專利名稱：一種污泥高效旋流除砂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于城市污水處理廠液態(tài)污泥旋流除砂處理的裝置。
背景技術(shù)：
城市污水處理廠污水中往往夾帶一定數(shù)量的砂粒，這些砂粒如果得不到有效地去除，就可能會(huì)加速污泥泵、脫水機(jī)械等設(shè)備的磨損，在設(shè)置污泥厭氧處理設(shè)施的污水處理廠，會(huì)導(dǎo)致消化池有效容積的減小，影響厭氧消化設(shè)施的正常運(yùn)行。為有效去除污水處理廠進(jìn)水污水中的砂粒，目前，城市污水處理廠都設(shè)置了格柵和沉砂池對(duì)污水進(jìn)行除砂預(yù)處理。 然而，污水在經(jīng)過(guò)沉砂池預(yù)處理后，盡管可大幅減少其中的砂粒，但還是會(huì)有一部分砂粒不可避免地進(jìn)入到下一步污水處理單元中，而這一點(diǎn)，對(duì)于進(jìn)水流量不穩(wěn)定、來(lái)水為合流制污水且采用旋流式沉砂池的處理廠，尤其突出。污泥含砂量較高所帶來(lái)的不利影響已給我國(guó)很多城市污水處理廠的正常運(yùn)行帶來(lái)了困擾。然而，從目前情況看，國(guó)內(nèi)外均還沒(méi)有專門針對(duì)污泥進(jìn)行除砂處理的文獻(xiàn)和專利報(bào)道。由于污泥粘度較大、污泥對(duì)砂粒具有裹挾作用，因此，現(xiàn)有的污水除砂設(shè)施難以達(dá)到較好的除砂效果，而這一點(diǎn)，已為白龍港水質(zhì)凈化廠的試驗(yàn)所證實(shí)。為此，針對(duì)含砂量較高的液態(tài)污泥如濃縮污泥的除砂處理，研制高效污泥旋流除砂裝置顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)液態(tài)污泥專用除砂技術(shù)和設(shè)備的缺乏，本發(fā)明提出一種污泥旋流砂粒去除裝置，實(shí)現(xiàn)污泥有機(jī)物與泥中裹挾的砂?？焖俜蛛x，從而為減緩污泥后續(xù)處理設(shè)備的磨損、提高污泥后續(xù)厭氧消化效能等提供必要的技術(shù)和設(shè)備支持。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明提供的一種高效旋流污泥除砂處理裝置，包括筒體、錐形體、排砂口、閥門、筒底支撐架、鐵柵欄、導(dǎo)流板、進(jìn)泥口、進(jìn)泥管、出泥管、 出泥口、固定點(diǎn)，其中，所述筒體下部與所述錐形體的上部相連接，所述筒體內(nèi)固定有所述導(dǎo)流板，所述筒體上部設(shè)有所述鐵柵欄，所述鐵柵欄固定所述導(dǎo)流板，所述排砂口位于所述錐形體的底部，所述閥門位于排砂口的上部，所述筒底支撐架位于所述筒體的底部，所述進(jìn)泥口位于筒體切向側(cè)壁，與所述進(jìn)泥管相連接，所述出泥口位于所述筒體內(nèi)，略低于進(jìn)泥口，與所述進(jìn)泥管相連接，所述固定點(diǎn)位于所述導(dǎo)流板和鐵柵欄之間，用于固定導(dǎo)流板。優(yōu)選的，所述筒體的高度與直徑的比值為2 3，所述錐形體的錐角為20度 35 度。優(yōu)選的，所述導(dǎo)流板下端與所述進(jìn)泥口下端之間的距離為筒體高度的1/5 1/3。優(yōu)選的，所述進(jìn)泥口設(shè)在所述筒體上部側(cè)壁切向位置。優(yōu)選的，所述出泥管從所述筒體中部水平延伸出來(lái)，與所述進(jìn)泥管的夾角大于270 度，并且所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的直徑的2 5倍。優(yōu)選的，所述所述導(dǎo)流板為螺旋型污泥導(dǎo)流板。
優(yōu)選的，其總體積使得泥停留時(shí)間為20s 30s。優(yōu)選的，所述筒體的高度與直徑的比值為2. 5，所述錐形體的錐角為30度，所述導(dǎo)流板下端與所述進(jìn)泥口下端之間的距離為筒體高度的1/4，所述出泥管與所述進(jìn)泥管的夾角為360度，并且所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的直徑的3倍。本發(fā)明的技術(shù)原理是利用污泥中砂、有機(jī)物、水的密度差異，通過(guò)污泥切向?qū)爰皩?dǎo)流板的設(shè)置，迫使污泥成螺旋型方向流動(dòng)，并形成離心運(yùn)動(dòng)，在污泥流動(dòng)過(guò)程中，密度大于水的砂粒往筒體中心的遠(yuǎn)端即筒壁方向運(yùn)動(dòng)，而密度小于或與水接近的有機(jī)物等其他物質(zhì)隨著水呈螺旋式運(yùn)動(dòng)直到筒體中心的出泥口，從出泥管溢出；當(dāng)污泥以0. 