给水处理厂污泥处理系统及污泥处理工艺

摘要

本发明涉及污泥处理技术领域，具体公开了一种给水处理厂污泥处理系统及污泥处理工艺，包括排泥水池和回用水池，还包括污泥浓缩脱水车间；所述排泥水池和回用水池并排设置在地下；所述排泥水池和回用水池均呈箱型结构设置；所述污泥浓缩脱水车间设置在排泥水池和回用水池上方，且污泥浓缩脱水车间的地基为排泥水池和回用水池。污泥浓缩脱水车间的基础利用排泥水池和回用水池的钢筋混凝土箱型结构做房屋基础，既充分利用了地上及地下的空间，又节省了造价。给水处理厂污泥处理工艺，使用上述给水处理厂污泥处理系统，排泥水处理量大，处理速度快，减少有机物在沉淀池、浓缩池等处理过程中发酵的时间。

说明书

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体公开了一种给水处理厂污泥处理系统及污泥处理工艺。

背景技术

给水处理厂的排泥水主要来自于沉淀池，沉淀池排泥水因悬浮物含量高，既不能直接回用，也不可排入水体，必须予以泥水分离处理后排放。目前国内外普遍采用的沉淀池排泥水处理系统如图1所示。

该排泥水处理系统将间歇性排放的沉淀池排泥水汇集于排泥水调节池中，将水量和水质作适当调整均化后，进入幅流式浓缩池进行浓缩，排泥水在幅流式浓缩池中经过一定时间的沉降浓缩，上清液达标后排放，当水质满足要求时也可以回用。浓缩泥水再经平衡池均和水量及泥质，经投加一定量的化学药剂改善其脱水性能后，进行排泥水的机械脱水处理，最后对脱水泥饼进行外运处置。该排泥水处理系统存在占地面积大、建设周期长、投资大的缺点。在运行过程中还存在如下不足：1、运行电费高；2、排泥水沉降速度受温度影响大，特别是冬季，浓缩池的浓缩效果大大降低，污泥脱水机的运行情况受制于幅流式浓缩池的浓缩效果，污泥的含水率难于保持稳定。3、排泥水在幅流式浓缩池中经过长时间的沉降浓缩，部分污泥中的有机物发酵释放出溶解性小分子有机物，上清液回用时导致副产物的产生。4、部分水厂原水铁、锰含量高，采用预氧化工艺沉淀后，在幅流式浓缩池长时间停留，铁、锰等元素被还原，重新进入水体。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种给水处理厂污泥处理系统，以解决占地面积大、建设周期长、投资大的问题；本发明同时提供污泥处理工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种给水处理厂污泥处理系统，包括排泥水池和回用水池，还包括污泥浓缩脱水车间；所述排泥水池和回用水池并排设置在地下；所述排泥水池和回用水池均呈箱型结构设置；所述污泥浓缩脱水车间设置在排泥水池和回用水池上方，且污泥浓缩脱水车间的地基为排泥水池和回用水池；所述污泥浓缩脱水车间一侧配合设置有污泥储存间，所述污泥浓缩脱水车间另一侧设置有储药间和配电间。占地面积小，整个系统集成度高，污泥浓缩脱水车间放置于排泥水池和回用水池的上方；污泥浓缩脱水车间的基础利用排泥水池和回用水池的钢筋混凝土箱型结构做房屋基础，既充分利用了地上及地下的空间，又节省了造价。

优选地，所述污泥浓缩脱水车间内设置有污泥过滤机构、污泥浓缩机构、污泥脱水机构和PAM加药机构；所述污泥浓缩脱水车间内上方配合设置有电动葫芦；所述污泥过滤机构通过管路连接排泥水池；所述污泥过滤机构通过管路连接污泥浓缩机构；所述污泥浓缩机构浓缩后的污泥通过管路连接污泥脱水机构，且污泥浓缩机构分离出的水分通过管路回至回用水池；所述污泥脱水机构分离的污水通过管路回至排泥水池；所述PAM加药机构配合污泥浓缩机构设置。

优选地，所述排泥水池侧壁上设置进泥管和透气管；所述排泥水池内设置有污泥提升泵一；所述排泥水池顶部配合污泥提升泵一设置有检修孔。

优选地，所述污泥过滤机构包括通过管路依次连接的微滤机、储泥罐和污泥中间提升泵一；所述污泥提升泵一通过管路连接微滤机；所述污泥中间提升泵一出口通过管路连接污泥浓缩机构。

