利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备的制作方法

本发明属于脱氮设备，具体涉及利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备。

背景技术：

1、污水污泥脱氮，是为防止水体富营养化而对污水污泥进行脱氮处理的过程，现有技术中，为满足反硝化脱氮所需的碳源，会采用外加碳源的方式，但是此种方式会导致处理成本高、经济效益差和资源浪费等问题，所以在对污水污泥进行脱氮处理前，会先将污水污泥投进厌氧消化罐内，使污水污泥产生甲烷，对产生的甲烷进行氧化燃烧，生成二氧化碳，并以二氧化碳为碳源，以满足污水污泥脱碳处理时的碳源需求，在污水污泥于厌氧消化罐内产生甲烷后，需要对甲烷进行干燥净化，防止甲烷内水分较多而影响甲烷的氧化燃烧效果，但是现有的甲烷干燥用碱石灰，其使用周期有限，在吸收一定的水分后，需要工作人员将碱石灰取出，并填充新的碱石灰，并且在碱石灰更换不及时的情况下，无法保证甲烷内水分的净化效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，包括厌氧消化罐、甲烷氧化燃烧罐与反硝化脱氮罐，厌氧消化罐、甲烷氧化燃烧罐与反硝化脱氮罐由左至右依次设置，将处理好的污泥投入厌氧消化罐中，经过一定的时间和条件，通常为35℃，ph为7，厌氧消化反应开始发生，有机物分解产生甲烷，对甲烷收集时，需要对甲烷进行干燥净化，所以通过碱石灰对甲烷中残留的水分进行吸附，甲烷氧化燃烧罐上方设有甲烷净化装置，甲烷净化装置外侧设有热回收模块，热回收模块分别与甲烷氧化燃烧罐，以及反硝化脱氮罐连接，通过二氧化碳内热量的利用，使得两组罐体内的碱石灰进行循环处理并利用，即，利用甲烷氧化燃烧罐内产生的二氧化碳携带的热量，对碱石灰进行加热烘干，同时将另一个罐体内的碱石灰投入使用，不仅提高了碱石灰处理的便捷性，还提高了碱石灰处理的及时性，在不影响甲烷水分净化的同时，完成对碱石灰的处理，保证甲烷水分净化的效果，甲烷净化装置内设有感应模块以及拦阻模块，厌氧消化罐顶端中部连接有一级污水污泥进口，厌氧消化罐前端底部连接有一级污水污泥出口，反硝化脱氮罐前侧上端连接有二级污水污泥进口，反硝化脱氮罐底端连接有二级污水污泥出口，反硝化脱氮罐右侧上端连接有氮气排出管件。

4、优选的，甲烷净化装置包括罐体、一级导管、一级分支管件、二级导管与二级分支管件，罐体左右对称设有两组，且罐体处于甲烷氧化燃烧罐上方，一级分支管件设有两组，且一级分支管件与罐体一一对应，一级分支管件连接于罐体顶端中部，一级导管一端连接于厌氧消化罐右端上方，一级导管另一端与两组一级分支管件相连通，二级分支管件设有两组，且二级分支管件与罐体一一对应，二级分支管件连接于罐体底端中部，二级导管一端连接于甲烷氧化燃烧罐左端下方，二级导管另一端与两组二级分支管件相连通，将收集的甲烷导进甲烷氧化燃烧罐内进行氧化催化燃烧，以产生二氧化碳。

5、优选的，甲烷净化装置还包括一级电磁阀与二级电磁阀，一级电磁阀设有两组，且一级电磁阀分别设于位于左侧的两组一级分支管件上，二级电磁阀设有两组，且二级电磁阀分别设于位于右侧的两组二级分支管件上，通过湿度传感器实时对投入使用的罐体内腔底部，进入二级分支管件的甲烷进行水分感应，在水分较多而达到预设值时，湿度传感器将数据输送至外设终端，外设终端接收数据，并控制一级电磁阀或二级电磁阀启闭，从而实现两组罐体之间的切换。

6、优选的，甲烷净化装置还包括排气管件与三级电磁阀，排气管件连通于罐体上端，三级电磁阀设于排气管件上，在对罐体内的碱石灰进行烘干时，通过与该罐体相连通的排气管件，将碱石灰烘干时产生的水汽排出，保证碱石灰的烘干效果。

