱水，并将完成脱水干化的污泥排出；其中，完成脱水干化的污泥含水率控制在为40％～50％。在综合考虑电费、运费、污泥处置费、设备拖泥效果等几方面关键因素时，干化机出泥含水率在40％～50％时，经济效益更优。
55.具体的，本实施例的步骤s4具体包括低温干化进泥切条机41对送入的污泥进行摊平切条，切条后的污泥通过低温干化主体42的进料传送带送入低温干化设备内部进行充分干化脱去残留水分；污泥脱水干化成条后，斗提机将处理完成的污泥提升至出泥区域等待转运，污泥脱水完成。
56.实施例3
57.表1旋流分离器溢流口、底流口污泥粒径分布
[0058][0059]
其中，旋流分离器1底流口溢流口口径选择实验，通过对比三种口径条件下，旋流分离机底流口和溢流口出泥的粒径分布情况，确定旋流分离器1分离大颗粒无机物最优的工况时的底流口和溢流口口径。表1为不同条件下检测的溢流口、底流口污泥粒径分布，整体来看，
①
、
③
、
⑤
三个溢流口内粒径主要分布在200目以上，粒径在48～75μm，其中
①
有3.1％含量的150～200目颗粒，这部分颗粒粒径为75～106μm，从溢流口污泥粒径分布来看，工况二和工况三条件下，旋流分离器1分离效果较好；
②
、
④
两种底流口污泥粒径分布接近，200目以上的污泥颗粒占比分别为32.3％和36.4％，
⑥
时的该部分占比只有5.8％，与溢流口污泥粒径分布更为接近，从底流口污泥粒径分布结果看，工况一和工况二条件下，旋流分离器1分离效果较好；综上，选择工况二条件的底流口和溢流口口径，更利于市政污水处理产生的污泥。以上实验结果是在当时现有条件下所形成的，并不代表任何其他条件都可以适用以上实验数据。
[0060]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。