6 1. 2 m/ s的流速進(jìn)入筒體時(shí)，由于污泥流速較大，可使污泥在進(jìn)入筒體的瞬間破壞有機(jī)物對(duì)砂的裹挾，使在污泥后續(xù)的螺旋型流動(dòng)中，有機(jī)物和砂的分離效果得到強(qiáng)化。導(dǎo)流板的設(shè)置可避免污泥從進(jìn)泥口到出泥口之間發(fā)生短流現(xiàn)象，而導(dǎo)流板設(shè)置一定高度，還可避免污泥流動(dòng)過(guò)程中沉降砂粒的重新泛起，提高裝置的除砂效果；導(dǎo)流板下端的設(shè)置與筒體下端保持一定的距離，則可避免污泥中一些密度接近于水的有機(jī)物沉降到錐形體中并隨著砂粒排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
1、當(dāng)總砂含量為15 30%基于污泥干重、粗砂含量為2.0 2. 5%基于污泥干重，含固率為1 4%的污泥在筒體內(nèi)停留時(shí)間達(dá)到20 30s時(shí)，通過(guò)該裝置的處理，即可使污泥中粒徑大于0. 211mm的砂粒獲得75 96%的去除。從而，緩解了砂粒對(duì)泵、脫水機(jī)械等后續(xù)污泥處理處置設(shè)備的磨損，并對(duì)設(shè)置污泥厭氧處理設(shè)施的污水處理廠其厭氧消化效率的提升起到促進(jìn)作用；
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、操作方便、處理成本低，可為被污泥含砂量較高困擾的污水處理廠提供污泥除砂的技術(shù)支持。


圖1為本發(fā)明的高效旋流除砂處理裝置的示意圖； 圖2為圖1的結(jié)構(gòu)俯視圖3為圖1的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中1.筒體，2.錐形體，3.排砂口，4.閥門，5.筒底支撐架，6.鐵柵欄，7. 導(dǎo)流板，8.進(jìn)泥口，9.進(jìn)泥管，10.出泥管，11.出泥口，12.固定點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明和
具體實(shí)施例方式各實(shí)施例以本發(fā)明所述及技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下實(shí)施例。一種高效旋流泥、砂分離裝置，包括筒體1，錐形體2，排砂口 3，閥門4，筒底支撐架 5，鐵柵欄6，導(dǎo)流板7，進(jìn)泥口 8，進(jìn)泥管9，出泥管10，出泥口 11，固定點(diǎn)12，其中，所述筒體 1的下部與所述錐形體2的上部相連接，所述筒體1內(nèi)固定有所述導(dǎo)流板7，所述筒體1上部設(shè)有所述鐵柵欄6，所述鐵柵欄6固定所述導(dǎo)流板7，所述排砂口 3位于所述錐形體2的底部，所述閥門4位于排砂口 3的上部，所述筒底支撐架5位于所述筒體1的底部，所述進(jìn)泥口 8位于筒體1切向側(cè)壁，與所述進(jìn)泥管9相連接，所述出泥口 11位于所述筒體1內(nèi)，略低于進(jìn)泥口 8，與所述出泥管10相連接，所述固定點(diǎn)12位于所述導(dǎo)流板7和鐵柵欄6之間， 用于固定導(dǎo)流板。所述筒體1的高度與直徑的比值為2 3，所述錐形體2的錐角為20度 35度。所述導(dǎo)流板7下端與所述進(jìn)泥口 8下端之間的距離為筒體高度的1/5 1/3。所述進(jìn)泥口 8設(shè)在所述筒體1上部側(cè)壁切向位置。所述出泥管11從所述筒體1中部水平延伸出來(lái)，與所述進(jìn)泥管9的夾角大于270 度，并且所述出泥管10的直徑為所述進(jìn)泥管9的直徑的2 5倍。所述所述導(dǎo)流板7為螺旋型污泥導(dǎo)流板。其總體積使得泥停留時(shí)間為20s 30s。所述筒體1的高度與直徑的比值為2. 5，所述錐形體2的錐角為30度，所述導(dǎo)流板 7下端與所述進(jìn)泥口 11下端之間的距離為筒體高度的1/4，所述出泥管10與所述進(jìn)泥管9 的夾角為360度，并且所述出泥管10的直徑為所述進(jìn)泥管9的直徑的3倍。本實(shí)施例工作時(shí)，一定濃度的污泥從所述進(jìn)泥管9由所述筒體1側(cè)壁的切向的所述進(jìn)泥口 8以一定的污泥進(jìn)泥流速輸送入所述筒體1內(nèi)部。