1.本实用新型涉及一种污泥调理系统，属于环保设备领域。


背景技术：

2.污泥调理是污泥处理的关键步骤，其结果直接影响减量化的效果和后续处置。污泥调理的目的是使污泥内部结构发生改变，释放絮体中的内部水，从而实现泥水分离，再结合污泥脱水设备，有效降低脱水后的污泥含水率。化学调理是应用最为广泛的改性方法。污泥化学调理是指在污泥机械脱水前，投加可起到电性中和或吸附架桥作用的调理药剂(混凝剂、助凝剂等)，破坏污泥胶体颗粒的稳定性，使分散的小颗粒间相互聚集开成大颗粒以改善污泥的脱水性能。污泥调理的运行模式直接影响后续污泥脱水工序的生产能力。调理过程中的污泥含水率、调理剂投加量、污泥与药剂的混合程度、搅拌强度均直接影响到污泥脱水性能。污泥脱水性能的评价方法有污泥含水率、污泥比阻、毛细吸水时间等指标，污泥含水率需在污泥脱水后对其水份进行测定；污泥比阻只能反映污泥压滤脱水性能，且检测手段较复杂；而毛细吸水时间可在污泥脱水前通过仪器直接测定，操作简单准确性高，常用来表征污泥的脱水性能。
3.中国发明专利申请cn201910808752.3公开了一种污泥调理系统，其在进泥管处投加调理剂，通过管道混合器对污泥和药剂进行短暂的混合，即进入污泥压滤脱水系统，接触时间短，因此该系统仅适用于对脱水率要求不高的化学污泥处理，对于污水处理生化系统等脱水性能较差的污泥，与药剂混合后需要一定反应时间的保证，污泥在药剂的作用下发生物理化学性质的变化，方可提高脱水性能；该系统的检测单元对污泥的流量、浓度及调理剂的流量进行实时检测，该三个指标只是通过经验的污泥量与药剂匹配比例的计算指标，并不能直接反映污泥调理的效果，即不能反映污泥脱水性能
4.中国实用新型专利cn201410162390.2公开了一种污泥调理系统，该污泥调理系统只能连续运行，一旦后续脱水工序设备损坏维修，会出现调理与脱水生产能力不匹配的问题；投药系统先将药剂投加至进泥管管道混合器内，再输入调理池内；通过污泥流量及调理池的污泥含水率反馈来调节污泥含水率、药剂投加，通过液位控制系统反馈控制污泥调理持续或间断的plc控制系统。反馈系统的指标只是对污泥调理的量进行调节，调理罐内污泥含水率指标并不能反映污泥调理的效果，即不能反映污泥的脱水性能。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种污泥调理系统，以提高污泥调理过程的智能化控制程度。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种污泥调理系统，包括进泥管、调理罐、出泥管、液位计、毛细吸水时间测定仪、加药单元、控制单元和用于对调理罐内的污泥进行搅拌的搅拌单元，所述进泥管、调理罐、出泥管依次连通，所述加药单元通过加药管与调理罐连通；所述进泥管上设有第一电动阀，
所述出泥管上设有第二电动阀；
8.毛细吸水时间测定仪具有至少2根采样管，其中至少1根采样管与调理罐连通，其中至少1根采样管与出泥管连通；
9.所述控制单元分别与毛细吸水时间测定仪、加药单元、液位计、搅拌单元、第一电动阀和第二电动阀电连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述进泥管上还设有泵和流量计，所述控制单元分别与泵和流量计电连接。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述进泥管的出口端所在位置低于出泥管的进口端所在位置。
12.优选地，进泥管伸入调理罐的底部，从底部进泥，可避免污泥从上部进入对搅拌桨叶的直接冲击。
13.在本实用新型的一些实施例中，还包括与调理罐的底部连通的排空管，所述排空管上设有第三电动阀，所述第三电动阀与控制单元电连接。
