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垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢方法

發布時間:2020-1-1 7:32:16  中國污水處理工程網

  申請日2019.08.29

  公開(公告)日2019.11.26

  IPC分類號B01D21/26; C02F3/28; C02F103/06

  摘要

  本發明涉及一種垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置及實施方法,其中:進水導流部連接裝有水力洗砂混合器的進水管段;砂水分離部裝有旋流槳葉式攪拌器;出水收集部裝有出水三角堰和出水環形收集槽;砂垢排出部裝有螺旋壓榨輸送機和砂水分離排放管。水流進入到水力旋流除砂的圓形筒和圓錐形筒內,砂垢沉降并在旋流槳葉式攪拌器的作用下聚集到砂垢收集斗中。水流通過導流斜板或斜管向上流動,上升出水收集后通過清液出水管排出本系統。砂垢通過螺旋壓榨輸送機的輸送提升,壓榨脫水,將細砂及垢塊排出本系統。本發明將洗砂、沉砂及砂水分離功能設計集合成一體化設備,實現滲濾液厭氧處理系統不停運清空和高效穩定運行。

  權利要求書

  1.一種垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:它包括機架、水力洗砂混合器(3)、進水導流部(5)、砂水分離部(6)、出水收集部(11)、砂垢排出部(14)以及連接管道;

  所述進水導流部(5)為圓形筒,該圓形筒安裝在機架上,進水導流部(5)連接進水管段(1),進水管段(1)上安裝水力洗砂混合器(3);所述進水導流部(5)的圓形筒內的中部設置導流斜板或斜管(9);

  所述砂水分離部(6)為圓錐形筒,該圓錐形筒的圓形筒體部分安裝在進水導流部(5)的下方并與圓形筒底部連接,砂水分離部(6)的頂部裝有旋流槳葉式攪拌器(7),旋流槳葉式攪拌器(7)由一根帶有螺旋線體的下垂軸和水平軸組成,水平軸安裝在下垂軸的底端,水平軸上均勻布設有數個呈傾斜狀的槳葉,水平軸位于砂水分離部(6)的圓錐形筒體的中間位置,在圓錐形筒體底部出口處裝有砂垢收集斗和沉砂分離控制閥(13);

  所述出水收集部(11)位于砂水分離部(6)的上方,出水收集部(11)裝有出水三角堰(10)和出水環形收集槽,出水三角堰(10)設置在進水導流部(5)的圓形筒的頂部且位于導流斜板或斜管(9)的上方,出水環形收集槽安裝在圓形筒的外圈并連接清液出水管(12),由導流斜板或斜管(9)導流上升的出水經過出水三角堰(10)溢流,流入出水環形收集槽再通過清液出水管(12)排出本系統進入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中;

  所述砂垢排出部(14)設置在砂水分離部(6)的圓錐形筒體出口處的砂垢收集斗的下方,砂垢排出部(14)裝有螺旋壓榨輸送機(15)和砂水分離排放管(18),螺旋壓榨輸送機(15)密封式地傾斜安裝,螺旋壓榨輸送機(15)的動力部分位于地面,螺旋壓榨輸送機(15)的輸送部分向上傾斜延伸,螺旋壓榨輸送機(15)的出口部分位于上面頂部;所述螺旋壓榨輸送機(15)配置螺旋放空閥(16)、砂垢分離液位控制閥(17)和位于螺旋壓榨輸送機(15)出口部分的感應器,當砂水分離部(6)底部的砂垢收集斗匯集細砂及垢塊后,砂垢排出部(14)的感應器感應到螺旋壓榨輸送機(15)出口部分沒有砂及垢塊下落,操作螺旋放空閥(16)、沉砂分離控制閥(13)和砂垢分離液位控制閥(17),砂垢通過螺旋壓榨輸送機(15)的斜向螺旋體輸送提升,壓榨脫水,將細砂及垢塊排出本系統,并通過砂水分離排放管(18)將排水接入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中。

  2.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述水力洗砂混合器(3)裝有串聯的雙Y型導流裝置。

  3.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述水力洗砂混合器(3)在進水管段(1)的設置部位的前后位置分別裝有前閥門(2)和后閥門(4)。

  4.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述砂水分離部(6)的圓錐形筒體上設置中位出水管,中位出水管上裝有中位放空閥(8),中位出水管連接清液出水管(12)。