7、优选的，热回收模块包括外设罩体、一级连接管件、二级连接管件、一级中段管件与二级中段管件，外设罩体连接于罐体外壁，一级中段管件以及二级中段管件均连接于左右两组外设罩体之间，一级中段管件处于二级中段管件上方，一级连接管件一端连接于甲烷氧化燃烧罐上端，一级连接管件另一端与二级中段管件中部相连通，二级连接管件一端连接于反硝化脱氮罐左侧下方，二级连接管件另一端与一级中段管件中部相连通，使二氧化碳在外设罩体内进行流通，使二氧化碳在参与反硝化脱氮前，能够充分利用二氧化碳内的热量，降低污水污泥脱氮的资源消耗。

8、优选的，热回收模块还包括四级电磁阀与五级电磁阀，四级电磁阀设有两组，且四级电磁阀分别设于一级中段管件左侧以及二级中段管件左侧，且四级电磁阀与位于左侧的外设罩体相贴合，五级电磁阀设有两组，且五级电磁阀分别设于一级中段管件右侧以及二级中段管件右侧，且五级电磁阀与位于右侧的外设罩体相贴合，控制二氧化碳进入位于左侧的外设罩体内或位于右侧的外设罩体内。

9、优选的，感应模块包括湿度传感器与定位杆件，湿度传感器设于罐体内腔下方中部，且湿度传感器处于二级分支管件上方，定位杆件连接于湿度传感器外壁，且定位杆件设有四组，定位杆件远离湿度传感器的一端与罐体连接，由湿度传感器对进入二级分支管件的甲烷进行水分感应，在水分较多而达到预设值时，湿度传感器将数据输送至外设终端，并分别控制一级电磁阀、二级电磁阀、三级电磁阀、四级电磁阀与五级电磁阀开启或关闭，利用甲烷氧化燃烧罐内产生的二氧化碳携带的热量，对碱石灰进行加热烘干，同时将另一个罐体内的碱石灰投入使用，在不影响甲烷水分净化的同时，完成对碱石灰的处理，以便于再利用，提高方便性，以及碱石灰处理的及时性，保证甲烷水分净化的效果。

10、优选的，拦阻模块包括装配环、拦阻网、碱石灰与安装板件，装配环上下对称设于罐体内腔，且装配环外壁与罐体内壁相贴合，拦阻网连接于装配环内，且拦阻网与湿度传感器之间留有间隙，碱石灰填充于上下两组拦阻网之间，安装板件左右对称连接于两组装配环相背的一侧两端，且安装板件与罐体内壁相贴合，安装板件通过定位螺栓与罐体固定连接，通过上下两组拦阻网，并配合罐体，对碱石灰进行限制，使碱石灰稳定的处于罐体内腔中部。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在使用时，通过拦阻模块内的碱石灰对甲烷中的水分进行吸附净化，并由湿度传感器对进入二级分支管件的甲烷进行水分感应，在水分较多而达到预设值时，湿度传感器将数据输送至外设终端，并分别控制一级电磁阀、二级电磁阀、三级电磁阀、四级电磁阀与五级电磁阀开启或关闭，利用甲烷氧化燃烧罐内产生的二氧化碳携带的热量，对碱石灰进行加热烘干，同时将另一个罐体内的碱石灰投入使用，在不影响甲烷水分净化的同时，完成对碱石灰的处理，以便于再利用，提高方便性，以及碱石灰处理的及时性，保证甲烷水分净化的效果，而二氧化碳热量的利用，提高资源的利用率，降低资源的消耗。

技术特征：

1.利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，包括厌氧消化罐（1）、甲烷氧化燃烧罐（2）与反硝化脱氮罐（3），其特征在于，厌氧消化罐（1）、甲烷氧化燃烧罐（2）与反硝化脱氮罐（3）由左至右依次设置，甲烷氧化燃烧罐（2）上方设有甲烷净化装置，甲烷净化装置外侧设有热回收模块（4），热回收模块（4）分别与甲烷氧化燃烧罐（2），以及反硝化脱氮罐（3）连接，甲烷净化装置内设有感应模块（5）以及拦阻模块（6），厌氧消化罐（1）顶端中部连接有一级污水污泥进口（16），厌氧消化罐（1）前端底部连接有一级污水污泥出口（17），反硝化脱氮罐（3）前侧上端连接有二级污水污泥进口（18），反硝化脱氮罐（3）底端连接有二级污水污泥出口（19），反硝化脱氮罐（3）右侧上端连接有氮气排出管件（20）。