优选地，所述污泥浓缩机构包括污泥中间提升泵二和磁分离污泥浓缩机；所述PAM加药机构包括阳离子PAM自动制备投加机和阴离子PAM自动制备投加机；所述污泥中间提升泵一出口连接磁分离污泥浓缩机；所述阴离子PAM自动制备投加机连接磁分离污泥浓缩机；所述污泥中间提升泵二进口连接磁分离污泥浓缩机出口，所述污泥中间提升泵二出口连接污泥脱水机构；所述阳离子PAM自动制备投加机连接污泥脱水机构。

优选地，所述污泥脱水机构包括脱水机和螺旋输送机；所述污泥中间提升泵二出口连接脱水机；所述阳离子PAM自动制备投加机连接脱水机；所述脱水机分离的污水通过管路回至排泥水池；所述脱水机分离的污泥进入螺旋输送机；所述螺旋输送机设置在污泥浓缩脱水车间侧壁上，且延伸至污泥储存间内。

优选地，所述磁分离污泥浓缩机包括搅拌反应池、污泥浓缩机和磁粉回收装置；所述搅拌反应池内间隔设置两件隔板，将搅拌反应池分为前部、中部和后部；所述搅拌反应池配合设置搅拌器；一件所述隔板上方设置连通口，另一件所述隔板下方设置连通口；所述搅拌反应池的后部侧壁上设置通孔，所述通孔连通污泥浓缩机；所述污泥浓缩机下端通过污泥提升泵二连接磁粉回收装置；所述污泥中间提升泵一连接搅拌反应池的前部；所述阴离子PAM自动制备投加机的加药机通过加药泵连接搅拌反应池的后部。

优选地，所述磁粉回收装置包括依次连接的剪切机、初效分离器和磁分离机；所述污泥提升泵二出口连接剪切机；所述初效分离器回收的磁粉连接搅拌反应池中部；所述磁分离机回收的磁粉连接搅拌反应池前部；所述磁分离机分离的污泥通过管路连接污泥箱；所述污泥箱通过污泥中间提升泵二连接脱水机。

一种给水处理厂污泥处理工艺，使用上述给水处理厂污泥处理系统；包括以下步骤：

第一步：自来水厂排泥管排出的排泥水进入排泥水池，污泥水在排泥水池内均质后经污泥提升泵一提升至污泥过滤机构，截留排泥水中的大颗粒泥沙、悬浮藻类、颗粒等；

第二步：经污泥过滤机构的微滤机过滤的排泥水加入磁粉及由阴离子PAM自动制备投加机加入的阴离子聚丙烯酰胺后，进入污泥浓缩机构的磁分离污泥浓缩机；由磁分离污泥浓缩机分离的水分通过管路进入回用水池，由磁分离污泥浓缩机分离的污泥通过污泥中间提升泵二提升至脱水机进行脱水，同时，阳离子PAM自动制备投加机将阳离子聚丙烯酰胺也加入脱水机内；

第三步：经脱水机脱水后的污泥经螺旋输送机输送至污泥储存间内的运输车辆上外运处理；经脱水机分离的污水再次由管路进入排泥水池。

优选地，第二步中，阴离子聚丙烯酰胺加入磁分离污泥浓缩机的搅拌反应池的后部；经搅拌反应池搅拌混合后的污泥进入污泥浓缩机；污泥浓缩机上部的上清液经管路流入回用水池；污泥浓缩机下部沉降含有磁粉的污泥经污泥提升泵二泵入剪切机，经剪切机剪切破碎进入初效分离器将磁粉和污泥分离，分离后的磁粉直接流入搅拌反应池的中部进行循环使用；分离磁粉后的污泥进入磁分离机进行进一步回收；磁分离机回收的磁粉直接流入搅拌反应池的前部进行循环使用；污泥经过磁分离机后进入污泥箱，由污泥中间提升泵二泵入脱水机。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为：

1、污泥浓缩脱水车间的基础利用排泥水池和回用水池的钢筋混凝土箱型结构做房屋基础，既充分利用了地上及地下的空间，又节省了造价。

2、排泥水处理量大，处理速度快，减少有机物在沉淀池、浓缩池等处理过程中发酵的时间；

3、处理后水质较好，能够全部回用，实现零排放；

4、浓缩后污泥浓度稳定，脱水机运行效率高，污泥含水率低；

5、综合运行成本低。

附图说明

图1为现有技术的排泥水处理流程示意图；

图2为本发明实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的排泥水池和回用水池的俯视结构示意图；

图4为图2中A-A结构示意图；

图5为图2中B-B结构示意图；

图6为本发明实施例的原理示意图；

图7为本发明实施例的污泥浓缩机构的原理示意图。

附图标记说明：

1-排泥水池，2-污泥过滤机构，3-污泥浓缩机构，4-阳离子PAM自动制备投加机，5-脱水机，6-螺旋输送机，7-回用水池，8-补水机构，9-电动葫芦，10-储药间，11-配电间，12-污泥储存间；13-阴离子PAM自动制备投加机，14-污泥浓缩脱水车间；

