公布日：2022.08.30

申請日：2022.06.27

分類號：C02F11/06(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I

摘要

本發(fā)明提供一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置及方法，涉及污水處理設備技術領域。該利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置及方法，包括固定臺、污水供給機構、分離破乳機構與回收循環(huán)機構，所述固定臺頂部左側固定連接污水供給機構，所述污水供給機構的輸出端設置有分離破乳機構，所述分離破乳機構的輸出端設置有回收循環(huán)機構。通過回流U形板傾斜安裝，安裝角度60度之間，以縮分離時間，提高分離效果，進行收集，并最后通過集氣罩底部輸出端排出，進入臭氧破壞器，臭氧分子破壞后還原成氧氣，重新排入大氣中，剩余的經(jīng)過濃縮后的污泥從分離破乳箱側壁加裝的出泥管排出，從而提高分離出泥效果。

權利要求書

1.一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，包括固定臺(1)、污水供給機構(2)、分離破乳機構(3)與回收循環(huán)機構(4)，其特征在于：所述固定臺(1)頂部左側固定連接污水供給機構(2)，所述污水供給機構(2)的輸出端設置有分離破乳機構(3)，所述分離破乳機構(3)的輸出端設置有回收循環(huán)機構(4)，所述回收循環(huán)機構(4)的輸出端連接污水供給機構(2)的輸出端；所述分離破乳機構(3)包括分離破乳箱(301)、分隔壁(302)、反應艙(303)、破乳艙(304)、折流板(305)、回流U形板(306)、循環(huán)推渣組件(307)、導流板(308)、攪拌機構(309)、集氣罩(310)、臭氧破壞器(311)與出泥管(312)，所述分離破乳箱(301)內(nèi)側壁中部固定連接分隔壁(302)，所述分隔壁(302)左側設置有反應艙(303)，所述分隔壁(302)右側設置有破乳艙(304)，所述反應艙(303)內(nèi)側壁中下部固定連接多組橫向均勻排列的折流板(305)，所述反應艙(303)內(nèi)側壁中上部固定連接有多組橫向均勻排列且傾斜60度的回流U形板(306)，所述反應艙(303)內(nèi)側壁上部固定連接循環(huán)推渣組件(307)，所述破乳艙(304)內(nèi)側壁左上部固定連接導流板(308)，所述分離破乳箱(301)頂部固定連接集氣罩(310)，所述集氣罩(310)頂部固定連接臭氧破壞器(311)，所述臭氧破壞器(311)的輸入端固定連接集氣罩(310)的輸出端，所述破乳艙(304)內(nèi)側壁頂部固定連接攪拌機構(309)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述污水供給機構(2)包括污泥池(201)、污泥提升泵(202)、供給管(203)、配水管(204)、配水孔(205)、臭氧發(fā)生器(206)、氧氣供給組件(207)、溶氣組件(208)、溶入管(209)與止回閥(210)，所述污泥池(201)固定連接在固定臺(1)頂部，所述污泥池(201)內(nèi)側壁固定連接污泥提升泵(202)，所述污泥提升泵(202)的輸出端固定連接供給管(203)，所述供給管(203)的輸入端延與污泥提升泵(202)出口端連接，所述供給管(203)的右側輸出端延伸至反應艙(303)的底部，所述供給管(203)的輸出端固定連接配水管(204)，所述配水管(204)側壁設置有多組均勻橫向排列的配水孔(205)，所述臭氧發(fā)生器(206)固定連接在固定臺(1)頂部中左側，所述臭氧發(fā)生器(206)的右側端固定連接溶氣組件(208)的左側輸入端，所述溶氣組件(208)的右側輸出端固定連接溶入管(209)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述回收循環(huán)機構(4)包括循環(huán)水箱(401)、出水管(402)、導向彎管(403)、循環(huán)彎管(404)、循環(huán)水泵(405)、輸出集水管(406)與出水孔(407)，所述循環(huán)水箱(401)固定連接在臭氧發(fā)生器(206)頂部，所述循環(huán)水箱(401)頂部輸入端固定連接導向彎管(403)，所述導向彎管(403)的右側輸入端延伸至分離破乳箱(301)內(nèi)部，所述導向彎管(403)的右側輸入端固定連接輸出集水管(406)，所述出水孔(407)設置在回流U形板(306)底部。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述氧氣供給組件(207)固定連接在固定臺(1)頂部左側，所述氧氣供給組件(207)的右側輸出端固定連接臭氧發(fā)生器(206)的左側輸入端，所述溶入管(209)中部固定連接止回閥(210)的輸出端，所述溶入管(209)的右側輸出端固定連接供給管(203)的左側輸入端。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述配水管(204)設置在反應艙(303)內(nèi)部且位于多組折流板(305)下方。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述循環(huán)推渣組件(307)右部延伸至破乳艙(304)內(nèi)，所述分離破乳箱(301)右側壁中上部固定連接出泥管(312)。

