用于污泥浓缩的涡凹气浮设备及处理工艺的制作方法

本发明涉及一种环保设备及处理工艺,特别涉及一种用于污泥浓缩的涡凹气浮设备及处理工艺。

背景技术：

污泥浓缩是污泥处理的首要工艺，目前常用的污泥浓缩采用重力浓缩和机械浓缩，重力浓缩具有维修管理及动力费用低，但占地面积大，卫生条件差，浓缩效果较差，不能有效地去除污泥中的水分，由于污泥在重力浓缩池停留时间长，浓缩池中形成厌氧环境，富磷污泥在浓缩中释磷现象严重，使整个系统的除磷效果变差，使用受到了限制，在污水处理厂中逐步被替代。离心设备是机械浓缩的一种，用于污泥浓缩具有工艺流程简单、工艺适应性强、自动化程度高、运行连续、过程可调节性强等一系列优点，但是作为污泥的预处理，具有投资成本高、运行费用高等缺陷，而不被广泛地接受。

技术实现要素：

本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷和用户的节能、环保的需求,提供一种用于污泥浓缩的涡凹气浮设备及处理工艺。本发明的设备包括：混凝反应槽、涡凹气浮槽两个部分，其特征在于混凝反应槽、涡凹气浮槽为常压容器，混凝反应槽、涡凹气浮槽由经防腐处理碳钢或不锈钢或混凝土制作。混凝反应槽的进料口与提升泵连接，前道工序的二沉池底部剩余污泥由提升泵提升进入混凝反应槽进料口，混凝反应槽设有起泡剂投加口，混凝反应槽内设有搅拌机。通过起泡剂投加口投加起泡剂。在混凝反应槽内搅拌机作用下，将进料中小颗粒污泥混凝形成较大颗粒污泥。混凝反应槽的出口经管道与涡凹气浮槽的进口连接。涡凹气浮槽的前端设有曝气室，进入曝气室入口的管道上设有絮凝剂加药口。曝气室内设有涡凹曝气机。在运行过程中，涡凹曝气机通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，此时上面的空气通过中空管道抽送至曝气室的底部，涡凹曝气机底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡，微气泡与进料污泥中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。曝气室底部设有由数根回流管组成的回流装置，由于涡凹曝气机高速旋转在曝气室内形成真空区产生微负压，涡凹气浮槽底部水流受负压作用，将仍未充分反应的废水从涡凹气浮槽底部的回流管吸入曝气室，实现下沉污染物的二次循环去除。涡凹气浮槽的顶部设有电机驱动驱动的刮渣装置，刮渣装置的下部装有浮渣收集槽和螺旋排渣装置及出料口。刮渣装置由不锈钢、橡胶、高聚物等材料制成。进入螺旋排渣装置内的浓缩污泥，由螺旋排渣装置输送至后续工艺进行脱水，涡凹气浮槽底部设有排泥斗，用于沉积密度较大的污泥，定期外排。涡凹气浮槽的后端设有可调节溢流堰板及出水口，固液分离出的清液由重力向前移动，从涡凹气浮槽流至后端的可调节溢流堰板排出。出水口与污水处理系统的调节池经管道连接。

所述涡凹曝气机为垂直安装于曝气室，涡凹曝气机底部设有中空叶轮。

所述可调节溢流堰板为手轮调节或自动调节。由处理的污泥浓度及污泥量调节可调节溢流堰板的液位高度。

所述混凝反应槽、涡凹气浮槽运行中污泥溢出的废气经管道连接至下道处理系统。

本发明还提供了用于污泥浓缩的涡凹气浮设备的处理工艺，该处理工艺包括下列步骤：

a.将污水处理系统的二沉池底部剩余污泥输送至混凝反应槽，并在混凝反应槽内投加起泡剂，起泡剂与剩余污泥进行搅拌混凝；

b.混凝后的污泥依靠重力流至涡凹气浮槽，依靠涡凹气浮产生的大量微气将泡将待处理的剩余污泥中的固体污染物浮到液面上；

c.回流装置将涡凹气浮槽底部仍未充分反应的废水再次输入曝气室；

d.通过刮渣装置将液面上的固体污染物排出至后续的脱水系统；

e.清水通过中部可调节溢流堰板排出回流至污水处理系统的调节池；

f.污泥经涡凹气浮槽底部的排泥斗外排。

本工艺中投加的起泡剂、絮凝剂种类根据不同类型污泥的性质进行筛选,起泡剂作用为架桥、气泡，投加量20mg/l，絮凝剂采用阳离子型聚丙烯酰胺，投加量为8mg/l。通过本工艺处理后，剩余污泥的含水率由原来的99％降至小于95％，体积减少至原来的1/5。占地为重力污泥浓缩的1/3。

