一种污泥减量化处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及污泥处理技术领域，具体而言，涉及一种污泥减量化处理装置。


背景技术：

2.随着现代污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化，污水处理厂剩余污泥产生量每年也在大幅度的增长，由此引发二次污染等一系列废弃物或环保问题日益严重。污水生化处理的本质是以污水中的呈胶体或溶解态的有机物作为微生物的营养来源，将其转化为二氧化碳和水及生物质，而过量的生物质构成了生化处理产生的剩余污泥。剩余污泥属于固体废弃物，含有大量有毒有害物质及未稳定化的有机物质，如果没有得到适当处置，排放后会对环境造成严重的污染。目前污泥的处置方法主要有原位处理和后位处理。
3.目前污泥原位减量技术主要分为生物法和化学法，化学处理主要采用臭氧、超声波和热水解等方法将污泥氧化分解，操作简单但去除效率有限，易造成二次污染；生物法如生物膜法、延时曝气法等方法常规而言活性污泥工艺的产泥量减少50％左右，但继续提高减除率已经相当困难。
4.目前污泥后位减量技术主要有填埋法处理、自然干化处理、堆肥处理或者对污泥进行焚烧处理等，或需要较高的时间成本，或对环境存在威胁，难以实现目前的绿色化需求。
5.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种污泥减量化处理装置，通过下进水方式和多样化的承托模块设计实现了污泥与填料的充分接触反应，经过微生物代谢、生物链和食物链的良性组合，使污泥减量≥80％；且由于出水模块位于装置上部，可经重力回流至指定位置用于碳源补充，节省了工艺的运营成本。
7.为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
8.一种污泥减量化处理装置，包括罐体和设置在所述罐体内部的各功能模块；
9.其中，所述功能模块包括自下而上依次设置的进气模块、进水模块、支撑模块、出水模块和排气模块。
10.优选地，所述进气模块包括进气口、进气阀门和布气管路中的至少一种；
11.更优选地，所述进气模块同时包括进气口、进气阀门和曝气管路；
12.更优选地，所述进气口、所述进气阀门和所述曝气管路的数量至少为1。
13.优选地，所述进水模块包括进水口、进水阀门和布水管路中的至少一种；
14.更优选地，所述进水模块同时包括进水口、进水阀门和布水管路；
15.更优选地，所述进水口、所述进水阀门和所述布水管路的数量至少为1。
16.优选地，所述支撑模块包括数量至少为1的承托板；
17.更优选地，所述承托板与所述罐体的内壁固定连接和/或活动连接。
18.优选地，所述出水模块包括出水口和出水堰板；
19.更优选地，所述出水口和出水堰板的数量至少为1。
20.优选地，所述污泥减量化处理装置还包括设置在所述罐体外部的固定装置；
21.更优选地，所述固定装置包括地脚螺栓、支架组件、底座组件或夹持组件中的至少一种。
22.优选地，所述污泥减量化处理装置还包括设置在所述罐体外部的排放装置，用于将减量化处理后的污泥排放至指定位置。
23.优选地，所述功能模块还包括检修模块；所述检修模块包括检修口、检修通道和检修组件中的至少一种。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
25.(1)本实用新型可广泛用于市政及工业废水处理及改造，不仅能大规模降低污泥产量，还可以任选地填充各种填料，使污泥具有更好的tn、tp或cod去除效果。
26.(2)本实用新型采用下进水、上出水的设计，不仅能够使污泥与填料充分接触反应，同时剩余污泥在排放时可由重力输送至指定位置，节约运营成本。
27.(3)本实用新型采用可高度设计的支撑模块，搭配以精准均匀的曝气结构，为污泥的生化反应提供了适宜的环境，进而提高了污泥的减量效率，污泥减量最高≥80％。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型的一种可行的污泥减量化处理装置的结构示意图；
30.图2为本实用新型的四种可行的承托板或滤板的配制方式示意图。
31.附图标记：
32.11-进气口；
33.12-曝气管路；
34.21-进水口；
35.22-布水管路；
36.3-承托板；
37.41-出水口；
38.42-出水堰板；
39.5-排气口；
40.6-地脚螺栓；
41.7-检修模块。
具体实施方式
42.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描
述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.本实用新型是通过如下技术方案实现的：
46.一种污泥减量化处理装置，包括罐体和设置在所述罐体内部的各功能模块；
47.其中，所述功能模块包括自下而上依次设置的进气模块、进水模块、支撑模块、出水模块和排气模块。
48.图1给出了一种可行的污泥减量化处理装置的结构示意图。
49.具体而言，各功能模块的结构及功用如下所述：
50.所述进气模块用于曝气，一方面使污泥溶解足够的氧气并为后续的发酵提供反应基础，另一方面防止污泥中的细小悬浮物沉降，加强有机物和微生物与溶解氧的充分接触；
