本實用新型專利技術公開了一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，包括生化預處理池（1），在生化預處理池（1）上設有超聲波發生器（3）和攪拌槳（5），并且超聲波發生器（3）和攪拌槳（5）能夠插入裝在生化預處理池（1）內的待處理剩余污泥（2）中，攪拌槳（5）與電機（4）連接。本實用新型專利技術采用超聲波和芬頓反應聯合處理剩余污泥。經試驗證明，本實用新型專利技術不僅具有對污水處理廠的適應性十分普遍、能有效增強剩余污泥脫水性能的優點，而且還具有結構簡單、制作成本低、使用維護都方便的優點。
Device for dewatering surplus sludge in different sewage treatment plants
The utility model discloses a device for different sewage treatment plant sludge dewatering, including biochemical pretreatment tank (1), in the biochemical pretreatment tank (1) is arranged on the ultrasonic generator (3) and (5), and the impeller ultrasonic generator (3) and (5) can be inserted into the impeller. In the biochemical pretreatment tank (1) for treatment of residual sludge in (2), (5) propeller and motor (4) connection. The utility model adopts the ultrasonic wave and the Fenton reaction to jointly process the excess sludge. The test proves that the utility model not only has the adaptability to the sewage treatment plant is very common, can effectively enhance the advantages of sludge dewatering properties, but also has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, convenient use and maintenance.
【技術實現步驟摘要】
一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置
本技術涉及一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，屬于市政工程及環境工程
技術介紹
污水處理廠在活性污泥處理污水過程中，由于同化有機物使得微生物過量繁殖，部分活性污泥回流到生化池中，過量微生物繁殖產生的剩余污泥成分復雜，含水率高，微生物活性大。傳統的混凝劑預處理增大污泥顆粒，然后通過板框壓濾，真空抽濾等方式實現污泥脫水的目的。大量的研究表明剩余污泥中的菌膠團包含的水分無法通過簡單的污泥脫水方式去除，菌膠團中的胞外聚合物（EPS）成分束縛了大量的水分，因此破壞胞外聚合物（EPS）結構，使得EPS中被束縛的水分能夠釋放出來對提高污泥脫水性能起到極大的作用。芬頓反應在反應過程中產生OH?氧化性極強，能夠破壞EPS結構，使得EPS中糖類，蛋白質，水分能夠釋放出來，從而提高脫水性能；超聲波是彈性介質中的一種機械波，頻率為10～15kHz，超聲波在處理污泥過程中會發生空化現象，產生的空化氣泡瞬間破碎會發出剪切力從而能夠破解污泥中微生物細胞，從而使得污泥脫水性能提高。因此，采用超聲波聯合芬頓反應強化剩余污泥脫水就顯得十分具有可行性，然而實際污泥脫水實踐表明，芬頓反應需要投加大量的酸，Fe2+離子和H2O2，不僅工程經濟無法承受，同時，產泥量大，處理費用高。如申請號為201510709116.7公開了一種污水深度處理芬頓法污泥的資源化利用方法，其中提到了Fe2+投加量控制在1000mg/L，產泥量是城市污水處理廠產泥量的五倍，處理費用大大增加。針對我國長江水流域污水處理廠剩余污泥有機物含量大，黃河流域污水處理廠剩余污泥有機物含量偏低，同時生物活性低，因此H2O2投加量相對于長江流域污水處理廠剩余污泥處理過程中肯定需要減少，但是針對不同區域污水處理廠剩余污泥采用芬頓反應過程中如何確定芬頓試劑投加量還沒有有效確定的方法和技術。
技術實現思路
本技術的目的在于，提供一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，為不同污水處理廠找到一種提高剩余污泥脫水效率的方法，同時優化污水處理過程中芬頓試劑和酸的投加量，節約污泥脫水所需費用并降低產泥量，從而克服現有技術的不足。本技術的技術方案是這樣實現的：本技術的一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置為，包括生化預處理池，在生化預處理池上設有超聲波發生器和攪拌槳，并且超聲波發生器和攪拌槳能夠插入裝在生化預處理池內的待處理剩余污泥中，攪拌槳與電機連接。由于采用了上述技術方案，本技術與現有技術相比，本技術采用超聲波和芬頓反應聯合處理剩余污泥，使污泥中EPS被破壞，細胞壁和細胞膜被破壞導致細胞水溶出，剩余污泥脫水性能大大增強，經過板框壓濾后剩余污泥含水率能夠降低到60%，同時芬頓試劑投加量和酸的投加量能夠大大降低。