[發(fā)明專利]剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)及其方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010606700.7
• 申請(qǐng)日: 2010-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN102557362A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪明亮;黃光華;張科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川環(huán)能德美科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F11/00
• 分類號(hào): C02F11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種新型的剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

活性污泥法是目前世界上應(yīng)用最廣泛的污水生物處理技術(shù)，但其弊端是會(huì)產(chǎn)生大量的剩余活性污泥。這些剩余活性污泥通常含有一定量的有毒有害物質(zhì)(如寄生蟲卵、病原微生物、重金屬)及未穩(wěn)定化的有機(jī)物，如果不進(jìn)行妥善的處理與處置，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接或潛在的污染。

活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的總稱。微生物群體主要包括細(xì)菌，原生動(dòng)物和藻類等。其中，細(xì)菌和原生動(dòng)物是主要的兩大類。活性污泥從外觀上看，似絮絨顆粒，統(tǒng)稱生物絮凝體，其粒徑一般介于0.02-0.2MM之間。

城市污水生物處理廠剩余污泥的處理與處置是一個(gè)較為棘手的問題。其處理費(fèi)用占到污水處理廠總運(yùn)行費(fèi)用的25％～40％，甚至高達(dá)60％；通常采用的污泥中溫厭氧消化工藝，存在著反應(yīng)速度慢，污泥在池內(nèi)的停留時(shí)間過長(zhǎng)，池體體積龐大，操作管理復(fù)雜，產(chǎn)氣中甲烷含量低等缺點(diǎn)。污泥厭氧消化過程中，污泥水解是限速步驟。采用一定的預(yù)處理方式，可以使細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)含物溶出，加速污泥的水解過程。從而達(dá)到縮短消化時(shí)間，減少消化池容積，提高甲烷產(chǎn)量的目的。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于污泥細(xì)胞破壁技術(shù)的方法有物理法和化學(xué)法，物理法有熱處理法、高壓噴射法、超聲波處理法、冷凍處理法、輻照法；化學(xué)法有堿處理法、臭氧氧化法等。采用不同的破壁技術(shù)，可以促進(jìn)污泥中細(xì)胞的分解和胞內(nèi)有機(jī)質(zhì)的釋放，提高污泥的消化性能，加快消化速率，提高產(chǎn)氣量。在工程應(yīng)用中，根據(jù)實(shí)際需要，開發(fā)新型的剩余污泥細(xì)胞破壁技術(shù)仍是今后重點(diǎn)研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型的剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)。本發(fā)明還進(jìn)一步公開了利用這種剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)的方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，包括：混合器、珠磨機(jī)、PH調(diào)節(jié)裝置；混合器設(shè)有污泥進(jìn)口、磁粉投加入口，混合器的污泥出口與珠磨機(jī)連通；混合器通過加藥泵與PH調(diào)節(jié)裝置相連。

以上所述的剩余污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，磁粉投加入口與磁粉回收循環(huán)系統(tǒng)相連，磁粉回收循環(huán)系統(tǒng)是由磁分離裝置與磁粉緩沖箱構(gòu)成。磁分離裝置由磁鼓、刮渣條和卸渣槽組成。

所述的混合器與珠磨機(jī)為一體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)通過設(shè)置分隔板分隔位為兩部分，分隔板上設(shè)有連通口使混合器與珠磨機(jī)連通。

所述的混合器與珠磨機(jī)為分體結(jié)構(gòu)，混合器的污泥出口端通過管路與珠磨機(jī)連通。

所述的混合器內(nèi)設(shè)隔離板，隔離板將混合器分割為兩部分，混合器污泥進(jìn)口側(cè)部分為混合器一，混合器污泥出口側(cè)部分為混合器二，隔離板上設(shè)有連通口使混合器一與混合器二連通；所述混合器內(nèi)設(shè)有攪拌器。

一種剩余污泥細(xì)胞破壁方法，所處理的剩余污泥進(jìn)入混合器，在混合器中被調(diào)節(jié)PH值，并與磁粉充分混合，通過通道進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的珠磨機(jī)，在珠磨機(jī)中對(duì)污泥的細(xì)胞壁進(jìn)行破壁，使細(xì)胞內(nèi)有機(jī)質(zhì)釋放。所述處理方法進(jìn)一步包括珠磨機(jī)中的磁粉再進(jìn)入磁粉回收循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)回收的磁粉從磁粉投加入口循環(huán)回到混合器中。

所述處理方法中，調(diào)節(jié)后的剩余污泥PH值為8-12。

所述處理方法中，投加的磁粉粒徑為10納米-100微米。

利用粒徑在10納米-100微米的磁粉在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的剪切力，將磁粉與剩余污泥交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，對(duì)剩余污泥進(jìn)行細(xì)胞破壁。

針對(duì)剩余污泥直徑在20～200微米，剩余污泥細(xì)胞直徑0.2～4微米狀況，應(yīng)用粒徑10納米-100微米磁粉多棱角而且硬度高的特點(diǎn)，在剩余污泥加入10納米-100微米磁粉，此時(shí)污泥含水在95％以上，將磁粉與剩余污泥混合，在高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備中，磁粉與剩余污泥比重相差較大，同時(shí)相互交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于平均一份剩余污泥就相對(duì)一把刀，交錯(cuò)的次數(shù)越多，切割的次數(shù)越多，足夠停留時(shí)間，可以產(chǎn)生千萬(wàn)次的切割，同時(shí)還有微觀擠壓效果作用，剩余污泥細(xì)胞破壁，細(xì)胞內(nèi)含物溶出，加速剩余污泥的水解過程。

本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、該系統(tǒng)具有占地少、運(yùn)行方便，處理成本低的特點(diǎn)；

2、通過磁粉破壁后的剩余污泥大大減少剩余污泥消化反應(yīng)時(shí)間，剩余污泥細(xì)胞內(nèi)溶出的有機(jī)質(zhì)能增加污泥消化時(shí)的甲烷產(chǎn)氣量；

3、破壁后的剩余污泥顆粒粒徑變小，經(jīng)消化后污泥泥量減小，脫水性能改善；

4、脫水后的剩余污泥含水率低，具有相當(dāng)?shù)耐茝V應(yīng)用價(jià)值；

5、本發(fā)明可對(duì)大多數(shù)現(xiàn)有污水處理廠的剩余污泥進(jìn)行破壁，常溫進(jìn)行，不需要加熱連續(xù)處理。

附圖說(shuō)明