51.作为一种优选的实施方式，所述进气模块同时包括进气口11、进气阀门和曝气管路12；所述进气口11与设置在所述罐体外部的曝风机相连接；
52.作为一种更优选的实施方式，所述进气口11、所述进气阀门的数量依据所述罐体的横截面积和体积进行设计；所述曝气管路12均匀铺设在所述罐体的底部；
53.作为一种更优选的实施方式，所述曝气管路12采用穿孔曝气。
54.所述进水模块用于污泥进料，通过下进水的方式经均匀布水后，使污泥能够充分地与上层支撑模块的填料充分反应；
55.作为一种优选的实施方式，所述进水模块同时包括进水口21、进水阀门和布水管路22；
56.作为一种更优选的实施方式，所述进水口21、所述进水阀门的数量依据所述罐体的横截面积和体积进行设计；所述布水管路22均匀铺设在所述罐体内部；
57.作为一种更优选的实施方式，通过所述罐体的内部和/或外部设置的输送泵，为污泥提供传输动力。
58.所述支撑模块用于支撑并固定填料，使污泥能够与填料充分接触并发生化学反应以实现污泥减量化的技术目标；同时能够实现填料的反冲洗配水；
59.作为一种优选的实施方式，所述支撑模块包括数量至少为1的承托板3或滤板；
60.图2给出了四种可行的承托板3或滤板的配制方式；
61.作为一种更优选的实施方式，所述承托板3与所述罐体的内壁固定连接和/或活动连接；
62.需要注意的是，承托板3或滤板上常规地设置有孔洞结构，通过对板和孔的排布以实现对污泥上升阻力的调整，并兼顾配水均匀、无死水区、无板结无松动等效果；
63.当污泥经所述布水管路22布水后依次经过所述支撑模块的承托结构和填料层，在本实用新型中所述填料的填充度为40％～60％；
64.对于填料的选择，可填充本领域常规或非常规的污泥处理填料；优选一种高效生物载体填料，其自身形成的厌氧、好氧环境能够提高总氮(tn)的去除效率，满足总氮排放要求，还可以提高cod的去除效率，增强系统的抗冲击负荷能力；
65.同时填充有供微生物附着的填料；当污泥的固液混合态废料自下而上地浸没填料时，通过固定填料床及微生物的厌氧作用下，使污泥混合物中的有机物被厌氧分解。
66.污泥的生物处理过程也与海洋生物一样，具有完整的食物链；本实用新型的污泥减量化处理装置通过高效生物载体填料和精准设置的微孔曝气管，给予原生动物、后生动物以及水生动物提供适宣的生长环境，高效复合厌氧反应后进一步将菌胶团(活性污泥)降解为co2和h2o，从而达到提高转碳率(c
→
co2)和污泥减量的技术效果，整个过程随着能量的转换达到碳源的平衡转移。
67.所述出水模块用于将减量化后的剩余污泥排出；
68.作为一种优选的实施方式，所述出水模块包括出水口41和出水堰板42；其中，所述出水堰板42是一种防止填料随污泥排放而流失的调节出水平衡的装置；
69.作为一种更优选的实施方式，所述出水堰板42的数量至少为1；
70.作为一种更优选的实施方式，所述出水口41的数量依据所述罐体的横截面积和体积进行设计。
71.所述排气模块即为设置在所述罐体顶部的排气口5；用于平衡气压。
72.作为一种优选的实施方式，所述污泥减量化处理装置还包括设置在所述罐体外部的固定装置；当本实用新型的装置体积过大或质量过重时，外置固定装置能够起到预防或保护作用；
73.作为一种更优选的实施方式，所述固定装置包括地脚螺栓6、支架组件、底座组件或夹持组件中的至少一种。
74.作为一种优选的实施方式，所述污泥减量化处理装置还包括设置在所述罐体外部的排放装置，用于将减量化处理后的剩余污泥排放至指定位置；所述排放装置与所述出水口41相连接；
75.作为一种更优选的实施方式，减量化处理后的剩余污泥通过所述排放装置重力回流至污水生化处理系统前端，为生化系统补充碳源等营养物质；
76.剩余污泥中含有大量有机物，通过厌氧发酵能够产生短链脂肪酸，可作为有机碳源被反硝化菌利用；通过控制反硝化过程获得亚硝酸盐积累，为厌氧氨氧化反应提供电子受体，在厌氧条件下，厌氧氨化菌利用亚硝酸盐为电子受体，最终将氨氮氧化为氮气；即：厌氧氨氧化需要亚硝酸盐作为电子受体，反硝化过程以有机碳源为电子供体，经过no3→
no2→
n2两个过程，最终污水中的氮素以氮气形式被去除；
77.此外，好氧菌在高效侧流复合厌氧反应器中释放大量磷肥，通过固液分离达到除磷的目的，可以去除总磷(tp)≥80％，分离回收的磷可加工成磷肥用于农业生产。
78.作为一种优选的实施方式，所述功能模块还包括检修模块7；所述检修模块7包括检修口、检修通道和检修组件中的至少一种。
79.作为一种优选的实施方式，所述功能模块还包括监控模块；所述监控模块包括各种实时监控设备，用于实时获取罐体内部的溶解氧、气压、流量和密度等参数。
80.本实用新型中还给出了所述污泥减量化处理装置的使用方法，包括如下步骤：
81.(1)装置处于进水状态，进水口21和进水阀门打开，出水口41关闭，进入装置的污泥经布水管路22均匀布水后向上依次经过承托组件和填料层，至设备要求水位；
82.(2)关闭进水模块，打开进气口11和进气阀门，根据进水性质对设备系统的溶解氧等因素进行控制，对设备系统进行调试并在线监测，调试成功后关闭进气模块；再次打开进水模块，设备系统连续运营并控制进气模块、排气模块的开关；
83.(3)设备稳定运行，减量化后的生物污泥浓度很低，从出水口41回流至预设地点；
84.(4)设备放空时，进水模块关闭，排水模块打开。
85.尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些替换和修改。