7.根據(jù)權利要求3所述的一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，其特征在于：所述循環(huán)水箱(401)的左側輸出端固定連接出水管(402)，所述導向彎管(403)的右側輸入端貫穿分離破乳箱(301)側壁并延伸至反應艙(303)底部，所述輸出集水管(406)設置在反應艙(303)上部。

8.一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的方法，其特征在于：包括以下步驟：S1、污泥在污水生化處理系統(tǒng)泥水分離出來前首先進入到污泥池(201)中，然后由污泥提升泵(202)提升并經(jīng)供給管(203)輸送至分離破乳機構(3)，在進入分離破乳機構(3)前，氧氣供給組件(207)產(chǎn)生氧氣并進入至臭氧發(fā)生器(206)內(nèi)部，由臭氧發(fā)生器(206)形成臭氧氣泡后，經(jīng)過溶氣組件(208)以及溶入管(209)進入供給管(203)內(nèi)與污水混合，攜帶有臭氧氣體的氣水混合液再次混合后通過配置的配水管(204)以及配水管(204)加裝的配水孔(205)將混合液均勻地分布在由分隔壁(302)分隔形成的反應艙(303)底部；S2、混合液中的污泥在氣泡的帶動下開始在反應艙(303)緩慢上升，為了延長氣泡中臭氧與污泥的反應時間，在分離破乳箱(301)內(nèi)部由加裝的分隔壁(302)將分離破乳箱(301)分隔成反應艙(303)與破乳艙(304)，在此臭氧將污泥中部分有機質(zhì)氧化，從而破壞了污泥菌膠團的結構以及部分細胞結構，使污泥中的部分結合水變成自由水，從而提高污泥的脫水性能，為了提高反應區(qū)的反應效率，增加臭氧氣體與污泥的接觸機會，在反應艙(303)內(nèi)設置了多組折流板(305)，從而提高混合程度，增加接觸機會，延長上升路徑，混合液在通過反應艙(303)后，絕大部分的臭氧與污泥進行了反應，反應后的氣液泥水混合物繼續(xù)向上移動，為了提高在向上移動過程中的泥水分離效果，借鑒淺層沉淀理論，在氣浮反應艙(303)設置回流U形板(306)，回流U形板(306)傾斜安裝，安裝角度60度之間，以縮分離時間，提高分離效果，分離的污泥在氣泡的帶動下繼續(xù)向上移動，直至反應艙(303)上部，通過表面設置的循環(huán)推渣組件(307)，將浮至表面的污泥刮出反應艙(303)，并在導流板(308)的作用下，進入到破乳艙(304)的底部；S3、分離后的清水沿回流U形板(306)向下運動，并通過各個回流U形板(306)底部加裝的出水孔(407)排出的經(jīng)過泥水分離后的出水，輸出集水管(406)設置的出水孔(407)以及導向彎管(403)組成的回收循環(huán)機構(4)，進入到循環(huán)水箱(401)，最后通過循環(huán)水箱(401)的側壁上部加裝的出水管(402)排出系統(tǒng)，出水管(402)設置在循環(huán)水箱(401)的側壁上部，是為了保證出水管(402)內(nèi)一直存有一定量的水，以滿足系統(tǒng)循環(huán)使用，循環(huán)水箱(401)內(nèi)部儲存的水可通過循環(huán)水泵(405)驅(qū)動，使水沿著循環(huán)彎管(404)進入到溶氣組件(208)內(nèi)部與臭氧氣泡進行提前混合，加快與后期污水的混合速度；S4、從泥水反應艙(303)表面刮出來的泥渣，由于其中含有大量的氣泡，導致污泥不易沉降，需要進行氣泡與污泥顆粒的分離，因此進入破乳艙(304)區(qū)后，在破乳艙(304)內(nèi)部加裝的多組攪拌機構(309)攪拌的作用下，使氣泡與污泥顆粒分離，氣泡溢出水體，并與反應艙(303)溢出的氣泡一同經(jīng)過設備上部的集氣罩(310)，進行收集，并最后通過集氣罩(310)底部輸出端排出，進入臭氧破壞器(311)，臭氧分子破壞后還原成氧氣，重新排入大氣中，剩余的經(jīng)過濃縮后的污泥從分離破乳箱(301)側壁加裝的出泥管(312)排出。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置及方法，解決了現(xiàn)有污泥濃縮處理技術臭氧的接觸以及融合不均勻都會造成污泥氧化的不充分直接降低分離效果，包括后期污泥提取的難度增加的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置，包括固定臺、污水供給機構、分離破乳機構與回收循環(huán)機構，所述固定臺頂部左側固定連接污水供給機構，所述污水供給機構的輸出端設置有分離破乳機構，所述分離破乳機構的輸出端設置有回收循環(huán)機構，所述回收循環(huán)機構的輸出端連接污水供給機構的輸出端；

