專利名稱：污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)及其減縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)及其減縮方法，屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
污水，通常指受一定污染的、來自生活和生產(chǎn)的廢棄水。污水主要有生活污水和工業(yè)廢水。污水的主要污染物有病原體污染物，耗氧污染物，植物營養(yǎng)物，有毒污染物等，污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高(可高達(dá)99%以上)，有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物，可以用泵 運(yùn)輸，沉降時(shí)間特別長，池子占地面積大，分離效果不佳，在現(xiàn)有的污水廠運(yùn)行中，污泥處置的投資運(yùn)行費(fèi)用巨大，甚至可以占到投資運(yùn)行費(fèi)用的50%，污泥中大量的有機(jī)質(zhì)蘊(yùn)含巨大能量，如何進(jìn)一步挖掘出污泥中的能量并同時(shí)避免污泥中有毒有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的二次危害。污泥焚燒技術(shù)存在諸多問題，核心問題是投資大、處理費(fèi)用高、有機(jī)物燃燒產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì)、浪費(fèi)了污泥中氮磷等植物生長所需營養(yǎng)元素和污泥能量，填埋、堆肥、焚燒的投資比例一般為I :1. 5 :3，填埋則占用了大量土地。因此，尋求經(jīng)濟(jì)有效的污泥處理利用技術(shù)和緩解當(dāng)今能源壓力具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于污水廠每天產(chǎn)生大量污泥更是具有實(shí)際的環(huán)保經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)及其減縮方法，該系統(tǒng)及方法降低了污水廠運(yùn)行成本、不產(chǎn)生二次污染、有效利用了污泥資源、降低污泥處理投資的消耗，該系統(tǒng)達(dá)到了污泥處置減量化、資源化、無害化的三化要求。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，包括依次連接的曝氣池、濃縮池、發(fā)酵池、沼氣凈化器、沼氣發(fā)電機(jī)以及干燥機(jī)，所述沼氣發(fā)電機(jī)同時(shí)與曝氣池和發(fā)酵池連通；濃縮池同時(shí)連通有沉淀池和除臭裝置，濃縮池和發(fā)酵池之間設(shè)置有壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)同時(shí)與濃縮池和發(fā)酵池連通。壓濾機(jī)將污泥壓濾，壓濾機(jī)與發(fā)酵池相連，將壓濾后污泥推入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵。進(jìn)一步地，所述發(fā)酵池和沼氣凈化器之間設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐設(shè)置在發(fā)酵池的頂部，且儲(chǔ)氣罐同時(shí)與發(fā)酵池和沼氣凈化器連通；所述沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有壓縮增壓機(jī)，且壓縮增壓機(jī)同時(shí)與沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)連通。儲(chǔ)氣罐依次與沼氣凈化器、壓縮增壓機(jī)相連，壓縮增壓機(jī)與沼氣發(fā)電機(jī)相連，供給沼氣以發(fā)電，通過沼氣凈化器和壓縮增壓機(jī)后得到純凈有一定壓力的沼氣，以保證后續(xù)使用沼氣的連續(xù)性、穩(wěn)定性和安全性。進(jìn)一步地，所述沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池之間設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池連通。鼓風(fēng)機(jī)通過沼氣發(fā)電機(jī)供電，將空氣輸送到曝氣池中，支持曝氣池進(jìn)行曝氣。進(jìn)一步地，所述曝氣池內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置，鼓風(fēng)機(jī)與曝氣裝置連通。進(jìn)一步地，所述沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池之間設(shè)置有熱水器，且熱水器同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池連通。進(jìn)一步地，所述沼氣發(fā)電機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)之間、沼氣發(fā)電機(jī)和熱水器之間、沼氣發(fā)電機(jī)和干燥機(jī)之間均通過供電線相連。干燥后的污泥運(yùn)送至建材廠化肥廠等地方利用。發(fā)酵池發(fā)酵后的污水輸送回污水處理系統(tǒng)處理。污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的減縮方法，包括以下步驟