101-进泥管，102-透气管，103-污泥提升泵一，104-检修孔；201-微滤机，202-储泥罐，203-污泥中间提升泵一；301-污泥中间提升泵二，302-磁分离污泥浓缩机，303-污泥中间提升泵二；

3021-搅拌反应池，3022-隔板，3023-污泥浓缩机，3024-污泥提升泵二，3025-剪切机，3026-初效分离器，3027-磁分离机，3028-污泥箱；1301-加药机，1302-加药泵。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

如图2-5所示，一种给水处理厂污泥处理系统，包括排泥水池1和回用水池7，还包括污泥浓缩脱水车间14；排泥水池1和回用水池7并排设置在地下；排泥水池1和回用水池7均呈箱型结构设置；污泥浓缩脱水车间14设置在排泥水池1和回用水池7上方，且污泥浓缩脱水车间14的地基为排泥水池1和回用水池7；污泥浓缩脱水车间14一侧配合设置有污泥储存间12，污泥浓缩脱水车间14另一侧设置有储药间10和配电间11。占地面积小，整个系统集成度高，污泥浓缩脱水车间14放置于排泥水池1和回用水池7的上方；污泥浓缩脱水车间14的基础利用排泥水池1和回用水池7的钢筋混凝土箱型结构做房屋基础，既充分利用了地上及地下的空间，又节省了造价。污泥储存间12设置排水沟，排水沟的污水自流进入排泥水池1。排泥水池1侧壁上设置进泥管101和透气管102；排泥水池1内设置有污泥提升泵一103；排泥水池1顶部配合污泥提升泵一103设置有检修孔104。

排泥水池1容积需根据自来水厂沉淀池排泥量及给水处理厂污泥处理系统的处理泥量进行泥量平衡计算，通过24h为周期的各时段入流和出流的流量平衡分析，考虑一定的安全余量后确定，且不能少于接收的最大一次排泥量。排泥水池1设置2格，按同时工作设计，并能单独运行，分别泄空。在排泥水池1内设置水下搅拌机作为入流流量的均质防淤措施。排泥水池1污泥提升泵一103的流量扬程按污泥浓缩机3023的要求经计算确定，并具有高浊期超量排泥的能力，并应考虑备用泵。污泥浓缩脱水车间14内设置有污泥过滤机构2、污泥浓缩机构3、污泥脱水机构和PAM加药机构；污泥浓缩脱水车间14内上方配合设置有电动葫芦9；污泥过滤机构2通过管路连接排泥水池1；污泥过滤机构2通过管路连接污泥浓缩机构3；污泥浓缩机构3浓缩后的污泥通过管路连接污泥脱水机构，且污泥浓缩机构3分离出的水分通过管路回至回用水池7；污泥脱水机构分离的污水通过管路回至排泥水池1；PAM加药机构配合污泥浓缩机构3设置。

上述设置中，污泥过滤机构2包括通过管路依次连接的微滤机201、储泥罐202和污泥中间提升泵一203；污泥提升泵一103通过管路连接微滤机201；所述污泥中间提升泵一203出口通过管路连接污泥浓缩机构3。微滤机201是采用80～200目/平方英寸的微孔筛网固定在转鼓型过滤设备，通过转筒的转动和反冲水的作用力，使微孔筛网得到及时的清洁。

泥浓缩机构3包括污泥中间提升泵二301和磁分离污泥浓缩机302；PAM加药机构包括阳离子PAM自动制备投加机4和阴离子PAM自动制备投加机13；污泥中间提升泵一203出口连接磁分离污泥浓缩机302；阴离子PAM自动制备投加机13连接磁分离污泥浓缩机302；污泥中间提升泵二301进口连接磁分离污泥浓缩机302出口，污泥中间提升泵二301出口连接污泥脱水机构；阳离子PAM自动制备投加机4连接污泥脱水机构。污泥脱水机构包括脱水机5和螺旋输送机6；污泥中间提升泵二301出口连接脱水机5；阳离子PAM自动制备投加机4连接脱水机5；脱水机5分离的污水通过管路回至排泥水池1；脱水机5分离的污泥进入螺旋输送机6；螺旋输送机6设置在污泥浓缩脱水车间14侧壁上，且延伸至污泥储存间12内。