本发明的优点是对污泥浓缩的过程中，工艺流程简单、工艺适应性强、处理效率高、占地小、运行稳定、安全可靠、能耗低、自动化程度高、运行连续、无臭味溢出等。通过涡凹气浮工艺处理有效脱除剩余污泥中的间隙水，从而减少污泥体积，因停留时间短，防止富集于污泥中磷的再释放，实现降低系统运行成本和运行风险，提高处理效率，减少废水工艺段中深度除磷工艺。对于后期污泥处理设备、管道的选型以及药剂的投加量的减少都有很客观的影响。

附图说明

图1本发明的工艺流程示意图。

图中：1进料口、2起泡剂加药口、3混凝反应槽、4絮凝剂加药口、5涡凹曝气机、6曝气室、7排泥斗、8回流装置、9刮渣装置、10螺旋排渣装置及出料口、11可调节溢流堰板、12涡凹气浮槽、13出水口

具体实施方式

实施例一

下面结合附图进一步说明本发明的实施例：

参见图1，本实施例的工作原理为：加药后的泥水混合物进入装有涡凹曝气机的曝气区，涡凹曝气机5通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，此时上面的空气通过中空管道抽送至箱体底部中，并在底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡，微气泡与污泥中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。到达液面后固体污染物依靠这些微气泡支撑并上浮在水面上，通过刮渣装置9将浓缩后的污泥刮入螺旋排泥槽，固液分离后的清液经过可调节溢流堰板11从出水口13自流排放。少量比重较大无法上浮的固体污染物通过涡凹气浮槽底部的排泥斗7定期排出。

本实施例由混凝反应槽3、涡凹气浮槽12两个部分组成。混凝反应槽3、涡凹气浮槽12为常压容器，混凝反应槽3、涡凹气浮槽12由碳钢或不锈钢或混凝土制作，经防腐处理。混凝反应槽3的进料口1与提升泵连接，前道工序的二沉池底部剩余污泥由提升泵提升进入混凝反应槽3的进料口1，混凝反应槽3设有起泡剂投加口2，混凝反应槽3内设有搅拌机。通过起泡剂投加口2投加起泡剂。在混凝反应槽3内搅拌机作用下，将进料中小颗粒污泥混凝形成较大颗粒污泥，并增加他的表面张力。混凝反应槽3的出口经管道与涡凹气浮槽12的进口连接。涡凹气浮槽12的前端设有曝气室6，进入曝气室6入口的管道上设有絮凝剂加药口4。曝气室6内设有涡凹曝气机5。涡凹曝气机5为垂直安装于曝气室6，涡凹曝气机5的底部设有中空叶轮。在运行过程中，涡凹曝气机5通过底部的中空叶轮的快速旋转在水中形成了一个真空区，此时上面的空气通过中空管道抽送至曝气室6的底部，涡凹曝气机5底部叶轮快速旋转产生的三股剪切力下把空气粉碎成微气泡，微气泡与进料污泥中的固体污染物有机地结合在一起上升到液面。曝气室6底部设有由数根回流管组成的回流装置8，本实施例为三根回流管。由于涡凹曝气机5高速旋转在曝气室6内形成真空区产生微负压，涡凹气浮槽12底部水流受负压作用，将仍未充分反应的废水从涡凹气浮槽12底部的回流管吸入曝气室6，实现下沉污染物的二次循环去除。涡凹气浮槽12的顶部设有电机驱动驱动的刮渣装置9，刮渣装置9的下部装有浮渣收集槽和螺旋排渣装置及出料口10。刮渣装置9由不锈钢、橡胶、高聚物等材料制成。进入螺旋排渣装置内的浓缩污泥，由螺旋排渣装置输送至后续工艺进行脱水，涡凹气浮槽12底部设有排泥斗7，用于沉积密度较大的污泥，定期外排。涡凹气浮槽12的后端设有可调节溢流堰板11及出水口13，可调节溢流堰板11为手轮调节或自动调节。本实施例为手轮调节。由处理的污泥浓度及污泥量调节可调节溢流堰板11的液位高度。固液分离出的清液由重力向前移动，从涡凹气浮槽12流至后端的可调节溢流堰板11排出。出水口13与污水处理系统的调节池经管道连接。混凝反应槽3、涡凹气浮槽12运行中污泥溢出的废气经管道连接至下道处理系统。

本实施例的处理工艺包括下列步骤：

a.将污水处理系统的二沉池底部剩余污泥输送至混凝反应槽3，并在混凝反应槽3内投加起泡剂投加量20mg/l，絮凝剂采用阳离子型聚丙烯酰胺，投加量为8mg/l，起泡剂与剩余污泥进行搅拌混凝；

b.混凝后的污泥依靠重力流至涡凹气浮槽12，依靠涡凹气浮12产生的大量微气将泡将待处理的剩余污泥中的固体污染物浮到液面上；

c.回流装置8将涡凹气浮槽12底部仍未充分反应的废水再次输入曝气室；

d.通过刮渣装置9将液面上的固体污染物排出至后续的脱水系统；

e.清水通过中部可调节溢流堰板11排出回流至污水处理系统的调节池；

f.污泥经涡凹气浮槽12底部的排泥斗7外排。