(a)曝氣池中的污泥經(jīng)過I天至4天的曝氣后，剩余的污泥和沉淀池中的沉淀污泥排放到濃縮池中進(jìn)行濃縮，除臭裝置除去濃縮池上部的臭味，并根據(jù)實(shí)際情況不定期給予跟換，濃縮后的污泥通過壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，將壓濾后污泥推入發(fā)酵池進(jìn)行27天至33天的發(fā)酵，發(fā)酵池中產(chǎn)生的沼氣通過儲(chǔ)氣罐來收集，沼氣經(jīng)沼氣凈化器和壓縮增壓機(jī)處理后，最后輸送給沼氣發(fā)電機(jī)；
(b)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給干燥機(jī)，干燥機(jī)將發(fā)酵池中發(fā)酵后的發(fā)酵污泥進(jìn)行干燥；干燥后的污泥運(yùn)送至建材廠化肥廠等地方利用。污水處理廠污泥節(jié)能減縮系統(tǒng)中，發(fā)酵池發(fā)酵后的污水輸送回污水處理系統(tǒng)處理。(c)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹入曝氣池中的曝氣裝置中，支持曝氣池進(jìn)行曝氣；
(d)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給熱水器，熱水器提供的熱水給發(fā)酵池的發(fā)酵供給熱量。污水處理廠污泥節(jié)能減縮系統(tǒng)中，熱水器與發(fā)酵池外層相連，熱水通入發(fā)酵池的外層后，形成保溫加熱效果，為發(fā)酵需要的微生物提供合適生長繁殖溫度，以加快污泥發(fā)酵速度。本工藝實(shí)際運(yùn)行時(shí)，至少有兩個(gè)發(fā)酵罐，一個(gè)工作，另外的備用，通過不停地循環(huán)使用，保證廠區(qū)污泥發(fā)酵需要的場(chǎng)所；使發(fā)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行，減少整個(gè)污水廠使用外界供電的量，降低污水廠運(yùn)行費(fèi)用。進(jìn)一步地，所述曝氣池中的污泥曝氣時(shí)間為2天或者3天。根據(jù)具體的天氣情況以及污泥處理量的多少安排曝氣的時(shí)間。進(jìn)一步地，所述發(fā)酵池的發(fā)酵時(shí)間為30天。根據(jù)實(shí)際工程情況和產(chǎn)生污泥量，設(shè)置多組發(fā)酵罐(池)并列，以供系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，污泥停留時(shí)間會(huì)因污泥泥質(zhì)不同而有差別，運(yùn)行時(shí)試實(shí)際情況運(yùn)行發(fā)酵罐。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是
(1)該系統(tǒng)及方法降低了污水廠的污泥處置費(fèi)用、污泥體積大大減小，方便運(yùn)輸和管理，避免了處置場(chǎng)占地面積大，臭氣等，降低了污水廠污泥處置、運(yùn)輸?shù)瘸杀荆?br> (2)有效利用了污泥所含有的能量，避免了資源浪費(fèi)；
(3)降低了污水廠運(yùn)行中的用電量，進(jìn)而直接降低了污水廠的投資運(yùn)行成本。


圖I是本發(fā)明的框架示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例I :
如圖I所示，污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，包括依次連接的曝氣池、濃縮池、發(fā)酵池、沼氣凈化器、沼氣發(fā)電機(jī)以及干燥機(jī)，所述沼氣發(fā)電機(jī)同時(shí)與曝氣池和發(fā)酵池連通；濃縮池同時(shí)連通有沉淀池和除臭裝置，濃縮池和發(fā)酵池之間設(shè)置有壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)同時(shí)與濃縮池和發(fā)酵池連通。除臭裝置用于除去濃縮池上部的臭氣，使得在進(jìn)行操作時(shí)，盡量減少污泥臭氣對(duì)操作人員造成的影響。 所述發(fā)酵池和沼氣凈化器之間設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐設(shè)置在發(fā)酵池的頂部，且儲(chǔ)氣罐同時(shí)與發(fā)酵池和沼氣凈化器連通；所述沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有壓縮增壓機(jī)，且壓縮增壓機(jī)同時(shí)與沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)連通。儲(chǔ)氣罐用于儲(chǔ)存發(fā)酵池中產(chǎn)生的沼氣，使得在供給沼氣發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)能夠統(tǒng)一為具有一定穩(wěn)定的體積與流量，保證沼氣發(fā)電機(jī)工作的穩(wěn)定和連續(xù)，在設(shè)備的安全與使用壽命提供上提供保證。