公布日：2023.11.14
申請日：2023.10.12
分類號(hào)：C02F1/38(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F11/127(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種污泥濃縮回流分離裝置及污水處理系統(tǒng)，包括：分離筒具有沿分離筒的軸向相對的第一端和第二端，分離筒內(nèi)具有內(nèi)腔。葉輪設(shè)置于內(nèi)腔，葉輪包括第一固定部、第二固定部和多個(gè)槳葉。槳葉的外緣與分離筒的內(nèi)壁面在第一表面具有徑向距離。槳葉包括固定連接在第一固定部、第二固定部之間的葉片。進(jìn)料管位于分離筒的第一端。第一出料管與內(nèi)腔靠近分離筒的內(nèi)壁面區(qū)域連通。第二出料管與槳葉的內(nèi)緣圍繞形成的中心區(qū)域連通。混合液中的污泥顆粒在葉輪旋轉(zhuǎn)的過程中進(jìn)行了濃縮分離。內(nèi)回流的物料濃度提高，而降低內(nèi)回流的流量，降低了內(nèi)回流的能耗。進(jìn)入二沉池的混合液濃度相應(yīng)降低，降低了二沉池固體負(fù)荷，提升二沉池的處理能力。
權(quán)利要求書
1.一種污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，包括：分離筒，具有沿所述分離筒的軸向相對的第一端和第二端，所述分離筒內(nèi)具有內(nèi)腔；葉輪，設(shè)置于所述內(nèi)腔，所述葉輪包括第一固定部、第二固定部和多個(gè)槳葉，所述第一固定部和所述第二固定部相對設(shè)置；所述槳葉包括外緣和內(nèi)緣，所述槳葉的外緣與所述分離筒的內(nèi)壁面在所述分離筒的第一表面具有徑向距離；所述第一表面為所述分離筒的徑向截面；所述槳葉包括固定連接在所述第一固定部、所述第二固定部之間的葉片，所述葉片的寬度方向與所述槳葉的軌跡圓經(jīng)過外緣的直徑具有夾角；所述軌跡圓為所述槳葉的外緣的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡；進(jìn)料管，位于所述分離筒的第一端，并與所述內(nèi)腔連通；第一出料管，與所述內(nèi)腔靠近所述分離筒的內(nèi)壁面區(qū)域連通；第二出料管，與所述槳葉的內(nèi)緣圍繞形成的中心區(qū)域連通；所述第一固定部包括轉(zhuǎn)盤和環(huán)繞所述轉(zhuǎn)盤的周向設(shè)置的多根支撐桿，所述支撐桿與所述槳葉一一對應(yīng)；在所述槳葉中，所述葉片的數(shù)量為多個(gè)，所述多個(gè)葉片的端部與所述支撐桿連接，并沿所述支撐桿的軸向彼此間隔分布，所述葉片的數(shù)量為2~3；所述污泥濃縮回流分離裝置還包括：倒錐體，位于所述內(nèi)腔，所述倒錐體靠近或固定于所述葉輪的第二固定部；所述倒錐體的直徑在所述第一端至所述第二端的方向上逐漸增大；所述第二出料管穿過所述倒錐體，與所述中心區(qū)域連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述支撐桿包括在所述轉(zhuǎn)盤上間隔設(shè)置的第一支撐桿和第二支撐桿，所述葉片與所述第一支撐桿、所述第二支撐桿均固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述第一支撐桿和所述第二支撐桿平行設(shè)置，所述第一支撐桿的軸向長度大于所述第二支撐桿的軸向長度，所述葉片與所述第一支撐桿的夾角為30~60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述倒錐體的錐角為30~60°，所述倒錐體的最大直徑與所述槳葉的直徑相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述倒錐體與所述葉輪的第二固定部為一體；所述葉片的端部固定連接于所述倒錐體的側(cè)面；所述第二出料管與所述倒錐體轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述污泥濃縮回流分離裝置還包括：導(dǎo)流蓋板，延伸至所述分離筒的內(nèi)腔靠近所述中心區(qū)域，且在所述分離筒的軸向上的高度與所述進(jìn)料管平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，1＜所述徑向距離與所述進(jìn)料管的寬度的比值≤10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥濃縮回流分離裝置，其特征在于，所述污泥濃縮回流分離裝置的驅(qū)動(dòng)裝置為攪拌電機(jī)，所述攪拌電機(jī)與所述葉輪連接，用于驅(qū)動(dòng)所述葉輪繞自身的中心線旋轉(zhuǎn)。
9.一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括生化池、二沉池、引流裝置、第一輸送管路、第二輸送管路、第三輸送管路、重質(zhì)水力篩分裝置、第四輸送管路、第五輸送管路、第六輸送管路以及權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的污泥濃縮回流分離裝置；所述生化池通過所述第一輸送管路與所述污泥濃縮回流分離裝置的進(jìn)料管連通；所述污泥濃縮回流分離裝置的第一出料管通過所述第二輸送管路與所述生化池連通；所述污泥濃縮回流分離裝置的第二出料管通過所述第三輸送管路與所述二沉池連通；所述重質(zhì)水力篩分裝置通過所述第四輸送管路與所述二沉池連通；所述重質(zhì)水力篩分裝置的下出料口通過所述第五輸送管路與所述生化池連通；所述重質(zhì)水力篩分裝置的上出料口通過所述第六輸送管路將剩余污泥排出系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種污泥濃縮回流分離裝置及污水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)在應(yīng)對冬季低溫存在的絲狀菌膨脹及二沉池污泥濃度過高處理能力下降的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種污泥濃縮回流分離裝置，包括：