  5.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述除砂去垢裝置配套安裝可編程序控制裝置,同步控制沉砂分離控制閥(13)、螺旋放空閥(16)和砂垢分離液位控制閥(17)的開關,以及螺旋壓榨輸送機(15)的運行,實現砂垢排出部(14)的序批式自動運行。

  6.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述進水導流部(5)的圓形筒內設置導流板,導流板與圓形筒體之間的間距為5~15mm,導流板的導流長度為筒徑0.3~0.5倍。

  7.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述進水導流部(5)的圓形筒與砂水分離部(6)的圓錐形筒相連接的角度為15°~30°。

  8.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,其特征在于:所述進水導流部(5)的導流斜板或斜管(9)區域的高度為0.6~1.0m,安裝傾斜角度為60°~75°。

  9.按照權利要求1所述的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置的實施方法,其特征在于:厭氧系統底部的排水口或排泥口排出夾雜混合物的水流,進入進水管段(1)和水力洗沙混合器(3),在水力洗沙混合器(3)內利用水力湍流作用,強化混合物的摩擦清洗,清除細砂垢塊表面粘附的厭氧污泥和有機物;

  經過水力洗沙混合器(3)后的水流,通過切向入口進入到水力旋流除砂的進水導流部(5)的圓形筒和砂水分離部(6)的圓錐形筒內,通過筒體內的導流槽,讓水流能夠沿著圓形筒和圓錐形筒流動形成水力旋流,比重較大的細砂及垢塊在重力作用下沉降,并在旋流槳葉式攪拌器(7)的作用下沿砂水分離部(6)的底部坡道聚集到砂垢收集斗中;

  水流通過設置在進水導流部(5)的圓形筒中部的導流斜板或斜管(9)向上流動,通過導流斜板或斜管(9)的作用加速細砂或垢塊的下沉,提高除砂去垢的效果,上升出水經過出水三角堰(10)溢流,進入到位于圓形筒外圈的出水環形收集槽,出水收集后通過清液出水管(12)排出本系統進入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中;

  砂水分離部(6)底部的砂垢收集斗匯集細砂及垢塊后,通過設置在砂垢排出部(14)出口處的感應器,當沒有砂及垢塊下落后,首先關閉螺旋壓榨輸送機(15)的運行,打開螺旋放空閥(16)放空后再關閉;然后打開沉砂分離控制閥(13),讓沉積的砂水和垢塊一同填充滿砂垢排出部(14)再關閉沉砂分離控制閥(13);再打開砂垢分離液位控制閥(17),平衡螺旋壓榨輸送機(15)螺旋部分的水位后關閉;再開啟螺旋壓榨輸送機(15)進行分離操作,待未監測到排出口有排出物后再運行;最終實現通過密封式斜向螺旋輸送提升,壓榨脫水,將細砂及垢塊排出本系統,同時通過砂水分離排放管(18)將排水接入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中。

  說明書

  垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置及實施方法

  技術領域

  本發明涉及垃圾滲濾液處理技術領域及相關的廢水處理設備領域,尤其涉及生活垃圾焚燒廠滲濾液厭氧處理系統的排砂及排出無機沉積物的除砂去垢的裝置及實施方法。

  背景技術

  目前,我國垃圾分類收集系統尚不健全,生活垃圾容易混入道路清掃所產生的細砂等無機垃圾;垃圾滲濾液中本身含有較高的無機鹽分,這些無機物最終會進入垃圾滲濾液處理系統。我國對生活垃圾焚燒廠產生的垃圾滲濾液一般采用的處理流程為“厭氧+硝化反硝化膜生物反應器”,配套相應的后續深度處理工藝,處理后的出水滿足相應排放標準。由于流程中厭氧處理系統的水力停留時間和污泥停留時間均比較長,細砂容易在系統內累積,造成反應器和管道堵塞。另一方面,厭氧處理系統中的pH值一般偏堿性,垃圾滲濾液中的鈣鎂離子濃度極高,也會容易形成無機沉積物,引起設備的結垢和管道的堵塞,對系統的正常運行不利。

  因此,對垃圾滲濾液需要及時將厭氧系統中的細砂、形成的無機垢塊沉積物等固體排出系統。常規的厭氧系統中除砂去垢方法是將厭氧系統停運放空后進行疏通置換,這樣容易導致系統再啟動時間、運行的時間過長,無法滿足處理系統關于不間斷運行的要求。