所述分離破乳機構包括分離破乳箱、分隔壁、反應艙、破乳艙、折流板、回流U形板、循環(huán)推渣組件、導流板、攪拌機構、集氣罩、臭氧破壞器與出泥管，所述分離破乳箱內(nèi)側壁中部固定連接分隔壁，所述分隔壁左側設置有反應艙，所述分隔壁右側設置有破乳艙，所述反應艙內(nèi)側壁中下部固定連接多組橫向均勻排列的折流板，所述反應艙內(nèi)側壁中上部固定連接有多組橫向均勻排列且傾斜60度的回流U形板，所述反應艙內(nèi)側壁上部固定連接循環(huán)推渣組件，所述破乳艙內(nèi)側壁左上部固定連接導流板，所述分離破乳箱頂部固定連接集氣罩，所述集氣罩頂部固定連接臭氧破壞器，所述臭氧破壞器的輸入端固定連接集氣罩的輸出端，所述破乳艙內(nèi)側壁頂部固定連接攪拌機構。

優(yōu)選的，所述污水供給機構包括污泥池、污泥提升泵、供給管、配水管、配水孔、臭氧發(fā)生器、氧氣供給組件、溶氣組件、溶入管與止回閥，所述污泥池固定連接在固定臺頂部，所述污泥池內(nèi)側壁固定連接污泥提升泵，所述污泥提升泵的輸出端固定連接供給管，所述供給管的輸入端延與污泥提升泵出口端連接，所述供給管的右側輸出端延伸至反應艙的底部，所述供給管的輸出端固定連接配水管，所述配水管側壁設置有多組均勻橫向排列的配水孔，所述臭氧發(fā)生器固定連接在固定臺頂部中左側，所述臭氧發(fā)生器的右側端固定連接溶氣組件的左側輸入端，所述溶氣組件的右側輸出端固定連接溶入管。

優(yōu)選的，所述回收循環(huán)機構包括循環(huán)水箱、出水管、導向彎管、循環(huán)彎管、循環(huán)水泵、輸出集水管與出水孔，所述循環(huán)水箱固定連接在臭氧發(fā)生器頂部，所述循環(huán)水箱頂部輸入端固定連接導向彎管，所述導向彎管的右側輸入端延伸至分離破乳箱內(nèi)部，所述導向彎管的右側輸入端固定連接輸出集水管，所述出水孔設置在回流U形板底部。

優(yōu)選的，所述氧氣供給組件固定連接在固定臺頂部左側，所述氧氣供給組件的右側輸出端固定連接臭氧發(fā)生器的左側輸入端，所述溶入管中部固定連接止回閥的輸出端，所述溶入管的右側輸出端固定連接供給管的左側輸入端。

優(yōu)選的，所述配水管設置在反應艙內(nèi)部且位于多組折流板下方。

優(yōu)選的，所述循環(huán)推渣組件右部延伸至破乳艙內(nèi)，所述分離破乳箱右側壁中上部固定連接出泥管。

優(yōu)選的，所述循環(huán)水箱的左側輸出端固定連接出水管，所述導向彎管的右側輸入端貫穿分離破乳箱側壁并延伸至反應艙底部，所述輸出集水管設置在反應艙上部。

優(yōu)選的，一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的方法，包括以下步驟：

S1、污泥在污水生化處理系統(tǒng)泥水分離出來前首先進入到污泥池中，然后由污泥提升泵提升并經(jīng)供給管輸送至分離破乳機構，在進入分離破乳機構前，氧氣供給組件產(chǎn)生氧氣并進入至臭氧發(fā)生器內(nèi)部，由臭氧發(fā)生器形成臭氧氣泡后，經(jīng)過溶氣組件以及溶入管進入供給管內(nèi)與污水混合，攜帶有臭氧氣體的氣水混合液再次混合后通過裝置的配水管以及配水管加裝的配水孔將混合液均勻地分布在由分隔壁分隔形成的反應艙底部；

