[發明專利]污泥微泡擴增器、污泥微泡連續擴增系統及其應用

有效

• 申請號: 201210276736.2
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102765862A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 黃兢;楊朝暉;曾光明;王慧玲;笱成柳;徐海音
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術領域

本發明涉及環保污泥處理領域，具體涉及一種污泥微泡擴增器、污泥微泡連續擴增系統及其應用。

背景技術

近年來，隨著我國人口增長和城鎮化水平的不斷提高，城市污水處理廠的建設步伐日益加快，污水處理能力也得到了大幅提升。而另一方面，污水處理過程中產生的“污泥”的產量也急劇增加。污泥成分十分復雜，含有大量病原菌、重金屬和有機污染物等有毒有害物質，極易對地下水、土壤等造成二次污染，降低了污水處理系統的有效處理能力，對生態環境和人類健康構成了嚴重威脅。

在污泥處理處置過程中，含水率一直是衡量污泥性質的重要指標。由于污泥是通過水中懸浮固體經不同方式膠結凝聚而成，結構松散，形狀不規則，比表面積與孔隙率高，因此其含水率極高，脫水難度較大。目前污水處理廠常用的脫水方法是將污泥濃縮并經過調理后進行機械脫水。此種方法能在一定程度上實現污泥的減量化，但通過國內外的應用實踐表明污泥含水率很難降到65%以下，要實現對污泥的深度脫水，比較可行的方法是引入污泥干化技術，其主要是通過污泥與熱媒之間的傳熱作用進一步脫除污泥中的水分。

申請人在前期申請的相關發明中提出了一種污泥干化方法。該方法基于污泥中表面活性物質豐富的特點，通過污泥勻漿除雜、表面活性物質促溶、微泡骨架構建、高速攪拌擴增等步驟形成微泡污泥，以此改變污泥表面性質和持水性能，實現污泥在常溫條件下的快速干化。此種方法具有脫水性能好、干化效率高、產品易壓縮、產品熱值高等優點。但是，在微泡污泥的制備過程中，由于污泥粘度較高且成分復雜，僅以機械攪拌形式向污泥中引入空氣的速度較慢。同時，在面對大規模的污泥處理時，此類間歇式的操作方式也嚴重制約了污泥處理效率的進一步提升。

借鑒目前國內外建筑、材料、食品等相關行業的機械發泡方式，利用壓力向含表面活性物質的液體中引入氣體最為普遍，無論從泡沫量、泡沫化速度、泡沫均勻度等方面都較傳統的機械攪拌方式有明顯改善。其中，在泡沫化罐體中通常設置密集的固定金屬網格，以盡可能增加液體和氣體的接觸面積。但是，這一設計僅適用于制備兩相泡沫或固料細膩、粒度均勻的三相泡沫，當其面對成分復雜且粒度不均的污泥，固定金屬網格極易被堵塞，致使系統無法正常運行，因此，并不直接適用于污泥微泡擴增操作。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術存在的不足，提供一種微泡擴增速度高、處理能力強、連續性好、運行穩定可靠、不易堵塞、使用范圍廣的污泥微泡擴增器、污泥微泡連續擴增系統及其應用。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種污泥微泡擴增器，包括罐體和設于罐體中的攪拌組件，所述罐體的下端設有污泥進料口和壓縮空氣通入口，所述罐體的上端設有微泡污泥輸出口。

上述技術方案中，優選的，所述污泥進料口和壓縮空氣通入口均設有單向閥。

上述技術方案中，優選的，所述攪拌組件包括帶軸封的攪拌軸和沿軸向依次連接于攪拌軸上的兩個以上可拆卸式的攪拌槳，所述攪拌槳包括與攪拌軸連接的骨架和連接于所述骨架上的多根攪拌桿。

上述技術方案中，優選的，所述罐體中于微泡污泥輸出口的下方設有一層以上濾網。

上述技術方案中，優選的，所述污泥進料口和壓縮空氣通入口相對于攪拌組件的旋轉軸線呈中心對稱布置，以使污泥和壓縮空氣進入罐體后同向旋轉。

上述技術方案中，優選的，所述罐體上端設有帶單向閥的反沖洗入口，所述罐體的底部設有帶通斷閥的反沖洗出口，所述微泡污泥輸出口設有通斷閥。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種污泥微泡連續擴增系統，包括依次連接的攪拌裝置、雜質篩除裝置、污泥輸送裝置和上述的污泥微泡擴增器。

上述污泥微泡連續擴增系統中，優選的，所述雜質篩除裝置為旋振篩，所述污泥輸送裝置為螺桿泵。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種用上述污泥微泡連續擴增系統進行污泥干化預處理的應用，所述應用包括以下步驟：

（1）污泥調質勻漿：將污泥置于所述攪拌裝置中攪拌至泥漿狀，再向攪拌裝置中投加生石灰及木質纖維素，攪拌均勻后靜置；所述生石灰的加入量優選為污泥濕重的5%～10%，所述木質纖維素的投加量優選為所述污泥濕重的2‰～10‰；

（2）去除雜質：采用所述雜質篩除裝置將步驟（1）得到的污泥中的長纖維及大顆粒雜質去除；