所述沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池之間設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池連通。鼓風(fēng)機(jī)是為曝氣池提供空氣，增加其內(nèi)部的含氧量，為微生物的生產(chǎn)提供良好環(huán)境的裝置。所述曝氣池內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置，鼓風(fēng)機(jī)與曝氣裝置連通。曝氣裝置安裝在曝氣池的底部，通過鼓風(fēng)機(jī)帶來的空氣，為曝氣池中微生物生長提供足夠的氧氣，增加其活性，提高曝氣的效率。所述沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池之間設(shè)置有熱水器，且熱水器同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池連通。熱水器提供的熱水給發(fā)酵池提供發(fā)酵、保溫所需熱源，污泥處置和沼氣發(fā)電相互支撐。所述沼氣發(fā)電機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)之間、沼氣發(fā)電機(jī)和熱水器之間、沼氣發(fā)電機(jī)和干燥機(jī)之間均通過供電線相連。電線將沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能傳遞到需要的環(huán)節(jié)中。減少了操作人員與污水污泥直接接觸的幾率，都是通過設(shè)備和管道進(jìn)行污水污泥的轉(zhuǎn)移，避免了對(duì)人體造成傷害，保護(hù)了操作人員的安全。污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的減縮方法，包括以下步驟
(a)曝氣池中的污泥經(jīng)過I天至4天的曝氣后，剩余的污泥和沉淀池中的沉淀污泥排放到濃縮池中進(jìn)行濃縮，除臭裝置除去濃縮池上部的臭味，并根據(jù)實(shí)際情況不定期給予跟換，濃縮后的污泥通過壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，將壓濾后污泥推入發(fā)酵池進(jìn)行27天至33天的發(fā)酵，發(fā)酵池中產(chǎn)生的沼氣通過儲(chǔ)氣罐來收集，沼氣經(jīng)沼氣凈化器和壓縮增壓機(jī)處理后，最后輸送給沼氣發(fā)電機(jī)；
(b)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給干燥機(jī)，干燥機(jī)將發(fā)酵池中發(fā)酵后的發(fā)酵污泥進(jìn)行干
燥；
(c)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹入曝氣池中的曝氣裝置中，加快曝氣池的曝氣效率；
(d)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給熱水器，熱水器提供的熱水給發(fā)酵池的發(fā)酵供給熱量。由于發(fā)酵的過程比其余的工序的時(shí)間長，故設(shè)計(jì)多個(gè)發(fā)酵池，發(fā)酵池采用并列的方式，但是均與對(duì)應(yīng)的部件連接。所述曝氣池中的污泥曝氣時(shí)間為2天或者3天；所述發(fā)酵池的發(fā)酵時(shí)間為30天。污泥的曝氣時(shí)間和發(fā)酵時(shí)間根據(jù)泥質(zhì)的不同而選擇。通常夏季的曝氣時(shí)間為2天，冬季的曝氣時(shí)間為3天，具體根據(jù)需要處理的污泥的量做調(diào)整。常規(guī)情況下，污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后，直接外運(yùn)。在夏季的時(shí)候，污泥在曝氣池中經(jīng)過2天的充分曝氣后，通過濃縮池的濃縮以及壓濾機(jī)的壓濾后，取體積為100 m3 (一般都是壓濾后拖運(yùn)，故以此時(shí)體積計(jì)100%)的污泥，其中污泥的含水量為80%，在發(fā)酵池中經(jīng)過30天的發(fā)酵，發(fā)酵池中剩余的污泥經(jīng)過干燥機(jī)的干燥后測(cè)量其體積與水分含量，如下表所
示
權(quán)利要求
1.污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于包括依次連接的曝氣池、濃縮池、發(fā)酵池、沼氣凈化器、沼氣發(fā)電機(jī)以及干燥機(jī)，所述沼氣發(fā)電機(jī)同時(shí)與曝氣池和發(fā)酵池連通；濃縮池同時(shí)連通有沉淀池和除臭裝置，濃縮池和發(fā)酵池之間設(shè)置有壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)同時(shí)與濃縮池和發(fā)酵池連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)酵池和沼氣凈化器之間設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐設(shè)置在發(fā)酵池的頂部，且