申请日2018.03.30
公开(公告)日2018.08.14
IPC分类号C02F11/06
摘要
本发明提供了一种城镇污水处理厂污泥减量装置，包括臭氧发生器、管道、潜水泵、水力旋流切割器、水力剪切器和污泥减量容器罐;臭氧发生器的出气端通过管道与水力旋流切割器的进气口连通，水力剪切器安装于水力旋流切割器的出水口后部，水力剪切器的顶端面正对所述水力旋流切割器的出水口，水力旋流切割器的水流旋向与多个旋流切割片的螺旋方向相反，且水力旋流切割器的出水冲击到B面，所述水力旋流切割器的进水段与潜水泵的出口连通，本发明通过设计旋向相反的水力旋流切割器和水力剪切器，加强了污泥被剪切、破碎的效果。
权利要求书
1.一种城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，包括臭氧发生器(1)、管道、潜水泵(8)、水力旋流切割器(9)、水力剪切器(10)和污泥减量容器罐(12);
所述水力剪切器(10)包括底座(1001)和多个旋流切割片(1002)，所述底座(1001)为回转体，沿轴线方向，底座(1001)沿从底端至顶端方向，直径逐渐减小，并且底座(1001)的侧壁为圆弧面，多个所述旋流切割片(1002)沿螺旋方向均布于底座(1001)的侧壁上，所述旋流切割片(1002)具有相对的A面和B面，所述B面与底座(1001)的底端面之间的夹角为α，α为锐角;
所述臭氧发生器(1)的出气端通过管道与所述水力旋流切割器(9)的进气口连通，所述水力剪切器(10)安装于所述水力旋流切割器(9)的出水口后部，水力剪切器(10)的顶端面正对所述水力旋流切割器(9)的出水口，多个旋流切割片(1002)的螺旋方向与水力旋流切割器(9)的水流旋向相反，且水力旋流切割器(9)的出水冲击到B面，所述水力旋流切割器(9)的进水段与潜水泵(8)的出口连通;
所述潜水泵(8)、水力旋流切割器(9)、水力剪切器(10)均设置于污泥减量容器罐(12)内。
2.根据权利要求1所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述水力旋流切割器(9)包括进水段(901)、中空圆柱管(902)和空心半球(903)，所述进水段(901)与中空圆柱管(902)切向连通，所述中空圆柱管(902)的一端封闭，另一端与空心半球(903)连通，所述空心半球(903)的顶点处开设有出水口(904)，所述中空圆柱管(902)的封闭端上设有进气口。
3.根据权利要求2所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述水力旋流切割器(9)上设有多个螺纹支架(905)，多个螺纹支架(905)沿空心半球(903)的轴向均布于空心半球(903)的侧面，多个所述螺纹支架(905)的一端与空心半球(903)固定连接，所述底座(1001)上设有用于使螺纹支架(905)穿过的通孔，所述水力剪切器(10)通过紧固螺母套件(11)与螺纹支架(905)固定连接。
4.根据权利要求2所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述底座(1001)的底端面的之间为D，所述中空圆柱管(902)的直径为d，D=1.2～1.5d。
5.根据权利要求4所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述底座(1001)的顶端面与出水口(904)的直线距离为H，H=0.10～0.13d。
6.根据权利要求4所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述底座(1001)的高度为h，h=0.25～0.30d。
7.根据权利要求5所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述α、d、H满足如下关系式：
8.根据权利要求1所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述管道包括第一管道(2)和第二管道(4)，所述第一管道(2)和第二管道(4)均为聚四氟乙烯管道，所述臭氧发生器(1)的出气端与第一管道(2)的一端连通，所述第一管道(2)的另一端通过气流量调节阀(3)与第二管道(4)的一端连通，所述第二管道(4)的另一端与所述水力旋流切割器(9)的进气口连通。