  目前還有一種處理方法是采用傳統的污水處理工藝中的沉砂、除砂方法,大多采用沉砂池、砂水分離器等傳統方法,但是將傳統污水處理工藝的設備直接應用到垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢,存在有以下缺陷:

  1、厭氧系統中的無機固體粒徑較小,用傳統方法不能有效去除。

  2、厭氧系統中細砂和無機固體垢表面粘附有大量的厭氧污泥,用傳統方法難以將固體表面的污泥清洗干凈,直接排放的細砂和無機物含有污泥,容易引起二次環境污染和嚴重臭味,同時容易導致厭氧系統污泥流失。

  3、傳統污水處理工藝中大多采用沉砂、除砂分體式設計,即沉砂裝置與砂水分離裝置分開設置,占地面積大。

  4、傳統污水處理工藝中洗砂、沉砂及砂水分離配置的設備數量多,故障率高,尤其是提砂裝置長期運行后容易堵塞。

  有鑒于此,本領域技術人員致力于研發一種能夠保持滲濾液厭氧處理系統不停運清空、能夠高效去除細砂及垢塊、實現滲濾液厭氧處理系統的高效穩定運行的排砂及排出無機沉積物的裝置,以解決上述處理方法所存在的問題。

  發明內容

  本發明的任務是提供一種垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置及實施方法,將洗砂、沉砂及砂水分離功能設計集合成一體化設備,旨在能夠實現保持滲濾液厭氧處理系統不停運清空,實現細砂及垢塊的高效去除,實現滲濾液厭氧處理系統的高效穩定運行,解決了現有滲濾液厭氧處理系統長期運行積累細砂及無機垢塊、容易導致堵塞淤積、降低處理效率、縮短厭氧處理系統的使用壽命等問題,具有很好的實際應用價值。

  本發明的技術解決方案如下:

  一種垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,它包括機架、水力洗砂混合器、進水導流部、砂水分離部、出水收集部、砂垢排出部以及連接管道;

  所述進水導流部為圓形筒,該圓形筒安裝在機架上,進水導流部連接進水管段,進水管段上安裝水力洗砂混合器;所述進水導流部的圓形筒內的中部設置導流斜板或斜管;

  所述砂水分離部為圓錐形筒,該圓錐形筒的圓形筒體部分安裝在進水導流部的下方并與圓形筒底部連接,砂水分離部的頂部裝有旋流槳葉式攪拌器,旋流槳葉式攪拌器由一根帶有螺旋線體的下垂軸和水平軸組成,水平軸安裝在下垂軸的底端,水平軸上均勻布設有數個呈傾斜狀的槳葉,水平軸位于砂水分離部的圓錐形筒體的中間位置,在圓錐形筒體底部出口處裝有砂垢收集斗和沉砂分離控制閥;

  所述出水收集部位于砂水分離部的上方,出水收集部裝有出水三角堰和出水環形收集槽,出水三角堰設置在進水導流部的圓形筒的頂部且位于導流斜板或斜管的上方,出水環形收集槽安裝在圓形筒的外圈并連接清液出水管,由導流斜板或斜管導流上升的出水經過出水三角堰溢流,流入出水環形收集槽再通過清液出水管排出本系統進入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中;

  所述砂垢排出部設置在砂水分離部的圓錐形筒體出口處的砂垢收集斗的下方,砂垢排出部裝有螺旋壓榨輸送機和砂水分離排放管,螺旋壓榨輸送機密封式地傾斜安裝,螺旋壓榨輸送機的動力部分位于地面,螺旋壓榨輸送機的輸送部分向上傾斜延伸,螺旋壓榨輸送機的出口部分位于上面頂部;所述螺旋壓榨輸送機配置螺旋放空閥、砂垢分離液位控制閥和位于螺旋壓榨輸送機出口部分的感應器,當砂水分離部底部的砂垢收集斗匯集細砂及垢塊后,砂垢排出部的感應器感應到螺旋壓榨輸送機出口部分沒有砂及垢塊下落,操作螺旋放空閥、沉砂分離控制閥和砂垢分離液位控制閥,砂垢通過螺旋壓榨輸送機的斜向螺旋體輸送提升,壓榨脫水,將細砂及垢塊排出本系統,并通過砂水分離排放管將排水接入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中。