14.可选地，当采用连续运行模式时，出泥管用于出泥，排空管关闭，仅在排空时使用；当采用序批式运行模式时，由排空管出泥，出泥管作为溢流管使用。如此，本实用新型的污泥调理系统，可实现序批式/连续式等不同的多模式运行，可根据污泥调理的实时状态控制搅拌速度及强度、药剂投加种类、投加量、投加时间，提高污泥调理效率和效果，节省能耗及药耗，提升污泥调理过程的智能化程度和稳定化程度。
15.在本实用新型的一些实施例中，毛细吸水时间测定仪具有至少3根采样管，其中1根采样管与排空管连通。
16.在本实用新型的一些实施例中，还包括与调理罐连通的进水管，所述进水管上设有第四电动阀，所述第四电动阀与控制单元电连接。
17.优选地，所述进水管延伸至内腔底部，如此，可通过加水调节污泥浓度至污泥调理含水率最佳范围，同步实现污泥含水率调节与污泥调理功能，无需另行配套污泥含水率调节装置
18.在本实用新型的一些实施例中，所述液位计为超声波液位计。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述液位计设置于调理罐的顶部。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述调理罐呈圆柱状、长方体、正方体的一种。
21.在本实用新型的一些实施例中，调理罐的顶部设有配套盖板。
22.在本实用新型的一些实施例中，所述调理罐的内侧壁上设有若干挡板，所述挡板与水平面的夹角大于0
°
。
23.在本实用新型的一些实施例中，所述挡板的数量为多块，沿调理罐的内侧壁周向分布。
24.在本实用新型的一些实施例中，所述挡板具有若干镂空部；进一步地，镂空部的面积占挡板总面积的40-60％。通过挡板的设置，可改善搅拌时调理罐内流体流态和混合效果
25.在本实用新型的一些实施例中，所述进泥管与调理罐的内侧壁之间设有挡板，所述进泥管与挡板固定连接。管道与挡板整体作为设备的扰流设施，可避免污泥流体发生圆柱状回转区；由于挡板为镂空设计，部分污泥流体可通过镂空区域穿过挡板，避免形成流体死角，解决了污泥颗粒在死角处堆积的问题。
26.在本实用新型的一些实施例中，所述毛细吸水时间测试仪具有3根取样管，所述3根取样管分别与出泥管、调理罐和排空管连通。可根据运行模式的不同，选择不同的采样点对污泥脱水性能进行实时监测，根据预设的算法，对搅拌单元和加药单元进行调控，以达到最佳的污泥调理效果，提高工作效率。
27.在本实用新型的一些实施例中，还包括伸至调理罐底部的加药套管，所述加药管位于调理罐内的区段设于加药套管内。可选地，所述加药套管内设有至少2根加药管，优选为2-4根，如此，各调理药剂可独立添加、灵活控制。在序批式运行时，各药剂的投加量、投加顺序、投加时间可根据污泥调理的状态灵活控制；在连续运行时，各药剂连续独立添加，可避免不同药剂共用管道发生堵塞等问题。加药套管与加药管均伸至罐内底部，搅拌桨叶安装在调理罐底部，便于调理药剂添加后，在搅拌桨叶的作用下，可与污泥快速混合；加药管管径较细，单独插至调理罐底部时在污泥流体的作用下，易发生断裂、变形等问题，本实用新型将加药管集中设置在加药套管内(管中管)，在加药套管的保护下，加药管受污泥流体的作用影响较小，可延长加药管的使用寿命。
28.在本实用新型的一些实施例中，所述搅拌桨叶为推进式搅拌桨。配合调理罐内的挡板，在搅拌时使调理罐内的流体出现横向、纵向混合流态，有效提高污泥混合效果。
29.可选地，所述控制单元为plc控制单元。
30.与现有技术比，本实用新型具有以下特点和技术效果是：