其中，磁分离污泥浓缩机302包括搅拌反应池3021、污泥浓缩机3023和磁粉回收装置；搅拌反应池3021内间隔设置两件隔板3022，将搅拌反应池3021分为前部、中部和后部；搅拌反应池3021配合设置搅拌器；一件隔板3022上方设置连通口，另一件隔板3022下方设置连通口；搅拌反应池3021的后部侧壁上设置通孔，通孔连通污泥浓缩机3023；污泥浓缩机3023下端通过污泥提升泵二3024连接磁粉回收装置；污泥中间提升泵一203连接搅拌反应池3021的前部；阴离子PAM自动制备投加机13的加药机1301通过加药泵1302连接搅拌反应池3021的后部。磁粉回收装置包括依次连接的剪切机3025、初效分离器3026和磁分离机3027；污泥提升泵二3024出口连接剪切机3025；初效分离器3026回收的磁粉连接搅拌反应池3021中部；磁分离机3027回收的磁粉连接搅拌反应池3021前部；磁分离机3027分离的污泥通过管路连接污泥箱3028；污泥箱3028通过污泥中间提升泵二301连接脱水机5。污泥浓缩机3023为方形池体，含有配水隔板、斜管填料、出水渠、沉淀斗、刮泥机、排泥PLC控制柜等部件。

PAM加药机构电连接排泥PLC控制柜，排泥PLC控制柜为污泥浓缩机构的自动控制单元，通过收集流量、液位等信号，采用PLC自动控制进泥、污泥的排放、PAM药剂的投加，提高了自动化程度，能够实现无人值守。

如图6-7所示，使用上述给水处理厂污泥处理系统，包括以下步骤：

第一步：自来水厂排泥管排出的排泥水进入排泥水池1，污泥水在排泥水池1内均质后经污泥提升泵一103提升至污泥过滤机构2，截留排泥水中的大颗粒泥沙、悬浮藻类、颗粒等；

第二步：经污泥过滤机构2的微滤机201过滤的排泥水加入磁粉及由阴离子PAM自动制备投加机13加入的阴离子聚丙烯酰胺后，进入污泥浓缩机构3的磁分离污泥浓缩机302；由磁分离污泥浓缩机302分离的水分通过管路进入回用水池7，由磁分离污泥浓缩机302分离的污泥通过污泥中间提升泵二301提升至脱水机5进行脱水，同时，阳离子PAM自动制备投加机将阳离子聚丙烯酰胺也加入脱水机5内；其中，阴离子聚丙烯酰胺加入磁分离污泥浓缩机302的搅拌反应池3021的后部；经搅拌反应池3021搅拌混合后的污泥进入污泥浓缩机3023；污泥浓缩机3023上部的上清液经管路流入回用水池7；污泥浓缩机3023下部沉降含有磁粉的污泥经污泥提升泵二3024泵入剪切机3025，经剪切机3025剪切破碎进入初效分离器3026将磁粉和污泥分离，分离后的磁粉直接流入搅拌反应池3021的中部进行循环使用；分离磁粉后的污泥进入磁分离机3027进行进一步回收；磁分离机3027回收的磁粉直接流入搅拌反应池3021的前部进行循环使用；污泥经过磁分离机3027后进入污泥箱3028，由污泥中间提升泵二301泵入脱水机5。

第三步：经脱水机5脱水后的污泥经螺旋输送机6输送至污泥储存间12内的运输车辆上外运处理；经脱水机5分离的污水再次由管路进入排泥水池1。

污泥浓缩脱水车间14的基础利用排泥水池1和回用水池7的钢筋混凝土箱型结构做房屋基础，既充分利用了地上及地下的空间，又节省了造价。排泥水处理量大，处理速度快，减少有机物在沉淀池、浓缩池等处理过程中发酵的时间；处理后水质较好，能够全部回用，能够实现零排放；浓缩后污泥浓度稳定，脱水机运行效率高，污泥含水率低；综合运行成本低。

根据《室外给水设计标准》(GB50012-2018)，幅流式污泥浓缩池的固体通量可取0.5Kg干固体/(m

以规模为10万吨/天给水处理厂为例，进水浊度30.5NTU，绝干泥的量为4.31t/d；浓缩池设2座，每座流量40m

尽管通过附图并结合实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不局限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内。