  所述水力洗砂混合器裝有串聯的雙Y型導流裝置。

  所述水力洗砂混合器在進水管段的設置部位的前后位置分別裝有前閥門和后閥門。

  所述砂水分離部的圓錐形筒體上設置中位出水管,中位出水管上裝有中位放空閥,中位出水管連接清液出水管。

  所述除砂去垢裝置配套安裝可編程序控制裝置,同步控制沉砂分離控制閥、螺旋放空閥和砂垢分離液位控制閥的開關,以及螺旋壓榨輸送機的運行,實現砂垢排出部的序批式自動運行。

  所述進水導流部的圓形筒內設置導流板,導流板與圓形筒體之間的間距為5~15mm,導流板的導流長度為筒徑0.3~0.5倍。

  所述進水導流部的圓形筒與砂水分離部的圓錐形筒相連接的角度為15°~30°。

  所述進水導流部的導流斜板或斜管區域的高度為0.6~1.0m,安裝傾斜角度為60°~75°。

  所述垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置的實施方法,厭氧系統底部的排水口或排泥口排出夾雜混合物的水流,進入進水管段和水力洗沙混合器,在水力洗沙混合器內利用水力湍流作用,強化混合物的摩擦清洗,清除細砂垢塊表面粘附的厭氧污泥和有機物;

  經過水力洗沙混合器后的水流,通過切向入口進入到水力旋流除砂的進水導流部的圓形筒和砂水分離部的圓錐形筒內,通過筒體內的導流槽,讓水流能夠沿著圓形筒和圓錐形筒流動形成水力旋流,比重較大的細砂及垢塊在重力作用下沉降,并在旋流槳葉式攪拌器的作用下沿砂水分離部的底部坡道聚集到砂垢收集斗中;

  水流通過設置在進水導流部的圓形筒中部的導流斜板或斜管向上流動,通過導流斜板或斜管的作用加速細砂或垢塊的下沉,提高除砂去垢的效果,上升出水經過出水三角堰溢流,進入到位于圓形筒外圈的出水環形收集槽,出水收集后通過清液出水管排出本系統進入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中;

  砂水分離部底部的砂垢收集斗匯集細砂及垢塊后,通過設置在砂垢排出部出口處的感應器,當沒有砂及垢塊下落后,首先關閉螺旋壓榨輸送機的運行,打開螺旋放空閥放空后再關閉;然后打開沉砂分離控制閥,讓沉積的砂水和垢塊一同填充滿砂垢排出部再關閉沉砂分離控制閥;再打開砂垢分離液位控制閥,平衡螺旋壓榨輸送機螺旋部分的水位后關閉;再開啟螺旋壓榨輸送機進行分離操作,待未監測到排出口有排出物后再運行;最終實現通過密封式斜向螺旋輸送提升,壓榨脫水,將細砂及垢塊排出本系統,同時通過砂水分離排放管將排水接入到滲濾液厭氧處理系統的進水或循環管路中。

  按本發明的一種垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置及實施方法,將洗砂、沉砂及砂水分離功能設計集合成一體化設備,能夠實現保持滲濾液厭氧處理系統不停運清空,實現細砂及垢塊的高效去除,實現滲濾液厭氧處理系統的高效穩定運行。

  采用本發明的垃圾滲濾液厭氧處理系統中除砂去垢裝置,能夠實現洗砂、沉砂、除砂功能一體化,具有結構簡單、設計合理、占地面積節省、操作使用方便、運行維護成本低等優點;能夠實現滲濾液厭氧處理系統穩定除砂去垢,同時避免厭氧污泥流失的風險;提高厭氧處理系統運行效率和使用壽命。

  采用本發明的除砂去垢方法,對滲濾液厭氧處理系統長時間運行后積累的細砂和垢塊能夠產生較高的去除效果,能將厭氧系統中粒徑大于0.2mm的細砂去除。本方法實現了旋流除砂去垢的出水連續運行,排砂序批式運行,提高了設備的運行穩定性。本方法能夠優化所設置的監測裝置,能夠通過PLC實現自控運行,提高自動運行工作效率,確保了很好的處理效果。本方法在實現除砂去垢功能的同時,不會引起厭氧系統污泥流失。(發明人劉超;史昕龍;安淼;王聲東;陳善平;邰俊;張瑞娜)

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