[发明专利]一种泥水分离式的污泥厌氧消化处理系统及方法

说明书

本发明公开一种泥水分离式的污泥厌氧消化处理系统，包括污泥厌氧消化罐、排水组件和用于泥水分离的旋流器，污泥厌氧消化罐上设有进泥管道、污泥循环搅拌组件和检测元件，旋流器分别与排水组件和进泥管道连接。污泥厌氧消化罐内设有机械搅拌组件和沼气循环搅拌组件，机械搅拌组件设于罐体侧部，沼气循环搅拌组件既收集罐内沼气，又利用沼气搅拌污泥。污泥循环搅拌组件用于实现污泥在罐中循环搅拌，并将污泥排出罐外；检测元件对污泥的液位、温度、压力、粘度和电位进行检测。本发明的处理系统具有拆装灵活、占地面积小、空间利用率高等优点。本发明还公开一种泥水分离式的污泥厌氧消化处理方法，提高污泥的厌氧消化效率和脱水性能、减少污泥体积。

技术领域

本发明主要涉及环保技术领域，尤其涉及一种泥水分离式的污泥厌氧消化处理系统及方法。

背景技术

现有的污泥集中处置工程普遍采用“热水解+厌氧消化+脱水+干化”的污泥处理工艺，其中，污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中可生物降解的有机物分解为CH₄、CO₂、H₂O和H₂S的消化技术。它可以去除废物中30％～50％的有机物并使之稳定化，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一，是对有机污泥进行稳定处理的最常用方法，可以处理有机物含量较高的污泥。污泥厌氧消化尤其适用于大型污水处理厂的污泥处理，有机物被厌氧分解后，随着污泥的稳定化而产生大量高热值的沼气，可以作为能源利用，使得污泥资源化。

现有技术中，污泥厌氧消化罐的罐体结构较为固定，主要存在如下缺陷：

(1)厌氧消化污泥含固率低、停留时间长，导致污泥厌氧消化罐的体积冗余，占据大量工程空间。

(2)污泥经过热水解后脱水性能得到了很大的提升，但进入厌氧消化系统后，原有污泥破碎絮体、溶解的微生物细胞再次与厌氧菌群结合，导致污泥脱水性能效果不佳，降低了后续板框压滤的处理效率。

(3)现有厌氧消化系统的搅拌存在搅拌死角，污泥容易沉积在罐体底部，影响污泥厌氧消化运行的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、占地面积小、原理简单、能够实现污泥浓缩与泥水分离、提高厌氧消化效率、减少厌氧消化污泥体积、提高厌氧消化污泥脱水性能的泥水分离式的污泥厌氧消化处理系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种泥水分离式的污泥厌氧消化处理系统，包括：污泥厌氧消化单元、排水组件和用于实现污泥泥水分离的旋流器；所述污泥厌氧消化单元包括污泥厌氧消化罐，所述污泥厌氧消化罐上设有进泥管道、污泥循环搅拌组件和检测元件，所述旋流器的顶端与排水组件连接，旋流器的底端与进泥管道连接；所述污泥厌氧消化罐内设有用于搅拌污泥的机械搅拌组件和沼气循环搅拌组件，机械搅拌组件均布于污泥厌氧消化罐侧部，沼气循环搅拌组件从污泥厌氧消化罐顶部收集沼气，并将沼气从污泥厌氧消化罐底部输送至污泥厌氧消化罐内部，利用沼气进行污泥搅拌；所述污泥循环搅拌组件用于将污泥厌氧消化罐底部的污泥循环至污泥厌氧消化罐上部进行搅拌，以及将厌氧消化处理后的污泥排出污泥厌氧消化单元；所述检测元件包括液位检测元件、温度检测元件、压力检测元件、粘度检测元件和电位检测元件。

作为本发明的进一步改进，机械搅拌组件包括电动搅拌器，所述电动搅拌器倾斜设置在污泥厌氧消化罐侧壁，且两者之间的夹角β为45°±5°。

作为本发明的进一步改进，还包括：污水厌氧消化单元，所述污水厌氧消化单元包括污水厌氧消化罐，经旋流器分离的污水由排水组件输入污水厌氧消化罐；所述污水厌氧消化罐上设有污水进口、污水出口、温度检测元件和电位检测元件，所述污水出口上设有第四流量检测元件；所述污水厌氧消化罐内设有用于污水厌氧脱碳的填料球，所述填料球上方设有多条沼气收集支管和多个用于分离污泥、污水和沼气的三相分离器，所述三相分离器顶端与沼气收集支管连通，多条沼气收集支管最终合并为第一沼气收集管。