儲(chǔ)氣罐同時(shí)與發(fā)酵池和沼氣凈化器連通；所述沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)之間設(shè)置有壓縮增壓機(jī)，且壓縮增壓機(jī)同時(shí)與沼氣凈化器和沼氣發(fā)電機(jī)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于所述沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池之間設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)，且鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和曝氣池連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于所述曝氣池內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置，鼓風(fēng)機(jī)與曝氣裝置連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于所述沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池之間設(shè)置有熱水器，且熱水器同時(shí)與沼氣發(fā)電機(jī)和發(fā)酵池連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，其特征在于所述沼氣發(fā)電機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)之間、沼氣發(fā)電機(jī)和熱水器之間、沼氣發(fā)電機(jī)和干燥機(jī)之間均通過供電線相連。
7.污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的減縮方法，包括以下步驟 (a)曝氣池中的污泥經(jīng)過I天至4天的曝氣后，剩余的污泥和沉淀池中的沉淀污泥排放到濃縮池中進(jìn)行濃縮，除臭裝置除去濃縮池上部的臭味，并根據(jù)實(shí)際情況不定期給予跟換，濃縮后的污泥通過壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，將壓濾后污泥推入發(fā)酵池進(jìn)行27天至33天的發(fā)酵，發(fā)酵池中產(chǎn)生的沼氣通過儲(chǔ)氣罐來收集，沼氣經(jīng)沼氣凈化器和壓縮增壓機(jī)處理后，最后輸送給沼氣發(fā)電機(jī)； (b)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給干燥機(jī)，干燥機(jī)將發(fā)酵池中發(fā)酵后的發(fā)酵污泥進(jìn)行干燥； (c)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹入曝氣池中的曝氣裝置中，支持曝氣池進(jìn)行曝氣； (d)沼氣發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電供給熱水器，熱水器提供的熱水給發(fā)酵池的發(fā)酵供給熱量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的減縮方法，其特征在于所述曝氣池中的污泥曝氣時(shí)間為2或者3天。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的減縮方法，其特征在于所述發(fā)酵池的發(fā)酵時(shí)間為30天。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理廠利用污泥實(shí)現(xiàn)節(jié)能減縮的系統(tǒng)，包括依次連接的曝氣池、濃縮池、發(fā)酵池、沼氣凈化器、沼氣發(fā)電機(jī)以及干燥機(jī)，所述沼氣發(fā)電機(jī)同時(shí)與曝氣池和發(fā)酵池連通；濃縮池和發(fā)酵池之間設(shè)置有壓濾機(jī)，曝氣池中的污泥經(jīng)過曝氣后，剩余的污泥和沉淀池中的沉淀污泥排放到濃縮池中進(jìn)行濃縮，濃縮后的污泥通過壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，將壓濾后污泥推入發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵池中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器和壓縮增壓機(jī)處理后，最后輸送給沼氣發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，該系統(tǒng)及方法降低了污水廠運(yùn)行成本、不產(chǎn)生二次污染、有效利用了污泥資源、降低污泥處理投資的消耗，該系統(tǒng)達(dá)到了污泥處置減量化、資源化、無害化的三化要求。
文檔編號(hào)C02F11/12GK102863129SQ20121037027
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李華, 胡登燕, 鄭傳勇, 黃銀忠 申請(qǐng)人:四川四通歐美環(huán)境工程有限公司