污泥在切向進(jìn)泥壓力及所述導(dǎo)流板7設(shè)置的作用下，迫使其形成螺旋型方向流動(dòng)，并在形成的離心力作用下，密度較大的砂粒沿著筒壁方向運(yùn)動(dòng)，攜有密度小于或與水接近的有機(jī)物等其他物質(zhì)的污泥流順著所述導(dǎo)流板7呈螺旋式運(yùn)動(dòng)直到所述筒體1中心的所述出泥口 11，從所述出泥管10溢出；當(dāng)污泥以一定流速進(jìn)入所述筒體1時(shí)，由于污泥流速較大，可使污泥在進(jìn)入所述筒體1的瞬間破壞有機(jī)物對(duì)砂的裹挾，使在污泥后續(xù)的螺旋型流動(dòng)中，有機(jī)物和砂的分離效果得到強(qiáng)化。所述導(dǎo)流板7的設(shè)置可避免污泥從所述進(jìn)泥口 8到所述出泥口 11之間發(fā)生短流現(xiàn)象，而所述導(dǎo)流板7設(shè)置一定高度，還可避免污泥流動(dòng)過(guò)程中沉降砂粒的重新泛起，提高裝置的除砂效果；所述導(dǎo)流板7下端的設(shè)置與所述筒體1下端保持一定的距離，則可避免污泥中一些密度接近于水的有機(jī)物沉降到所述錐形體2中并隨著砂粒從所述排砂口 3排出。在本實(shí)施例的第一個(gè)優(yōu)選例中，構(gòu)建了一套污泥處理規(guī)模為20m3/h的泥砂旋流分離裝置，所述筒體的高度與所述筒體直徑比為2，所述錐形體的錐角為30度，所述導(dǎo)流板的下端與所述進(jìn)泥口的下端之間的距離為所述筒體的1/5，所述出泥管與所述進(jìn)泥管的夾角為270度，所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的3倍，污泥停留時(shí)間為20s。實(shí)驗(yàn)所采用的污泥樣品取自上海市白龍港水質(zhì)凈化廠的初沉濃縮池污泥，污泥濃度為10000mg/L (即1.0% 含固率)，依照荷蘭標(biāo)準(zhǔn)NEN 3235/4. 3測(cè)定其總砂含量為15% 30% (基于污泥干重)，粗砂(粒徑大于0.2Ilmm)含量為2.0% 2. 5% (基于污泥干重)。采用該高效旋流除砂裝置對(duì)濃縮池的污泥進(jìn)行除砂處理，在污泥進(jìn)泥流速為1. 2 m/s的條件下，該污泥旋流除砂裝置對(duì)粗砂的去除率達(dá)92%。在本實(shí)施例的第二個(gè)優(yōu)選例中，構(gòu)建了一套污泥處理規(guī)模為20m3/h的泥砂旋流分離裝置，所述筒體的高度與所述筒體直徑比為2. 5，所述錐形體的錐角為20度，所述導(dǎo)流板的下端與所述進(jìn)泥口的下端之間的距離為所述筒體的1/4，所述出泥管與所述進(jìn)泥管的夾角為300度，所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的2倍，污泥停留時(shí)間為25s。實(shí)驗(yàn)所采用的污泥樣品取自上海市白龍港水質(zhì)凈化廠的初沉濃縮池污泥，污泥濃度為25000mg/L (即 2. 5%含固率)，依照荷蘭標(biāo)準(zhǔn)NEN 3235/4. 3測(cè)定其總砂含量為15% 30% (基于污泥干重)，粗砂(粒徑大于0.2Ilmm)含量為2.0% 2. 5% (基于污泥干重)。采用該高效旋流除砂裝置對(duì)濃縮池的污泥進(jìn)行除砂處理，在污泥進(jìn)泥流速為0. 9 m/s的條件下，該污泥旋流除砂裝置對(duì)粗砂的去除率達(dá)到96%。 在本實(shí)施例的第三個(gè)優(yōu)選例中，構(gòu)建了一套污泥處理規(guī)模為20m3/h的泥砂旋流分離裝置，所述筒體的高度與所述筒體直徑比為3，所述錐形體的錐角為35度，所述導(dǎo)流板的下端與所述進(jìn)泥口的下端之間的距離為所述筒體的1/3，所述出泥管與所述進(jìn)泥管的夾角為360度，所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的5倍，污泥停留時(shí)間為30s。實(shí)驗(yàn)所采用的污泥樣品取自上海市白龍港水質(zhì)凈化廠的初沉濃縮池污泥，污泥濃度為40000mg/L (即4. 0% 含固率)，依照荷蘭標(biāo)準(zhǔn)NEN 3235/4. 3測(cè)定其總砂含量為15% 30% (基于污泥干重)，粗砂(粒徑大于0.2Ilmm)含量為2.0% 2. 5% (基于污泥干重)。采用該高效旋流除砂裝置對(duì)濃縮池的污泥進(jìn)行除砂處理，在進(jìn)泥流量在0. 6m/s的條件下，該除砂裝置對(duì)粗砂的去除率達(dá)85%左右。
權(quán)利要求