31.1、本实用新型的污泥调理系统配置了与控制单元电连接的毛细吸水时间测试仪、流量计、加药单元及相关电动阀，能够以实时检测的污泥流量为前馈，毛细吸水时间为后馈，基于常规的模糊算法，灵活调控搅拌单元转速、强度及加药系统的加药种类、投加量、投加时间，以达到最佳的污泥调理效果，提高工作效率，提升污泥调理的智能化程度。
32.2、污泥调理系统可以连续式或序批式污泥调理模式运行，可根据污泥处理运行需要灵活调整，运行模式切换简单，占地面积小，装置结构简单，适用场景广泛。
33.3、从调理罐底部进泥，可避免污泥对搅拌桨叶的直接冲击，延长搅拌系统的使用寿命。
34.4、可通过加水在调理罐内调节污泥含水率最佳范围，无需另行配备含水率调节设备，同步实现污泥含水率调节与污泥调理功能。
35.5、在不同污泥调理运行模式下，加药单元可根据污泥调理的需要，独立添加各类调理药剂，投加量、投加时机均可灵活控制，互不干扰。加药管安装在加药套管内伸入调理罐内，避免了小管径加药管单独插至调理罐底部时，在污泥流体的作用下发生断裂、变形等问题。
36.6、搅拌单元采用变频搅拌单元，可根据污泥调理的不同阶段、污泥的不同状态，按设定程序灵活调整搅拌速度，有利于提高后续脱水效果。
37.7、调理罐内壁的挡板安装于调理罐内壁与进泥管、进水管、加药套管之间的间隙区域，进泥管、进水管、加药套管与挡板整体作为调理罐壳体内部的扰流设施，可避免污泥流体发生圆柱状回转区；由于挡板为镂空设计，部分污泥流体可通过镂空区域穿过挡板，明显减少形成流体死角，解决了污泥颗粒在死角处堆积的问题。
38.8、本实用新型的污泥调理系统结构简单紧凑、占地面积小，运行模式灵活，可实时检测系统内污泥的调理状态，并灵活调控搅拌单元和加药单元，精准控制药剂投加量和投
加时机，同步实现污泥含水率调节与污泥调理功能，可避免调理罐内污泥流体发生圆柱状回转区，避免形成流体死角，解决了污泥颗粒在死角处堆积的问题，确保了调理效果，实现污泥调理的智能控制，提高了调理效果与工作效率。
39.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
附图说明
40.图1是本实用新型的一种污泥调理系统的结构简图。
41.图中，1-调理罐；2-盖板；3-进泥管；3a-第一电动阀；3b-泵；3c-流量计；4-进水管；4a-第四电动阀；5-加药套管；5a-加药管；6-臭气收集管；7-液位计；8-搅拌单元；8a-搅拌轴；8b-搅拌桨叶；9-出泥管；9a-第二电动阀；10-排空管；10a-第三电动阀；11-挡板；12-毛细吸水时间测定仪；12a-采样管；13-加药单元；14-控制单元；14a～14k-电缆。
具体实施方式
42.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
43.参见图1，一种污泥调理系统，包括进泥管3、调理罐1、出泥管9、液位计7、毛细吸水时间测定仪12、加药单元13、控制单元14、臭气收集管6和用于对调理罐1内的污泥进行搅拌的搅拌单元8，所述进泥管3、调理罐1、出泥管9依次连通，所述加药单元13通过加药管5a与调理罐1连通；所述进泥管3上设有第一电动阀3a，所述出泥管9上设有第二电动阀9a；所述调理罐呈圆柱状，调理罐的顶部设有配套盖板2，液位计7和臭气收集管6均设置于盖板2上；控制单元14为plc控制单元；臭气收集管6可与外部的除臭装置连接；可选地，毛细吸水时间测定仪12、加药单元13、控制单元14均集成设置于调理罐的顶部；
44.毛细吸水时间测定仪12具有至少2根采样管12a，其中至少1根采样管12a与调理罐1连通，其中至少1根采样管12a与出泥管9连通；