9.根据权利要求2所述的城镇污水处理厂污泥减量装置，其特征在于，所述潜水泵(8)的出口与外丝变径管(7)的一端连通，所述外丝变径管(7)的另一端通过内丝活接(6)与进水段(901)连通，所述外丝变径管(7)沿靠近潜水泵(8)的一端至远离潜水泵(8)的一端，直径逐渐变小。
说明书
一种城镇污水处理厂污泥减量装置
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种城镇污水处理厂污泥减量装置。
背景技术
目前，我国城市污水处理厂的数量已经突破2000座，年污水处理量比十五期间增加了一倍以上。在污水处理工艺运行过程中，工艺产生的剩余污泥要排出到系统之外。这些剩余污泥的量是惊人的，2010-2017年，我国污泥产生量从5427万吨增长至7436万吨，年化增长率4.6%。污泥含水率较高、体积庞大、易腐烂、气味恶臭且含有大量的重金属、病菌等有毒有害物质。如果不对其进行无害化、减量化、稳定化的处理，并妥善处置，会给环境造成二次污染。目前我国污泥处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式，这四种处理方法的占比分别为65%、15%、6%、3%。可以看出我国污泥处理方式仍以填埋为主，大量污泥的产生对生态环境产生严重威胁。污泥的减量化、无害化处理是污水厂面临的一大难题。
国内外的污泥减量技术主要有厌氧消化、好氧消化、热解处理、臭氧氧化技术、超声波破解技术、湿式空气氧化技术、超临界水氧化技术等一系列方法。臭氧氧化是常用的污泥减量方法之一，臭氧具有很强的氧化性，对污泥颗粒具有破壁溶胞作用，实现减量化，但是直接臭氧氧化，存在臭氧不易溶于水中，利用效率低的问题，另外城镇污水处理厂二沉池处理的污泥呈絮体状，臭氧不易深入接触絮体内部污泥颗粒，总体减量化效果不显著，需要革新臭氧氧化污泥减量技术方法。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种城镇污水处理厂污泥减量装置，加强污泥被剪切、破碎的效果。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种城镇污水处理厂污泥减量装置，包括臭氧发生器、管道、潜水泵、水力旋流切割器、水力剪切器和污泥减量容器罐;
所述水力剪切器包括底座和多个旋流切割片，所述底座为回转体，沿轴线方向，底座沿从底端至顶端方向，直径逐渐减小，并且底座的侧壁为圆弧面，多个所述旋流切割片沿螺旋方向均布于底座的侧壁上，所述旋流切割片具有相对的A面和B面，所述B面与底座的底端面之间的夹角为α，α为锐角;
所述臭氧发生器的出气端通过管道与所述水力旋流切割器的进气口连通，所述水力剪切器安装于所述水力旋流切割器的出水口后部，水力剪切器的顶端面正对所述水力旋流切割器的出水口，多个旋流切割片的螺旋方向与水力旋流切割器的水流旋向相反，且水力旋流切割器的出水冲击到B面，所述水力旋流切割器的进水段与潜水泵的出口连通;
所述潜水泵、水力旋流切割器、水力剪切器均设置于污泥减量容器罐内。
优选地，所述水力旋流切割器包括进水段、中空圆柱管和空心半球，所述进水段与中空圆柱管切向连通，所述中空圆柱管的一端封闭，另一端与空心半球连通，所述空心半球的顶点处开设有出水口，所述中空圆柱管的封闭端上设有进气口。
优选地，所述水力旋流切割器上设有多个螺纹支架，多个螺纹支架沿空心半球的轴向均布于空心半球的侧面，多个所述螺纹支架的一端与空心半球固定连接，所述底座上设有用于使螺纹支架穿过的通孔，所述水力剪切器通过紧固螺母套件与螺纹支架固定连接。
优选地，所述底座的底端面的之间为D，所述中空圆柱管的直径为d，D=1.2～1.5d。
优选地，所述底座的顶端面与出水口的直线距离为H，H=0.10～0.13d。
优选地，所述底座的高度为h，h=0.25～0.30d。
优选地，所述α、d、H满足如下关系式：
优选地，所述管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道均为聚四氟乙烯管道，所述臭氧发生器的出气端与第一管道的一端连通，所述第一管道的另一端通过气流量调节阀与第二管道的一端连通，所述第二管道的另一端与所述水力旋流切割器的进气口连通。
优选地，所述潜水泵的出口与外丝变径管的一端连通，所述外丝变径管的另一端通过内丝活接与进水段连通，所述外丝变径管沿靠近潜水泵的一端至远离潜水泵的一端，直径逐渐变小。
本发明的有益效果：
1)本发明通过设计旋向相反的水力旋流切割器和水力剪切器，加强了污泥被剪切、破碎的效果;
2)本发明利用臭氧氧化与水力旋流切割器、水力剪切器结合的设计，增大了臭氧传质效率，同时进一步切割、打碎污泥，提高了污泥减量效率，经济节能。