1.一種污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，包括筒體、錐形體、排砂口、閥門、筒底支撐架、鐵柵欄、導(dǎo)流板、進(jìn)泥口、進(jìn)泥管、出泥管、出泥口、固定點(diǎn)，其中，所述筒體下部與所述錐形體的上部相連接，所述筒體內(nèi)固定有所述導(dǎo)流板，所述筒體上部設(shè)有所述鐵柵欄，所述鐵柵欄固定所述導(dǎo)流板，所述排砂口位于所述錐形體的底部，所述閥門位于排砂口的上部， 所述筒底支撐架位于所述筒體的底部，所述進(jìn)泥口位于筒體切向側(cè)壁，與所述進(jìn)泥管相連接，所述出泥口位于所述筒體內(nèi)，略低于進(jìn)泥口，與所述進(jìn)泥管相連接，所述固定點(diǎn)位于所述導(dǎo)流板和鐵柵欄之間，用于固定導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述筒體的高度與直徑的比值為2 3，所述錐形體的錐角為20度 35度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流板下端與所述進(jìn)泥口下端之間的距離為筒體高度的1/5 1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述進(jìn)泥口設(shè)在所述筒體上部側(cè)壁切向位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述出泥管從所述筒體中部水平延伸出來(lái)，與所述進(jìn)泥管的夾角大于270度，并且所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的直徑的2 5倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述所述導(dǎo)流板為螺旋型污泥導(dǎo)流板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，其總體積使得泥停留時(shí)間為20s 30s。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，其總體積使得泥停留時(shí)間為20 s 30s。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述筒體的高度與直徑的比值為2. 5，所述錐形體的錐角為30度，所述導(dǎo)流板下端與所述進(jìn)泥口下端之間的距離為筒體高度的1/4，所述出泥管與所述進(jìn)泥管的夾角為360度，并且所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的直徑的3倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的污泥高效旋流除砂裝置，其特征在于，所述出泥管從所述筒體中部水平延伸出來(lái)，與所述進(jìn)泥管的夾角大于270度，并且所述出泥管的直徑為所述進(jìn)泥管的直徑的2 5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥高效旋流泥砂分離處理裝置，包括筒體、鐵柵欄、錐形體、筒底支撐架、切向進(jìn)泥口、進(jìn)泥管、排砂口、導(dǎo)流板、出泥管、出泥口和固定點(diǎn)。所述筒體的下部和錐形體的上部連接在一起；所述的導(dǎo)流板固定于筒體中部腔內(nèi)；所述進(jìn)泥口位于筒體側(cè)壁的切線方向；所述出泥管從筒體中部水平延伸出來(lái)，并且略高于進(jìn)泥口。該泥、砂分離處理裝置利用筒體內(nèi)增設(shè)的螺旋型污泥導(dǎo)流板，增加污泥流在泥、砂旋流分離裝置中的停留時(shí)間，強(qiáng)化泥、砂高效分離。該泥、砂旋流分離處理裝置將旋流除砂和沉降除砂實(shí)現(xiàn)功能統(tǒng)一，將污泥中的砂粒通過(guò)旋流和沉降過(guò)程全部過(guò)濾掉，使污泥易于后續(xù)處理處置。整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地小，工作起來(lái)便捷，功率低，效率高。
文檔編號(hào)C02F11/00GK102351390SQ20111019734
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者古麟, 葉彩虹, 壽宗奇, 徐劍波, 朱南文, 王曉鵬, 聶俊英, 袁海平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)