S2、混合液中的污泥在氣泡的帶動下開始在反應艙緩慢上升，為了延長氣泡中臭氧與污泥的反應時間，在分離破乳箱內(nèi)部由加裝的分隔壁將分離破乳箱分隔成反應艙與破乳艙，在此臭氧將污泥中部分有機質(zhì)氧化，從而破壞了污泥菌膠團的結構以及部分細胞結構，使污泥中的部分結合水變成自由水，從而提高污泥的脫水性能，為了提高反應區(qū)的反應效率，增加臭氧氣體與污泥的接觸機會，在反應艙內(nèi)設置了多組折流板，從而提高混合程度，增加接觸機會，延長上升路徑，混合液在通過反應艙后，絕大部分的臭氧與污泥進行了反應，反應后的氣液泥水混合物繼續(xù)向上移動，為了提高在向上移動過程中的泥水分離效果，借鑒淺層沉淀理論，在氣浮反應艙設置回流U形板，回流U形板傾斜安裝，安裝角度60度之間，以縮分離時間，提高分離效果，分離的污泥在氣泡的帶動下繼續(xù)向上移動，直至反應艙上部，通過表面設置的循環(huán)推渣組件，將浮至表面的污泥刮出反應艙，并在導流板的作用下，進入到破乳艙的底部；

S3、分離后的清水沿回流U形板向下運動，并通過各個回流U形板底部加裝的出水孔排出的經(jīng)過泥水分離后的出水，輸出集水管設置的出水孔以及導向彎管組成的回收循環(huán)機構，進入到循環(huán)水箱，最后通過循環(huán)水箱的側壁上部加裝的出水管排出系統(tǒng)，出水管設置在循環(huán)水箱的側壁上部，是為了保證出水管內(nèi)一直存有一定量的水，以滿足系統(tǒng)循環(huán)使用，循環(huán)水箱內(nèi)部儲存的水可通過循環(huán)水泵驅(qū)動，使水沿著循環(huán)彎管進入到溶氣組件內(nèi)部與臭氧氣泡進行提前混合，加快與后期污水的混合速度；

S4、從泥水反應艙表面刮出來的泥渣，由于其中含有大量的氣泡，導致污泥不易沉降，需要進行氣泡與污泥顆粒的分離，因此進入破乳艙區(qū)后，在破乳艙內(nèi)部加裝的多組攪拌機構攪拌的作用下，使氣泡與污泥顆粒分離，氣泡溢出水體，并與反應艙溢出的氣泡一同經(jīng)過設備上部的集氣罩，進行收集，并最后通過集氣罩底部輸出端排出，進入臭氧破壞器，臭氧分子破壞后還原成氧氣，重新排入大氣中，剩余的經(jīng)過濃縮后的污泥從分離破乳箱側壁加裝的出泥管排出。

本發(fā)明提供了一種利用臭氧實現(xiàn)污泥氣浮濃縮和污泥改性的裝置及方法。具備以下有益效果：

1、本發(fā)明通過在進入分離破乳機構前，氧氣供給組件產(chǎn)生氧氣并進入至臭氧發(fā)生器內(nèi)部，由臭氧發(fā)生器形成臭氧氣泡后，經(jīng)過溶氣組件以及溶入管進入供給管內(nèi)與污水混合，攜帶有臭氧氣體的氣水混合液再次混合后通過裝置的配水管以及配水管加裝的配水孔將混合液均勻地分布在由分隔壁分隔形成的反應艙底部，增加臭氧氣體與污泥的接觸機會，在反應艙內(nèi)設置了多組折流板，從而提高混合程度，增加接觸機會，延長上升路徑，混合液在通過反應艙后，絕大部分的臭氧與污泥進行了反應，反應后的氣液泥水混合物繼續(xù)向上移動，為了提高在向上移動過程中的泥水分離效果，借鑒淺層沉淀理論，在氣浮反應艙設置回流U形板，回流U形板傾斜安裝，安裝角度60度之間，以縮分離時間，提高分離效果。

2、本發(fā)明產(chǎn)生的污泥殘渣通過進入破乳艙區(qū)后，在破乳艙內(nèi)部加裝的多組攪拌機構攪拌的作用下，使氣泡與污泥顆粒分離，氣泡溢出水體，并與反應艙溢出的氣泡一同經(jīng)過設備上部的集氣罩，進行收集，并最后通過集氣罩底部輸出端排出，進入臭氧破壞器，臭氧分子破壞后還原成氧氣，重新排入大氣中，剩余的經(jīng)過濃縮后的污泥從分離破乳箱側壁加裝的出泥管排出，從而提高分離出泥效果。

（發(fā)明人：鄭輝;孫彤梅;王文階;侯量;孫雄飛）