申请日2018.09.13
公开(公告)日2018.12.14
IPC分类号C02F11/14; C02F11/12
摘要
本发明提供一种自动化污泥脱水系统及方法，包括进泥泵、酸化剂储罐、中和剂储罐、一号反应罐、一号pH在线监测器、一号液位计、二号反应罐、二号pH在线监测器、二号液位计、缓冲罐、脱水装置、自动化模块控制系统，针对污泥含水率高、不易脱水的特点，自动化控制污泥加药和脱水，提高污泥脱水效果，实现污泥减量。
权利要求书
1.一种自动化污泥脱水系统，其特征在于，包括：进泥泵(1)，与污水厂污泥储池相连接;一号反应罐(2)，与所述进泥泵(1)相连接，配有一号搅拌器(3)、一号pH在线监测器(4)、一号液位计(5)和一号出料泵(6);酸化剂储罐(7)，出液管路上配有酸化剂加药泵(8)，所述酸化剂加药泵(8)与所述一号反应罐(2)相连接;二号反应罐(9)，与所述一号出料泵(6)相连接，配有二号搅拌器(10)、二号pH在线监测器(11)、二号液位计(12)和二号出料泵(13);中和剂储罐(14)，出液管路上依次配有中和剂加药泵(15)，所述中和剂加药泵(15)与所述二号反应罐(9)相连接;缓冲池(16)，与所述二号出料泵(13)相连接，配有缓冲泵(17);脱水装置(18)，与所述缓冲泵(17)相连接;自动化模块控制系统(19)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化污泥脱水系统，其特征在于，所述自动化模块控制系统(19)包括：
第一控制模块，用于根据一号pH在线监测器(4)反馈的数据，控制所述酸化剂加药泵(8)的开启，以控制所述酸化剂储罐(7)中的溶液进入所述一号反应罐(2)中;
第二控制模块，用于根据二号pH在线监测器(11)反馈的数据，控制所述中和剂加药泵(15)的开启，以控制所述中和剂储罐(14)中的溶液进入所述二号反应罐(9)中;
第三控制模块，用于根据一号液位计(5)反馈的数据，控制所述进泥泵(1)的开启，以控制污水厂的污泥进入所述一号反应罐(2)中;
第四控制模块，用于根据二号液位计(12)反馈的数据，控制所述一号出料泵(6)的开启，以控制所述一号反应罐(2)中的溶液进入所述二号反应罐(9)中。
3.一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)污水厂的污泥溶液泵入一号反应罐中，通过一号液位计控制进泥泵的开启，当一号反应罐的液位高于预设上限时，关闭进泥泵，当一号反应罐的液位低于预设下限时，开启进泥泵;
(b)向一号反应罐中泵入酸化剂并搅拌，通过一号pH在线监测器控制酸化剂加药泵的开启，当pH高于预设上限时，开启酸化剂加药泵，当pH低于预设下限时，关闭酸化剂加药泵;
(c)一号反应罐中的污泥溶液泵入二号反应罐中，通过二号液位计控制一号出料泵的开启，当二号反应罐的液位高于预设上限时，关闭一号出料泵，当二号反应罐的液位低于预设下限时，开启一号出料泵;
(d)向二号反应罐中泵入中和剂并搅拌，通过二号pH在线监测器控制中和剂加药泵的开启，当pH低于预设下限时，开启中和剂加药泵，当pH高于预设上限时，关闭中和剂加药泵;
(e)二号反应罐中的污泥溶液进入缓冲池，再进行脱水处理，得到干泥饼，脱出的水回到污水处理厂。
4.根据权利要求3所述的一种自动化污泥 脱水方法，其特征在于，所述步骤(a)中污水厂的污泥溶液的含水率为93%以上。
5.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(b)中的酸化剂为稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、醋酸、柠檬酸中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(d)中的中和剂为氧化钙浑浊液、氢氧化钙浑浊液、碳酸钙浑浊液、氧化镁浑浊液、氢氧化镁浑浊液、碳酸镁浑浊液中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(b)中酸化剂与污泥溶液的质量比1.1~3.3:100。
8.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(b)中pH预设上限是5、pH预设下限是1。
9.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(d)中中和剂与污泥溶液的质量比0.6~1.8:100。
10.根据权利要求3所述的一种自动化污泥脱水方法，其特征在于，所述步骤(d)中pH预设下限是6、pH预设上限是8。
说明书
一种自动化污泥脱水系统及方法