經試驗證明，本技術不僅具有對污水處理廠的適應性十分普遍、能有效增強剩余污泥脫水性能的優點，而且還具有結構簡單、制作成本低、使用維護都方便的優點。附圖說明圖1是本技術所用裝置的結構示意圖；圖2是Fe2+不變時的三維響應曲面照片；圖3是H2SO4不變時的三維響應曲面照片；圖4是H2O2不變時的三維響應曲面照片。圖中的標記為：1-生化預處理池、2-待處理剩余污泥、3-超聲波發生器、4-電機、5-攪拌槳。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的詳細說明，但不作為對本技術的任何限制。本技術是用于下述的一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水方法中的，該方法是在超聲波的作用下采用芬頓反應強化剩余污泥的脫水效果；超聲波的強度不小于100W，超聲波的頻率控制在10～15kHz，超聲波的作用時間控制在1～2小時。并在芬頓反應過程中控制Fe2+、H2SO4和H2O2的投加量，具體做法是依次保持以上三個參數中的其中一個不變，通過調節另外兩個參數的大小，獲得板框壓濾脫水后的水分去除率，分別建立Fe2+不變時的三維響應曲面（圖2）、H2SO4不變時的三維響應曲面（圖3）和H2O2不變時的三維響應曲面（圖4）；然后運用方差分析（ANOVA）軟件對上述三個三維響應曲面進行分析后生成模型方程：Y=a1X1+a2X2+a3X3+a12X1X2+a13X1X3+a11X12+a22X22+a23X2X3+a33X32模型方程：Y表示經過板框壓濾后剩余污泥的水分去除率，用百分數表示；X1表示剩余污泥中Fe2+的濃度值；當投入的Fe2+發生變化時，剩余污泥中Fe2+的濃度值也隨著變化；X2表示剩余污泥的pH值；當投入的酸發生變化時，剩余污泥的pH值也隨著變化；X3表示指剩余污泥中H2O2的濃度值；當投入的H2O2發生變化時，剩余污泥中的H2O2的濃度值也隨著變化；a1、a2、a3、a11、a12、a13、a22、a23和a33均表示剩余污泥性質的指標參數，當剩余污泥確定后a1、a2、a3、a11、a12、a13、a22、a23和a33均為常數；當不同污水處理廠需要對剩余污泥進行脫水時，只需要將表示剩余污泥性質的指標參數a1、a2、a3、a11、a12、a13、a22、a23和a33代入模型方程，并輸入預定的經過板框壓濾后剩余污泥的水分去除率Y即可計算出FeSO4、H2SO4和H2O2的最佳投加量；實現提高剩余污泥脫水效率節約污泥脫水所需費用和降低產泥量的目的。用于上述方法的本技術的一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，包括生化預處理池1，在生化預處理池1上設有超聲波發生器3和攪拌槳5，并且超聲波發生器3和攪拌槳5能夠插入裝在生化預處理池1內的待處理剩余污泥2中，攪拌槳5與電機4連接。本技術所用的超聲波發生器3和攪拌槳5可直接采用市場上出售的成品裝置進行安裝。本技術采用響應面曲線法建立芬頓反應參數與剩余污泥脫水效果的關系，從而通過響應面曲線探究不同污水處理廠剩余污泥的芬頓反應最佳條件，其中以Fe2+濃度，pH值，H2O2濃度為變化參數，分別以X1，X2，X3代表，以經過板框壓濾后剩余污泥含水率降低百分數為相應參數Y，建立模型方程，大量的國內外研究表明剩余污泥含水率降低百分數和芬頓試劑投加量的二次方成正相關，因此模型方程擬定如下：Y=a1X1+a2X2+a3X3+a12X1X2+a13X1X3+a11X12+a22X22+a23X2X3+a33X32通過大量的正交現場脫水試驗結果，運用(ANOVA)分析軟件得出模型方程中參數，針對不同污水處理廠的生化性質不同，特別是剩余污泥中有機質的含量差別很大，運行該方程得出不同污水處理廠的芬頓反應參數，從而得到芬頓反應的最佳Fe2+，pH值，H2O2濃度。根據進水流量，從而計算出最佳Fe2+，酸，H2O2的最佳投加量。由于超聲波破碎剩余污泥細胞過程中，聲強增大，破碎程度越大，但是聲強過大會導致空化泡在聲波的負壓下長得很大，致使空化泡崩潰不充分，從而降低了剪切力對剩余污泥中EPS結構和微生物細胞的破壞作用，同時超聲波探頭功率太大會導致探頭空化腐蝕嚴重，因此剩余超聲波發生器功率采用100W，產生的超聲波頻率為15kHz。實施例1如圖1所示，在生化預處理池1中，超聲波發生器3發出的超聲波頻率為15kHz，超聲波發生器功率為100W，在超聲波作用1.5小時下，空化泡產生又崩本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，包括生化預處理池（1），其特征在于：在生化預處理池（1）上設有超聲波發生器（3）和攪拌槳（5），并且超聲波發生器（3）和攪拌槳（5）能夠插入裝在生化預處理池（1）內的待處理剩余污泥（2）中，攪拌槳（5）與電機（4）連接；超聲波發生器（3）發出的超聲波頻率為15kHz，超聲波發生器功率為100W。
【技術特征摘要】
1.一種針對不同污水處理廠剩余污泥脫水的裝置，包括生化預處理池（1），其特征在于：在生化預處理池（1）上設有超聲波發生器（3）和攪拌槳（5），并且超聲波發生器（3）和攪拌...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張奎，
申請(專利權)人：中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：貴州,52
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