45.所述控制单元14分别与毛细吸水时间测定仪12、加药单元13、液位计7、搅拌单元8、第一电动阀3a和第二电动阀9a电连接。
46.搅拌单元8安装于所述盖板2的几何中心位置，搅拌单元8包括依次传动连接的驱动电机、搅拌轴8a、搅拌桨叶8b，所述驱动电机为变频电机，驱动电机的控制部分与控制单元14电连接，搅拌轴8a伸入调理罐1的底部，搅拌桨叶8b安装于搅拌轴8a的下端，所述的搅拌桨叶8b为推进式搅拌桨叶，通过变频调节搅拌轴转速，在搅拌时使罐内的流体出现横向、纵向混合流态。
47.所述进泥管3上还设有泵3b和流量计3c，所述流量计为电磁流量计，所述控制单元14分别与泵3b和流量计3c电连接。泵3b与外部的污泥池连接，可通过流量计3c对进入调理罐的污泥进行计量；优选地，所述流量计为电磁流量计。
48.所述进泥管3的出口端所在位置低于出泥管9的进口端所在位置。
49.还包括与调理罐1的底部连通的排空管10，所述排空管10上设有第三电动阀10a，所述第三电动阀10a与控制单元14电连接。排空管10的出口端可与后续脱水设备连通。
50.毛细吸水时间测定仪12具有3根采样管12a，其中1根采样管12a与排空管10连通。可根据运行模式的不同，选择不同的采样点对污泥脱水性能进行实时监测，并将监测数据传输至控制系统14。
51.还包括与调理罐1连通的进水管4和加药套管5，所述进水管4上设有第四电动阀4a，所述第四电动阀4a与控制单元14电连接。第四电动阀4a的进水口可与外部供水管道连接。可通过进水管4加水调节污泥浓度至污泥调理含水率最佳范围，无需另行配备含水率调节设备。所述加药套管5内设有2-4根独立的加药管5a，加药单元13包括有相配套的2～4套独立的药剂投加与药剂计量设备，避免小管径加药管单独插至调理罐1底部时在污泥流体的作用下发生断裂、变形等问题，另外，通过不同加药管5a可添加不同的药剂，各药剂投加量、投加时机均可独立控制，互不干扰，可避免不同药剂共用管道发生堵塞等问题；加药套管5与加药管5a均伸至调理罐1的底部，便于调理药剂添加后，在搅拌桨叶8b的作用下，与污泥快速混合。
52.所述液位计7为超声波液位计。所述液位计7设置于调理罐1的顶部。
53.优选地，进泥管3、进水管4、加药套管5均穿过盖板2并延伸至调理罐1的底部，污泥、水、药剂均从调理罐底部进入调理罐内。
54.所述调理罐1的内壁设有3～4组挡板11，所述挡板安装于调理罐1的内壁与进泥管3、进水管4、加药套管5之间的间隙区域，挡板11为镂空设计，挡板的透空面积占间隙区域总面积的40％～60％。进泥管3、进水管4、加药套管5与挡板整体作为调理罐1内部的扰流设施，可避免污泥流体发生圆柱状回转区；由于挡板为镂空设计，部分污泥流体可通过镂空区域穿过挡板，减少形成流体死角，解决了污泥颗粒在死角处堆积的问题。挡板11还可起到固定进泥管3、进水管4、加药套管5的功能。
55.控制单元14通过电缆14a、电缆14b、电缆14c、电缆14d、电缆14e、电缆14f、电缆14g、电缆14h、电缆14i、电缆14k分别与第三电动阀10a、第二电动阀9a、毛细吸水时间测定仪12、第四电动阀4a、液位计7、搅拌单元8、第一电动阀3a、泵3b、加药单元13、流量计3c电连接，可获取上述设备的运行数据并向上述设备发出工作指令；控制单元14通过电缆14j与外部控制系统连接。可选地，控制单元14为智能控制系统，可预设控制程序，能够根据实时检测的污泥流量为前馈，毛细吸水时间为后馈，基于模糊算法，灵活调控搅拌系统转速、强度及加药系统的加药种类、投加量、投加时间，以达到最佳的污泥调理效果，提高工作效率，实现污泥调理的智能控制；控制单元14通过电缆14j与外部控制系统连接，可将污泥调理系统的工作状态反馈给外部控制系统，并在特定的工作模式下比如：外部远程控制，执行外部控制系统发送过来的运行指令。通过预设控制程序，可使得污泥调理系统可实现多种工作模式程序，具体包括：连续污泥调理模式、序批式污泥调理模式，且在两种工作模式下均可实现自动控制与人工手动控制。
