一種削減城市生活污水剩余污泥有機物和含水率的裝置的制作方法

本實用新型涉及一種污泥減量化裝置，屬固體廢棄物處理領域，尤其涉及一種削減城市生活污水剩余污泥有機物和含水率的裝置。

背景技術：

近年來，隨著經濟的發展、地表水和地下水污染的加劇、人們環保意識的提高和環保政策的完善，小城鎮及農村居民聚集區的生活污水處理廠逐步建設完成，總處理污水量大大增加。在綜合考慮污水處理效果和處理成本的前提下，目前我國城市污水處理廠生活污水處理工藝依然以活性污泥法為主，該方法處理效果好，出水水質穩定，處理成本相對較低，但是，該技術依然存在污泥產生量大、所產生污泥含水率高、污泥有機物含量高的問題，由于污泥含水率過高，導致污泥產生量巨大，污泥資源化利用困難，由于有機物含量高，導致污泥在輸運、利用過程中易產生二次污染的問題。這也是我國城市污水處理廠剩余污泥資源化利用率不高的重要原因，但是，我們國家目前又面臨生態環境脆弱、資源利用率低、人均資源相對偏低的基本國情，所以，我國在“十二五發展規劃”和“十三五發展規劃”中都將提高剩余污泥的資源利用率問題作為主要問題來抓，在剛剛出臺的“水十條”中也明確將城市污水處理廠剩余污泥的資源化利用擺到了核心地位。為了提高剩余污泥的資源化利用，必須提升、改進現有的技術措施和機器設備，而通過采用合理的技術方法削減剩余污泥的有機物含量和含水率，將有力的推進剩余污泥資源化利用進程，具有廣泛的應用前景。剩余污泥中的有機物主要以難降解大分子有機物、植物纖維、動植物（微生物）殘體，要想降低剩余污泥中有機物含量，應盡可能的在預處理過程中將大分子有機物轉化為水溶性、易降解的小分子有機物。剩余污泥中的水分主要存在形式有吸附水、空隙水、毛細水和胞內水，其中，吸附水和孔隙水可以較容易的通過脫水環節去除，而毛細水和胞內水則很難脫除，若不能將毛細水和胞內水轉化為易去除的吸附水、空隙水，則含水率的降低將十分有限。

技術實現要素：

本實用新型的目的就在于為了解決現有城市生活污水剩余污泥脫水率低，有機物含量高的缺點而提供一種削減城市生活污水剩余污泥有機物和含水率的裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：一種削減城市生活污水剩余污泥有機物和含水率的裝置，包括污泥均化池、加壓泵、污泥空化器、厭氧發酵罐、甲烷收集器、活性炭吸附柱、沉淀池。

所述的污泥均化池中設有槳式攪拌機，以使進入污泥均化池中的泥水混合均勻，保持良好的流動性，避免泥水分層。

所述的污泥空化器沿污泥流動方向依次設置有螺紋連接套管、吸氣室、喉管、漸擴管、連接法蘭，通過螺紋連接套管與管道連接，通過連接法蘭與厭氧發酵罐連通。

進一步的，所述的吸氣室安裝有吸氣側管，吸氣側管上設有單向閥。

進一步的，所述的漸擴管內設有單向閥。

所述的厭氧發酵罐外壁面設有保溫層，底部設有排泥閥、排泥管，中部設有三相分離器、頂部設有排氣管和傳感模塊。

進一步的，所述的傳感模塊應至少包含溫度傳感器、濕度傳感器和甲烷濃度傳感器。

所述的沉淀池為斜板斜管沉淀池，并設有回水管和出泥管。

所述的活性炭吸附柱設有放空管。

所述的污泥均化池與所述的加壓泵通過管道連接，采用法蘭密封。所述的加壓泵與所述的污泥空化器通過管道連接，通過所述的螺紋連接套管密封連接。所述的污泥空化器末端的漸擴管與所述的厭氧發酵罐通過所述的連接法蘭密封連接。所述的厭氧發酵罐通過頂部所設的排氣管與所述的甲烷收集器通過法蘭密封連接。所述的甲烷收集器與所述的活性炭吸附柱通過管道連接，所述的活性炭吸附柱設有放空管。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型是一種削減城市生活污水剩余污泥有機物和含水率的裝置，與現有技術相比，本實用新型利用污泥空化器所產生的空化力實現對剩余污泥中毛細管及細胞壁的破壞，使難脫水的毛細水和胞內水變為易脫除的吸附水和空隙水，同時，部分難降解的大分子有機物在空化能作用下轉化為易降解水溶性小分子有機物，另外，整個系統密封良好，并設有空氣吸附凈化裝置，臭味、有毒有害氣體不易進入環境。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是污泥空化器結構示意圖。

