申請日2016.06.12

　　公開(公告)日2016.10.26

　　IPC分類號C02F1/24

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種污泥處理方法，特別涉及一種含煤污泥濃縮分離方法及裝置。一種含煤污泥濃縮分離裝置，該裝置包括外殼、分離器、渦凹溶氣裝置和刮渣機，外殼的側(cè)面設(shè)有物料進口、清液排出口、浮渣排出口和沉渣排出口;分離器具有一個錐形底且設(shè)置于外殼的內(nèi)部，該錐形底與沉渣排出口相連，分離器內(nèi)的中心處設(shè)有一兩頭呈喇叭狀開口的反應(yīng)擴散筒，所述渦凹溶氣裝置設(shè)于該反應(yīng)擴散筒內(nèi)，所述物料進口通過管路伸入反應(yīng)擴散筒的底部。本發(fā)明利用氣浮原理一步處理實現(xiàn)重質(zhì)污泥、輕質(zhì)污泥濃縮和清液分離，可以有效解決含煤污泥濃縮處理的難題，提高煤礦污水處理效果。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：該裝置包括外殼(1)、分離器(2)、渦凹溶氣裝置(3)和刮渣機(4)，外殼(1)的側(cè)面設(shè)有物料進口(5)、清液排出口(6)、浮渣排出口(7)和沉渣排出口(8);分離器具有一個錐形底且設(shè)置于外殼的內(nèi)部，該錐形底與沉渣排出口相連，分離器內(nèi)的中心處設(shè)有一兩頭呈喇叭狀開口的反應(yīng)擴散筒(9)，所述渦凹溶氣裝置設(shè)于該反應(yīng)擴散筒內(nèi)，所述物料進口通過管路伸入反應(yīng)擴散筒的底部。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：反應(yīng)擴散筒使分離器內(nèi)分隔為反應(yīng)擴散段(10)、沉降澄清段(11)和沉渣壓縮段(12)三個區(qū)域，反應(yīng)擴散筒內(nèi)部為反應(yīng)擴散段，反應(yīng)擴散筒筒壁外側(cè)的區(qū)域為沉降澄清段，反應(yīng)擴散筒下方的區(qū)域為沉渣壓縮段。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：刮渣機設(shè)于分離器的頂部，通過刮板旋轉(zhuǎn)將浮渣排出。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：反應(yīng)擴散筒在分離器內(nèi)部豎直設(shè)置，其底部為小喇叭口，其頂部為大喇叭口，小喇叭口與大喇叭口的高度比例為1:3-4。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：反應(yīng)擴散筒的兩個喇叭口的斜角為15°-75°。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：外殼為長方形，分離器位于其中心處且將外殼內(nèi)的空間分隔成左右兩部分，分離器右側(cè)上部設(shè)有半圓式可調(diào)出水堰(14)和浮渣擋板(13)，分離器右側(cè)下方與外殼內(nèi)壁之間設(shè)有清液擋板(15)，清液擋板將外殼內(nèi)與分離器右側(cè)之間的空間分隔，可調(diào)出水堰與清液擋板之間的空間為清液收集區(qū)(17)，清液排出口(6)與清液擋板相鄰并設(shè)于其上方。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含煤污泥濃縮分離裝置，其特征在于：分離器左側(cè)底部下方與外殼內(nèi)壁之間設(shè)有向外傾斜的浮渣沉降板(16)，浮渣沉降板將外殼內(nèi)與分離器左側(cè)之間的空間分隔，浮渣排出口(7)與浮渣沉降板相鄰并設(shè)于其上方。

　　8.一種采用權(quán)利要求1所述裝置的含煤污泥濃縮分離方法，其特征在于該方法包括：

　　將經(jīng)過調(diào)理的含煤污泥送入分離器中，通過渦凹溶氣裝置溶入微小空氣泡，將污泥中的輕質(zhì)污泥、重質(zhì)污泥循環(huán)濃縮分離，水分以清液形式排出;

　　將輕質(zhì)污泥浮到分離器上部，通過刮渣機刮除;

　　將重質(zhì)污泥沉到分離器下部，壓縮后通過沉渣排出口排出;

　　所述循環(huán)濃縮分離過程包括反應(yīng)擴散、沉降澄清、沉渣壓縮;通過反應(yīng)擴散筒將初步沉淀的重質(zhì)污泥中較輕的部分再次溶氣上浮分離，循環(huán)往復，直至輕質(zhì)污泥全部上浮，重質(zhì)污泥沉降壓縮。

　　說明書

　　一種含煤污泥濃縮分離方法及裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污泥處理方法，特別涉及一種含煤污泥濃縮分離方法及裝置。

　　背景技術(shù)

　　煤炭是我國的主要一次能源，長期以來不會改變。隨著環(huán)境保護越來越嚴格，煤礦企業(yè)的污廢水處理受到前所未有的重視。尤其是煤礦區(qū)的生活污水，水處理技術(shù)本身已經(jīng)相對成熟完善;但是水處理產(chǎn)生的含煤污泥一直是礦區(qū)生活污水處理的難點和最終污染源。

　　礦區(qū)的生產(chǎn)組織特點使得大量的煤粉、煤渣進入污水下水道，在生活污水處理系統(tǒng)的初沉池、反應(yīng)池等沉淀出來，最終排至污泥濃縮池。由于煤粉、煤渣物理性質(zhì)與生活污泥有很大差異，沉降速度較快、流動性差、易板結(jié)，造成大部分污泥濃縮池效果差、污泥板結(jié)、堵塞輸送管路等，降低了污水處理系統(tǒng)的處理效果。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供一種含煤污泥濃縮分離裝置，利用氣浮原理一步處理實現(xiàn)重質(zhì)污泥、輕質(zhì)污泥濃縮和清液分離，可以有效解決含煤污泥濃縮處理的難題，提高煤礦污水處理效果。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