56.当采用连续污泥调理模式时，污泥连续地进入、排出调理罐1，控制单元14的控制逻辑和污泥调理的工作过程为：控制单元14通过连接电缆向第二电动阀9a、第三电动阀10a发出指令，第二电动阀9a开启，由出泥管9出泥，第三电动阀10a关闭，排空管10仅作为排空管使用；控制单元14随后向泵3b、第一电动阀3a、加药单元13、液位计7、搅拌单元8、流量计3c发出指令，第一电动阀3a开启、泵3b启动、液位计7开始监测调理罐内的液位、流量计3c监测污泥的瞬时流量与累积流量，污泥在泵的输送下通过进泥管3进入调理罐1内，加药单元
13启动，通过独立的加药管5a向污泥中投加调理药剂；搅拌单元8在污泥液位浸没搅拌桨叶8b时即启动，调理过程中可根据污泥的物理化学性状实时调整最佳搅拌转速；当调理罐内污泥含水率低于预设值时，第四电动阀4a开启，向调理罐1内加水，加水完毕达到预定的含水率后第四电动阀4a关闭；当污泥调理罐内的液位达到出泥管9的高度时，毛细吸水时间测定仪12开始工作，从调理罐1的中部、出泥管9采样测试污泥的毛细吸水时间，并将数据传输至控制单元14。污泥调理过程中，控制单元14根据实时检测的污泥流量从流量计3c获取为前馈，毛细吸水时间从毛细吸水时间测定仪12获取为后馈，基于模糊算法，调控搅拌单元8的转速、搅拌强度及加药单元13的加药种类、投加量、投加时间，以达到最佳的污泥调理效果，实现污泥调理的智能控制。
57.当采用序批式污泥调理模式时，污泥进入调理罐1，当达到一定的液位高度时停止进泥，将调理罐1内的污泥调理完毕并排出后，才能再次进泥进行污泥调理。在该模式下控制单元14的控制逻辑和污泥调理的工作过程为：控制单元14通过连接电缆向第二电动阀9a、第三电动阀10a发出关闭指令，第二电动阀9a、第三电动阀10a关闭；控制单元14随后向泵3b、第一电动阀3a、加药单元13、液位计7、搅拌单元8发出指令，第一电动阀3a开启、泵启动、液位计开始监测调理罐内的液位，污泥在泵的输送下通过进泥管3进入调理罐1的内腔，加药单元13启动，通过独立的加药管5a向污泥中投加调理药剂，根据污泥调理的需要，药剂可以分种类按次序投加也可以同时投加；搅拌单元8在污泥液位浸没搅拌桨叶8b时即启动，在搅拌初期快速搅拌利于药剂与污泥混合均匀，后期搅拌强度随着絮体的增大而逐步降低，避免形成的絮体由于抗剪切力较弱被打碎，搅拌单元优选变频搅拌单元，有利于提高后续脱水效果；当调理罐内污泥含水率低于预设值时，第四电动阀4a开启，向调理罐1内加水，加水完毕达到预定的含水率后，第四电动阀4a关闭；当污泥调理罐内的液位达到出泥管9的高度时，泵3b停止运行，毛细吸水时间测定仪12开始工作，从调理罐1的中部采样测试污泥的毛细吸水时间，并将数据传输至控制单元14。污泥调理过程中，控制单元14根据调理罐内的污泥量从流量计3c获取为前馈，毛细吸水时间从毛细吸水时间测定仪12获取为后馈，基于模糊算法，调控搅拌单元8的转速、搅拌强度及加药单元13的加药种类、投加量、投加时间，以达到最佳的污泥调理效果，实现污泥调理的智能控制。调理罐内污泥调理完毕后，第三电动阀10a开启，污泥通过排空管10排出调理罐，待调理罐完全排空后，再次进泥，开始下一批污泥调理过程。
58.上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本技术所附权利要求所限定的范围。