技术领域
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种自动化污泥脱水的系统及方法。
背景技术
污泥是污水处理的副产物，产量大且含水率高。污泥成分复杂，其固体成分中有机质含量高，含有氮、磷、钾等营养成分，还含有重金属、致病微生物等污染物质，经妥善处理后可资源化利用。但是由于污泥含水率较高，导致其产量巨大。一般未经脱水的污泥含水率在97%左右，经脱水的污泥其含水率在85%左右，当污泥含水率从97%降到85%时，污泥体积减小了80%。因此，污泥脱水是污泥减量的最有效处理手段。
污泥脱水方法有自然干化法和机械脱水法。自然干化法主要构筑物是污泥干化场，一块用土堤围绕和分隔的平地，如果土壤的透水性差，可铺薄层的碎石和砂子，并设排水暗管，依靠下渗和蒸发降低流放到场上的污泥含水量，下渗过程约经2～3天完成，可使含水率降低到85%左右，此后主要依靠蒸发，数周后可降到75%左右，该方法脱水周期长、占地面积大、且受自然条件影响大。机械脱水法有过滤法和离心法两种，通常污泥需要先进行预处理，改善脱水性能后再进行脱水，污泥脱水后的含水率与污泥性质有关，一般情况下，市政污泥经过简单的投加无机盐或高分子混凝剂，再进行机械脱水，脱水后污泥的含水率在80%~85%之间。
发明内容
本发明提供一种自动化污泥脱水系统及方法，针对污泥含水率高、不易脱水的特点，自动化控制污泥加药和脱水，提高污泥脱水效果，实现污泥减量。
本发明采用的技术方案是：
一种自动化污泥脱水系统，包括：进泥泵，与污水厂污泥储池相连接;一号反应罐，与进泥泵相连接，配有一号搅拌器、一号pH在线监测器、一号液位计和一号出料泵;酸化剂储罐，出液管路上配有酸化剂加药泵，酸化剂加药泵与一号反应罐相连接;二号反应罐，与一号出料泵相连接，配有二号搅拌器、二号pH在线监测器、二号液位计和二号出料泵;中和剂储罐，出液管路上依次配有中和剂加药泵，中和剂加药泵与二号反应罐相连接;缓冲池，与二号出料泵相连接，配有缓冲泵;脱水装置，与缓冲泵相连接;自动化模块控制系统。
优选的，自动化模块控制系统包括：
第一控制模块，用于根据一号pH在线监测器反馈的数据，控制酸化剂加药泵的开启，以控制酸化剂储罐中的溶液进入一号反应罐中;
第二控制模块，用于根据二号pH在线监测器反馈的数据，控制中和剂加药泵的开启，以控制中和剂储罐中的溶液进入二号反应罐中;
第三控制模块，用于根据一号液位计反馈的数据，控制进泥泵的开启，以控制污水厂的污泥进入一号反应罐中;
第四控制模块，用于根据二号液位计反馈的数据，控制一号出料泵的开启，以控制一号反应罐中的溶液进入二号反应罐中。
一种自动化污泥脱水方法，包括以下步骤：
(a)污水厂的污泥溶液泵入一号反应罐中，通过一号液位计控制进泥泵的开启，当一号反应罐的液位高于预设上限时，关闭进泥泵，当一号反应罐的液位低于预设下限时，开启进泥泵;
(b)向一号反应罐中泵入酸化剂并搅拌，通过一号pH在线监测器控制酸化剂加药泵的开启，当pH高于预设上限时，开启酸化剂加药泵，当pH低于预设下限时，关闭酸化剂加药泵;
(c)一号反应罐中的污泥溶液泵入二号反应罐中，通过二号液位计控制一号出料泵的开启，当二号反应罐的液位高于预设上限时，关闭一号出料泵，当二号反应罐的液位低于预设下限时，开启一号出料泵;
(d)向二号反应罐中泵入中和剂并搅拌，通过二号pH在线监测器控制中和剂加药泵的开启，当pH低于预设下限时，开启中和剂加药泵，当pH高于预设上限时，关闭中和剂加药泵;
(e)二号反应罐中的污泥溶液进入缓冲池，再进行脱水处理，得到干泥饼，脱出的水回到污水处理厂。
优选的，步骤(a)中污水厂的污泥溶液的含水率为93%以上。
优选的，步骤(b)中的酸化剂为稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、醋酸、柠檬酸中的一种或几种。
优选的，步骤(d)中的中和剂为氧化钙浑浊液、氢氧化钙浑浊液、碳酸钙浑浊液、氧化镁浑浊液、氢氧化镁浑浊液、碳酸镁浑浊液中的一种或几种。
优选的，步骤(b)中酸化剂与污泥溶液的质量比1.1~3.3:100。
优选的，步骤(b)中pH预设上限是5、pH预设下限是1。
优选的，步骤(d)中中和剂与污泥溶液的质量比0.6~1.8:100。
优选的，步骤(d)中pH预设下限是6、pH预设上限是8。
本发明的有益效果为：
1、本发明脱水效果好，经本发明方法及系统对污泥进行处理，污泥脱水后含水率下降20%~30%。
2、本发明为自动化操作，药剂成本低，系统体积小，处理时间短，可实现污水厂原位处理。
3、本发明虽然引入药剂，但是也会溶出污泥中的盐分，不增加脱水后污泥干重，或增加脱水后污泥干重不超过2%。