圖1~2中：1-污泥均化池、2-加壓泵、3-污泥空化器、4-厭氧發酵罐、5-甲烷收集器、6-活性炭吸附柱、7-沉淀池、11-槳式攪拌機、31-螺紋連接套管、32-吸氣室、33-喉管、34-漸擴管、35-連接法蘭、320-吸氣側管、321-單向閥、41-保溫層、42-排泥閥、43-排泥管、44-三相分離器、45-傳感模塊、46-排氣管、60-放空管、72-出泥管、71-回水管。

具體實施方式

下面結合附圖1~2對本實用新型作進一步說明：

如圖1~2所示：1-污泥均化池、2-加壓泵、3-污泥空化器、4-厭氧發酵罐、5-甲烷收集器、6-活性炭吸附柱、7-沉淀池、11-槳式攪拌機、31-螺紋連接套管、32-吸氣室、33-喉管、34-漸擴管、35-連接法蘭、320-吸氣側管、321-單向閥、41-保溫層、42-排泥閥、43-排泥管、44-三相分離器、45-傳感模塊、46-排氣管、60-放空管、71-回水管、72-出泥管。

如圖1~2所示：收集自二沉池的剩余污泥經污泥管道輸運至所述的污泥均化池1中，在槳式攪拌機11的攪拌下均勻混合，形成泥水均混的流動相，之后進入管道，經所述加壓泵2加壓后經所述的螺紋連接套管31進入所述的吸氣室32中，在壓力作用下，進入吸氣室32中的污泥進入喉管33中，由于過流斷面的迅速降低，污泥流速急劇增加，在進入喉管33時達到最大，由于污泥的高速流動，吸氣側管320上的單向閥321開啟，氣流進入吸氣室32中，與污泥充分混合，進入喉管處的污泥中混有一定的空氣，之后混有空氣的污泥由喉管33高速向漸擴管34運動，在進入漸擴管后，由于過流斷面迅速增大，污泥流速急劇降低，污泥發生空化現象，因空化作用所產生的空化能破壞了剩余污泥中的毛細管壁和細胞壁，使難脫除的毛細水和胞內水轉化為易脫除的吸附水和空隙水，與此同時，空化能可將部分難降解的大分子有機物轉化為易降解的水溶性小分子有機物，空化處理后的污泥進入厭氧發酵罐4中，剩余污泥中的有機物、纖維素等在發酵細菌（比如纖維素分解菌、蛋白質水解菌、醋酸菌、甲烷細菌）的作用下轉化為甲烷，根據傳感器模塊45監測數據的變化情況判斷發酵進程，待發酵完成后，厭氧發酵罐4底部的排泥閥42開啟，厭氧發酵后的污泥經排泥管43進入沉淀池7中進行泥水分離，上清液經回水管71循環到污水處理廠的水處理環節，沉淀所得的污泥則有出泥管72排出，進入污水處理廠的污泥脫水環節進行脫水，值得一提的是，經該裝置處理后的污泥，由于污泥中的水分多以吸附水和空隙水存在，所以，污泥的密度顯著提高，污泥在進入沉淀池7后，泥水分離效果顯著提高，沉淀后的污泥含水率急劇降低，并且進入脫水環節后水分更容易脫除。厭氧發酵過程中厭氧發酵罐4頂部的排氣管46常開，厭氧發酵過程中所產生的氣體與污泥、水在三相分離器44作用下分離，氣體由排氣管46進入甲烷收集器5中完成甲烷的收集，余氣則進入活性炭吸附柱6中進行凈化去除有毒有害氣體，凈化后的空氣由放空管60排入大氣環境。