　　一種含煤污泥濃縮分離裝置，該裝置包括外殼、分離器、渦凹溶氣裝置和刮渣機，外殼的側(cè)面設(shè)有物料進口、清液排出口、浮渣排出口和沉渣排出口;分離器具有一個錐形底且設(shè)置于外殼的內(nèi)部，該錐形底與沉渣排出口相連，分離器內(nèi)的中心處設(shè)有一兩頭呈喇叭狀開口的反應(yīng)擴散筒，所述渦凹溶氣裝置設(shè)于該反應(yīng)擴散筒內(nèi)，所述物料進口通過管路伸入反應(yīng)擴散筒的底部。所述分離器用于實現(xiàn)污泥的循環(huán)濃縮分離，其中渦凹溶氣裝置用于將空氣溶解于污泥中;反應(yīng)擴散筒內(nèi)將含有微氣泡的輕質(zhì)污泥浮起、重質(zhì)污泥初步沉淀;沉降澄清段實現(xiàn)清液與污泥的進一步分離，沉渣壓縮段將重質(zhì)污泥進一步濃縮;出水堰將清液分離;刮渣機及浮渣擋板將浮渣排出。

　　作為優(yōu)選，反應(yīng)擴散筒使分離器內(nèi)分隔為反應(yīng)擴散段、沉降澄清段和沉渣壓縮段三個區(qū)域，反應(yīng)擴散筒內(nèi)部為反應(yīng)擴散段，反應(yīng)擴散筒筒壁外側(cè)的區(qū)域為沉降澄清段，反應(yīng)擴散筒下方的區(qū)域為沉渣壓縮段。

　　作為優(yōu)選，刮渣機設(shè)于分離器的頂部，通過刮板旋轉(zhuǎn)將浮渣排出。

　　作為優(yōu)選，反應(yīng)擴散筒在分離器內(nèi)部豎直設(shè)置，其底部為小喇叭口，其頂部為大喇叭口，小喇叭口與大喇叭口的高度比例為1:3-4。

　　作為優(yōu)選，反應(yīng)擴散筒的兩個喇叭口的斜角為15°-75°，具體根據(jù)污泥比重與含固率設(shè)定。更為優(yōu)選的是，小喇叭口的斜角為43-48°，大喇叭口的斜角為58-62°。上部的大喇叭口的角度主要影響水流的減速，這個與污泥比重和含固率相關(guān)，下部小喇叭口主要起到再循環(huán)的導流作用。

　　作為優(yōu)選，外殼為長方形，分離器位于其中心處且將外殼內(nèi)的空間分隔成左右兩部分，分離器右側(cè)頂部設(shè)有半圓式可調(diào)出水堰、浮渣擋板及旋轉(zhuǎn)式刮渣機，分離器右側(cè)下方與外殼內(nèi)壁之間設(shè)有清液擋板，清液擋板將外殼內(nèi)與分離器右側(cè)之間的空間分隔，可調(diào)出水堰與清液擋板之間的空間為清液收集區(qū)，清液排出口與清液擋板相鄰并設(shè)于其上方。

　　作為優(yōu)選，分離器左側(cè)底部下方與外殼內(nèi)壁之間設(shè)有向外傾斜的浮渣沉降板，浮渣沉降板將外殼內(nèi)與分離器左側(cè)之間的空間分隔，浮渣排出口與浮渣沉降板相鄰并設(shè)于其上方。

　　一種采用所述裝置的含煤污泥濃縮分離方法，該方法包括：

　　將經(jīng)過調(diào)理的含煤污泥送入分離器中，通過渦凹溶氣裝置溶入微小空氣泡，將污泥中的輕質(zhì)污泥、重質(zhì)污泥循環(huán)濃縮分離，水分以清液形式排出;

　　將輕質(zhì)污泥浮到分離器上部，通過刮渣機刮除;

　　將重質(zhì)污泥沉到分離器下部，壓縮后通過沉渣排出口排出;

　　所述循環(huán)濃縮分離過程包括反應(yīng)擴散、沉降澄清、沉渣壓縮;通過反應(yīng)擴散筒將初步沉淀的重質(zhì)污泥中較輕的部分再次溶氣上浮分離，循環(huán)往復，直至輕質(zhì)污泥全部上浮，重質(zhì)污泥沉降壓縮。整個過程在分離器內(nèi)部通過重力與浮力完成，無需額外動力。該方法利用渦凹氣浮原理，對含煤污泥進行濃縮分離。所述循環(huán)濃縮分離通過分離器中特殊設(shè)計的反應(yīng)擴散筒實現(xiàn)，根據(jù)污泥比重及濃度等，設(shè)計不同的反應(yīng)擴散筒直徑、錐角及高度，實現(xiàn)污泥溶氣過程中自然上升、循環(huán)溶氣及分離過程。

　　本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的含煤污泥濃縮分離方法與裝置通過分離器內(nèi)部的循環(huán)溶氣、上浮、濃縮分離過程，可以實現(xiàn)煤礦礦井水及生活污水處理過程所產(chǎn)生含煤污泥中的重質(zhì)污泥、輕質(zhì)污泥與清液的有效分離;采用渦凹溶氣避免了傳統(tǒng)溶氣方式結(jié)構(gòu)復雜、易堵塞的弊端;同時由于分離器采用內(nèi)部循環(huán)，無需額外動力，具有設(shè)備簡單、能耗低、維護方便等特點。