分離筒具有沿分離筒的軸向相對的第一端和第二端，分離筒內(nèi)具有內(nèi)腔。
葉輪設(shè)置于內(nèi)腔，葉輪包括第一固定部、第二固定部和多個(gè)槳葉，第一固定部和第二固定部相對設(shè)置。槳葉包括外緣和內(nèi)緣，槳葉的外緣與分離筒的內(nèi)壁面在第一表面具有徑向距離。第一表面為分離筒的徑向截面。槳葉包括固定連接在第一固定部、第二固定部之間的葉片，葉片的寬度方向與槳葉的軌跡圓經(jīng)過外緣的直徑具有夾角。軌跡圓為槳葉的外緣的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡。
進(jìn)料管位于分離筒的第一端，并與內(nèi)腔連通。
第一出料管與內(nèi)腔靠近分離筒的內(nèi)壁面區(qū)域連通。
第二出料管與槳葉的內(nèi)緣圍繞形成的中心區(qū)域連通。
第一固定部包括轉(zhuǎn)盤和環(huán)繞轉(zhuǎn)盤的周向設(shè)置的多根支撐桿，支撐桿與槳葉一一對應(yīng)。
在槳葉中，葉片的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)葉片的端部與支撐桿連接，并沿支撐桿的軸向彼此間隔分布，葉片的數(shù)量為2~3。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，支撐桿包括在轉(zhuǎn)盤上間隔設(shè)置的第一支撐桿和第二支撐桿，葉片與第一支撐桿、第二支撐桿均固定連接。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，第一支撐桿和第二支撐桿平行設(shè)置，第一支撐桿的軸向長度大于第二支撐桿的軸向長度，葉片與第一支撐桿的夾角為30~60°。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，污泥濃縮回流分離裝置還包括：
倒錐體，位于內(nèi)腔，倒錐體靠近或固定于葉輪的第二固定部。倒錐體的直徑在第一端至第二端的方向上逐漸增大。第二出料管穿過倒錐體，與中心區(qū)域連通。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，倒錐體的錐角為30~60°，倒錐體的最大直徑與槳葉的直徑相等。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，倒錐體與葉輪的第二固定部為一體。葉片的端部固定連接于倒錐體的側(cè)面。第二出料管與倒錐體轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，污泥濃縮回流分離裝置還包括：
導(dǎo)流蓋板延伸至分離筒的內(nèi)腔靠近中心區(qū)域，且在分離筒的軸向上的高度與進(jìn)料管基本平齊。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，1＜徑向距離與進(jìn)料管的寬度的比值≤10。
根據(jù)本申請的一些實(shí)施例，污泥濃縮回流分離裝置的驅(qū)動(dòng)裝置為攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)與葉輪連接，用于驅(qū)動(dòng)葉輪繞自身的中心線旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明第二方面提供一種污水處理系統(tǒng)，包括生化池、二沉池、引流裝置、第一輸送管路、第二輸送管路和第三輸送管路以及上述的污泥濃縮回流分離裝置。
生化池通過第一輸送管路與污泥濃縮回流分離裝置的進(jìn)料管連通。
污泥濃縮回流分離裝置的第一出料管通過第二輸送管路與生化池連通。
污泥濃縮回流分離裝置的第二出料管通過第三輸送管路與二沉池連通。
上述污泥濃縮回流分離裝置，混合液通過進(jìn)料管進(jìn)入分離筒的內(nèi)腔。在葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的作用下，混合液中的污泥顆粒大部分移動(dòng)至槳葉和分離筒的內(nèi)壁面之間的區(qū)域（該區(qū)域可以稱為濃縮區(qū)），混合液中的活性污泥移動(dòng)至中心區(qū)域。濃縮區(qū)的污泥顆粒沉降后經(jīng)第一出料管排出，如返回至生化池進(jìn)行內(nèi)回流，而中心區(qū)域的經(jīng)第二出料管排出，如進(jìn)入二沉池�；旌弦褐械奈勰囝w粒在葉輪旋轉(zhuǎn)的過程中進(jìn)行了濃縮分離。如此，內(nèi)回流的物料濃度提高，而降低內(nèi)回流的流量，降低了內(nèi)回流的能耗。同時(shí)，進(jìn)入二沉池的混合液濃度相應(yīng)降低，降低了二沉池固體負(fù)荷，提升二沉池的處理能力。此外，經(jīng)上述污泥濃縮回流裝置分離后，比重較大的污泥顆�；亓髦辽兀嵘松氐奶幚砟芰�，提高應(yīng)對冬季的低溫沖擊能力；而比重較輕富集絲狀菌的混合液進(jìn)入二沉池，經(jīng)重質(zhì)水力篩分裝置二次篩分，輕質(zhì)的絲狀菌從重質(zhì)水力篩分裝置上口排出系統(tǒng)，而含污泥顆粒的物料以外回流的方式返回生化池，進(jìn)而有效抑制冬季低溫條件下的絲狀菌膨脹，提高生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
混合液經(jīng)過多個(gè)葉片，在多個(gè)葉片區(qū)域形成了逐步遞減的多級(jí)濃度梯度差，從而提升混合液的分離效果。而且葉輪整體在槳葉之間形成槳間進(jìn)流空間，使得葉輪的總進(jìn)流空間增大了，提高了混合液的處理效率。因此污泥濃縮回流分離裝置對混合液的處理能力和處理效果得到大幅提升。
（發(fā)明人：鐘言;韓紅波;侯起航;顧群;李曦柯;陳思源）