2.根据权利要求1的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：甲烷净化装置包括罐体（7）、一级导管（8）、一级分支管件（9）、二级导管（10）与二级分支管件（11），罐体（7）左右对称设有两组，且罐体（7）处于甲烷氧化燃烧罐（2）上方，一级分支管件（9）设有两组，且一级分支管件（9）与罐体（7）一一对应，一级分支管件（9）连接于罐体（7）顶端中部，一级导管（8）一端连接于厌氧消化罐（1）右端上方，一级导管（8）另一端与两组一级分支管件（9）相连通，二级分支管件（11）设有两组，且二级分支管件（11）与罐体（7）一一对应，二级分支管件（11）连接于罐体（7）底端中部，二级导管（10）一端连接于甲烷氧化燃烧罐（2）左端下方，二级导管（10）另一端与两组二级分支管件（11）相连通。

3.根据权利要求2的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：甲烷净化装置还包括一级电磁阀（12）与二级电磁阀（13），一级电磁阀（12）设有两组，且一级电磁阀（12）分别设于位于左侧的两组一级分支管件（9）上，二级电磁阀（13）设有两组，且二级电磁阀（13）分别设于位于右侧的两组二级分支管件（11）上。

4.根据权利要求2的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：甲烷净化装置还包括排气管件（14）与三级电磁阀（15），排气管件（14）连通于罐体（7）上端，三级电磁阀（15）设于排气管件（14）上。

5.根据权利要求2的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：热回收模块（4）包括外设罩体（41）、一级连接管件（42）、二级连接管件（43）、一级中段管件（44）与二级中段管件（45），外设罩体（41）连接于罐体（7）外壁，一级中段管件（44）以及二级中段管件（45）均连接于左右两组外设罩体（41）之间，一级中段管件（44）处于二级中段管件（45）上方，一级连接管件（42）一端连接于甲烷氧化燃烧罐（2）上端，一级连接管件（42）另一端与二级中段管件（45）中部相连通，二级连接管件（43）一端连接于反硝化脱氮罐（3）左侧下方，二级连接管件（43）另一端与一级中段管件（44）中部相连通。

6.根据权利要求5的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：热回收模块（4）还包括四级电磁阀（46）与五级电磁阀（47），四级电磁阀（46）设有两组，且四级电磁阀（46）分别设于一级中段管件（44）左侧以及二级中段管件（45）左侧，且四级电磁阀（46）与位于左侧的外设罩体（41）相贴合，五级电磁阀（47）设有两组，且五级电磁阀（47）分别设于一级中段管件（44）右侧以及二级中段管件（45）右侧，且五级电磁阀（47）与位于右侧的外设罩体（41）相贴合。

7.根据权利要求2的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：感应模块（5）包括湿度传感器（51）与定位杆件（52），湿度传感器（51）设于罐体（7）内腔下方中部，且湿度传感器（51）处于二级分支管件（11）上方，定位杆件（52）连接于湿度传感器（51）外壁，且定位杆件（52）设有四组，定位杆件（52）远离湿度传感器（51）的一端与罐体（7）连接。

8.根据权利要求7的利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，其特征在于：拦阻模块（6）包括装配环（61）、拦阻网（62）、碱石灰（63）与安装板件（64），装配环（61）上下对称设于罐体（7）内腔，且装配环（61）外壁与罐体（7）内壁相贴合，拦阻网（62）连接于装配环（61）内，且拦阻网（62）与湿度传感器（51）之间留有间隙，碱石灰（63）填充于上下两组拦阻网（62）之间，安装板件（64）左右对称连接于两组装配环（61）相背的一侧两端，且安装板件（64）与罐体（7）内壁相贴合，安装板件（64）通过定位螺栓与罐体（7）固定连接。

技术总结本发明涉及脱氮设备技术领域，具体公开了利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备，包括厌氧消化罐、甲烷氧化燃烧罐与反硝化脱氮罐，通过拦阻模块内的碱石灰对甲烷中的水分进行吸附净化，并由湿度传感器对进入二级分支管件的甲烷进行水分感应，在水分较多而达到预设值时，湿度传感器将数据输送至外设终端，并分别控制一级电磁阀、二级电磁阀、三级电磁阀、四级电磁阀与五级电磁阀开启或关闭，利用甲烷氧化燃烧罐内产生的二氧化碳携带的热量，对碱石灰进行加热烘干，同时将另一个罐体内的碱石灰投入使用，在不影响甲烷水分净化的同时，完成对碱石灰的处理，以便于再利用，提高方便性，以及碱石灰处理的及时性，保证甲烷水分净化的效果。技术研发人员：刘翔,原爱娟,李曼,刘霖,王文刚受保护的技术使用者：山东省环境保护科学研究设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23