一种供水系统排泥水资源化利用系统

技术领域

本发明涉及排泥水资源化利用技术领域，更具体地说，涉及一种供水系统排泥水资源化利用系统。

背景技术

随着城市建设和环境保护事业的不断发展，净水厂的数量也越来越多，处理规模也越来越大，净水厂产生的排泥水的量也会越来越多，净水厂排出的排泥水对环境的污染也引起人们的广泛关注，排泥水主要来源于沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水、气浮池浮渣及其他水量。目前我国大部分净水厂排泥水未经处理直接排放至水厂附近的河道或者水厂周边的小水坑，有的直接排到城市排水管道，这势必造成水环境的污染与水资源的浪费，因此，对排泥水进行处理，将排泥水资源化已成为一种发展趋势。

排泥水的处理一般包括调节、浓缩、脱水等工艺，其上清液直接回用，然而在我国北方干寒地区，水源水普遍具有低温低浊的特点，低温低浊水的处理较为困难。水体长期处于低温状态，由于水解过程较慢，排泥水中的颗粒物和有机物的去除能力变弱，排泥水处于胶体状态，从而使排泥水较难自然沉降，常规重力浓缩很难满足后续脱水工艺要求，并且存在大量难以沉降的絮体颗粒物，导致上清液无法满足回用标准。常规重力浓缩很难满足后续脱水工艺要求，为了使其沉降效率提高，需投加大量混凝药剂，不仅增加运行成本，而且影响处理后的水质；目前大部分水厂对排泥水处理后的污泥采取直接外运，污泥问题也不能从根本上解决。

综上所述，如何解决排泥水资源化利用以及排泥水处理时低温沉降性能差、上清液无法满足回用标准、运行成本高、脱水后污泥难以处置的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种供水系统排泥水资源化利用系统，该供水系统排泥水资源化利用系统泥水分离效果好，运行成本低，出水水质安全可靠，上清液可以满足回用标准，污泥处置后可资源化利用。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种供水系统排泥水资源化利用系统，包括：污泥调节池、回用水池、溶气沉淀组合池、板框脱水装置及污泥处理装置，所述回用水池设置于所述污泥调节池上，所述污泥调节池与所述溶气沉淀组合池的进水口连接，所述溶气沉淀组合池的出水口与所述回用水池连接，所述溶气沉淀组合池的排泥口与所述板框脱水装置连接，所述板框脱水装置的排泥口与所述污泥处理装置连接，所述板框脱水装置的出水口与所述污泥调节池的进水口连接。

优选地，所述污泥调节池包括第一池体、人孔及搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述第一池体中，所述人孔设置于所述第一池体上。

优选地，所述溶气沉淀组合池的进水口与所述污泥调节池的排水口之间的管路上设置空气压缩溶气罐与管式溶气管。

优选地，所述溶气沉淀组合池包括第二池体、中心导流管、上部污泥刮板、下部污泥刮板、上部排泥槽及下部污泥斗，所述中心导流管竖直设置于所述第二池体的中心，所述上部污泥刮板可活动的设置于所述第二池体的上部，所述下部污泥刮板可活动的设置于所述第二池体的下部，所述上部排泥槽设置于所述上部污泥刮板的下方，所述下部污泥斗设置于所述下部污泥刮板的下方，所述管式溶气管与所述中心导流管的下部连接，所述上部排泥槽和所述下部污泥斗均与所述板框脱水装置连接。

优选地，所述第二池体的上部外周设置清水出水堰，所述清水出水堰与所述回用水池连接。

优选地，所述中心导流管的顶部设置向上渐扩的环形开口。

优选地，所述溶气沉淀组合池与所述板框脱水装置之间设置污泥储池，所述溶气沉淀组合池与所述板框脱水装置分别与所述污泥储池连接。

优选地，所述板框脱水装置包括机体、污泥进料管、清水出水管、过滤网及上压板，所述上压板设置于所述机体顶部，所述过滤网设置于所述机体的底部，所述过滤网的上方设置带有透水孔的透水板，所述清水出水管与所述透水孔连接，所述污泥储池通过污泥进料管与所述过滤网连接。

优选地，所述污泥处理装置包括污泥干化微波处理装置和污泥炭活化装置，所述过滤网与所述污泥干化微波处理装置之间设置污泥传送带。

将常规调节池与回用水池分开建设的结构改为上下一体式结构，节省占地与投资。将常规矩形气浮池改为具有沉淀池功能的沉降和气浮双重功能的溶气沉淀组合池，实现排泥水中颗粒同时浮沉分离；通过设置板框脱水装置和污泥处理装置，使脱水处理后的干污泥再通过污泥处理装置进一步处理，实现排泥水的污泥资源化利用。

本申请所提供的供水系统排泥水资源化利用系统结构简单合理紧凑，节省空间，较传统沉淀池投加药剂量少，成本低，在北方寒冷地区，有效解决了低温环境下污泥沉降性能差，常规浓缩含水率低的问题；该供水系统排泥水资源化利用系统提高排泥水处理效率，系统操作简单，实现了干寒地区供水系统排泥水资源化利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的供水系统排泥水资源化利用系统。

图1中：

1-供水系统、2-污泥调节池、3-人孔、4-回用水池、5-搅拌装置、6-空气压缩溶气罐、7-中心导流管、8-下部污泥斗、9-清水出水堰、10-溶气沉淀组合池、11-梯形开口、12-上部污泥刮板、13-上部排泥槽、14-板框脱水机、15-上压板、16-污泥储池、17-透水孔、18-污泥干化微波处理装置、19-污泥炭活化装置、20-过滤网。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种供水系统排泥水资源化利用系统，该供水系统排泥水资源化利用系统的上清液可以满足回用标准，运行成本低，污泥资源化利用。

请参考图1，一种供水系统1排泥水资源化利用系统，包括：污泥调节池2、回用水池4、溶气沉淀组合池10、板框脱水装置及污泥处理装置，回用水池4设置于污泥调节池2上，污泥调节池2与溶气沉淀组合池10的进水口连接，溶气沉淀组合池10的出水口与回用水池4连接，溶气沉淀组合池10的排泥口与板框脱水装置连接，板框脱水装置的排泥口与污泥处理装置连接，板框脱水装置的出水口与污泥调节池2的进水口连接。

需要说明的是，供水系统1排出的排泥水流入污泥调节池2，经过调节后流入溶气沉淀组合池10，通过溶气沉淀组合池10对排泥水进行沉降和气浮，将排泥水中的颗粒浮沉分离，溶气沉淀组合池10将清水排出至回水用池，污泥排出至板框脱水装置进行脱水处理，板框脱水装置脱出的清水流回至污泥调节池复用，脱水后的污泥进入污泥处理装置进行进一步处理。

污泥调节池2与供水系统1直接连接，采用溶气沉淀组合污泥调节池2调节后的排泥水，省去前端重力浓缩池，缩短工艺流程，降低投药量，污泥调节池2前端有排泥水进口，后端设置排泥水出口，排泥水出口与溶气沉淀组合池10相连接，溶气沉淀组合池10处理后的清水进入回用水池4，实现排泥水处理后的清水资源化利用。

将常规调节池与回用水池4分开建设的结构改为上下一体式结构，节省占地与投资。将常规矩形气浮池改为具有沉淀池功能的沉降和气浮双重功能的溶气沉淀组合池10，实现排泥水中颗粒同时浮沉分离；通过设置板框脱水装置和污泥处理装置，使脱水处理后的干污泥再通过污泥处理装置进一步处理，实现排泥水的污泥资源化利用。

本申请所提供的供水系统1排泥水资源化利用系统结构简单合理紧凑，节省空间，较传统沉淀池投加药剂量少，成本低，在北方寒冷地区，有效解决了低温环境下污泥沉降性能差，常规浓缩含水率低的问题；该供水系统1排泥水资源化利用系统提高排泥水处理效率，系统操作简单，实现了干寒地区供水系统1排泥水资源化利用的目的。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，污泥调节池2包括第一池体、人孔3及搅拌装置5，搅拌装置5设置于第一池体中，人孔3设置于第一池体上。搅拌装置5配有搅拌电机，第一池体为半地下式，上部设有盖板，同时盖板上设置人孔3，污泥调节池2通过盖板与上部设置的回用水池4相连，此组合方式节省空间。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，溶气沉淀组合池10的进水口与污泥调节池2的排水口之间的管路上设置空气压缩溶气罐6与管式溶气管。空气压缩溶气罐6的出水管接入污泥调节池2的排泥水出口与管式溶气管之间，通过加压将带有气泡的悬浮物输入溶气沉淀组合池10中，使溶气组合沉淀池中产生大量气泡，从而使悬浮物上浮。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，溶气沉淀组合池10包括第二池体、中心导流管7、上部污泥刮板12、下部污泥刮板、上部排泥槽13及下部污泥斗8，中心导流管7竖直设置于第二池体的中心，上部污泥刮板12可活动的设置于第二池体的上部，下部污泥刮板可活动的设置于第二池体的下部，上部排泥槽13设置于上部污泥刮板12的下方，下部污泥斗8设置于下部污泥刮板的下方，管式溶气管与中心导流管7的下部连接，上部排泥槽13和下部污泥斗8均与板框脱水装置连接。

针对常规气浮浓缩池处理排泥水过程中释放器易堵的问题，将常规气浮池的小孔型溶气释放器改为大孔径的中心导流管7，这样可以直接处理净水厂排出的高浓度排泥水，取代常规气浮池前还需要浓缩池的工艺，解决了常规气浮池的释放器处理高浓度排泥水堵塞的问题。

中心导流管7上端为梯形开口11，下端与气浮池底端相连并超出气浮池底部，并与污泥调节池2的排泥水出口通过管道连接。将含有大量气泡的溶气水进行释压进入中心导流管7，经过絮凝后的排泥水和溶气水经过中心导流管7流入第二池体中，溶气水中的气泡将第二池体中的排泥水中的悬浮物上浮于装置表面，上浮污泥通过污泥上刮臂收集上浮污泥至排泥槽，污泥下刮臂将下沉污泥集中至第二池体下面的下部污泥斗8，实现排泥水颗粒物的浮沉分离，两部分污泥统一排出进入板框脱水装置进行脱水处理。

利用气浮工艺，即可实现较好的泥水分离效果，大大降低了运行成本，出水水质安全可靠，并实现了排泥水资源化利用。

将池型改为沉淀池型，起到了大颗粒污泥具有较好沉降的作用，该池型的组合解决了干寒地区的排泥水沉降性能差的问题，使颗粒污泥实现非常好的浮沉分离，同时实现排泥水处理后清水的再利用，系统经过气浮浓缩后的污泥含水率达到后续板框脱水处理要求。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，第二池体的上部外周设置清水出水堰9，清水出水堰9与回用水池4连接。清水堰不仅可以控制第二池体中的水位的高程，还对第二池体中水流的均匀分布具有直接影响。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，中心导流管7的顶部设置向上渐扩的环形开口。渐扩的环形开口有利于溶气水的释放，避免中心导流管7口堵塞。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，溶气沉淀组合池10与板框脱水装置之间设置污泥储池16，溶气沉淀组合池10与板框脱水装置分别与污泥储池16连接。污泥储池16可以临时储存溶气沉淀组合池10中排出的污泥，避免污泥一次性全部排入板框脱水装置。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，板框脱水装置包括机体、污泥进料管、清水出水管、过滤网20及上压板15，上压板15设置于机体顶部，过滤网20设置于机体的底部，过滤网20的上方设置带有透水孔17的透水板，清水出水管与透水孔17连接，污泥储池16通过污泥进料管与过滤网20连接。

板框脱水机14上部设置上压板15，下端设置过滤网20，底部设有透水孔17，进入板框机的污泥经过上压板15进行挤压后，清水经过过滤网20连通下部的透水孔17。

被挤压后的干污泥含水率可降至60％以下，经过污泥传送带输送至污泥微波处理装置，在污泥干化微波处理装置18内部前端对污泥进行烘干继续降低含水率，当含水率降至30％以下时，启动微波功能对干化后的污泥进行微波处理，微波处理后污泥达到恒温后进入污泥炭化装置，通过高温加热对污泥进行炭化，将污泥制成炭化料，再将炭化料在高温下通入水蒸气进行活化，最终将污泥制成活性炭，实现排泥水处理后污泥资源化利用。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，污泥处理装置包括污泥干化微波处理装置18和污泥炭活化装置19，过滤网20与污泥干化微波处理装置18之间设置污泥传送带。

板框处理的清水与气浮装置收集的清水进行回用于电厂，板框脱水装置脱水处理后的污泥含水率为60％以下，通过污泥处理装置对脱水处理后的污泥进行干化微波处理，再进入炭活化炉中进行炭化，再经过物理活化后制备较好吸附性能的污泥活性炭，最终实现供水系统1排泥水处理后泥和水完全资源化利用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的供水系统排泥水资源化利用系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。