[實(shí)用新型]水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420633977.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN204265618U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪明亮;黃光華
• 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

?本實(shí)用新型屬于污泥處理領(lǐng)域，特別涉及水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)。

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。

污泥中的水主要有毛細(xì)水、間隙水、吸附水和內(nèi)部水，普通的機(jī)械脫水能夠去除毛細(xì)水、間隙水和吸附水，難以去除內(nèi)部水，污泥常規(guī)壓濾脫水后內(nèi)部水占比例在80%以上。可見脫除內(nèi)部水是降低泥餅含水率的關(guān)鍵，而對(duì)于污泥中的細(xì)胞進(jìn)行破壁預(yù)處理是脫除污泥內(nèi)部水，從而降低泥餅含水率的一項(xiàng)重要技術(shù)。此外，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(guò)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。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

本實(shí)用新型的目的就是提供一種不需要熱源、不需要添加化學(xué)物質(zhì)、可連續(xù)回收磨料介質(zhì)的水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，該單元系統(tǒng)包括兩相流破壁反應(yīng)器1、水箱2、高壓水泵3、引射器4、高壓磨料罐5，所述的兩相流破壁反應(yīng)器1由噴嘴9、污泥進(jìn)料口10、污泥出料口12及厚壁板11組成，污泥進(jìn)料口10位于兩相流破壁反應(yīng)器1頂部，厚壁板11位于噴嘴9出口對(duì)面位置，污泥出料口10位于兩相流破壁反應(yīng)器1底部，水箱2與高壓水泵3的進(jìn)水管相接，引射器4進(jìn)口端與高壓水泵3相連通，引射器4出口端與噴嘴9進(jìn)口端相連，高壓水泵3出水管通過(guò)閥分別與高壓磨料罐5底部、側(cè)面相連；高壓磨料罐5的底部與引射器4的中部相連。

進(jìn)一步，該單元系統(tǒng)還包括磨料緩存斗7、磨料回收機(jī)8、破壁污泥出口13，磨料回收機(jī)8與污泥出料口10連接，破壁污泥出口13位于磨料回收機(jī)8底部，磨料緩存斗7與磨料回收機(jī)8的磨料出口連接，磨料緩存斗7底部通過(guò)磨料放料閥門6與高壓磨料罐5頂部相連。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)包括二套以上的上述單元系統(tǒng)。

在高速流動(dòng)的水中混入一定數(shù)量的磨料，高壓水的動(dòng)能部分傳遞給磨料，從而改變了射流對(duì)靶體的作用方式，從水射流對(duì)靶物的持續(xù)作用改變?yōu)槟チ蠈?duì)靶體的沖擊、磨削作用，高速粒子流還對(duì)靶物產(chǎn)生高頻沖蝕，從而大大地提高磨料射流的品質(zhì)和工作效率。

在含有鐵砂的高能水力流中加入污泥，高能水力流在噴嘴噴出位置發(fā)生卷吸作用，將污泥在噴頭附近混合均勻后再噴射到厚壁板上。由于在高能水力流中加入了鐵砂作為磨料介質(zhì)，在噴嘴釋放壓力的時(shí)候，鐵砂對(duì)污泥細(xì)胞進(jìn)行高速切割碰撞，污泥細(xì)胞在瞬間高速撞擊下發(fā)生細(xì)胞破裂。

本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn)：

1、該系統(tǒng)提高了破壁效果，以水作為動(dòng)力源，經(jīng)濟(jì)安全，以較少的投入，大大降低污泥破壁成本。通過(guò)將破壁后的生物污泥送至厭氧-缺氧-好氧的除磷脫氮工藝中，不僅可以減少污泥產(chǎn)量，還為除磷脫氮提供了碳源，提高除磷脫氮效果。

2、添加的磨料介質(zhì)為鐵砂，具有硬度高、易回收的特點(diǎn)。

3、通過(guò)添加磨料介質(zhì)，使得所需破壁水壓力大為降低，使得工業(yè)應(yīng)用成為可能。混入磨料后大大降低了污泥破壁所需要的水壓力，同等破壁效果的條件下，將所需水壓力由40-50Mpa減小到3-3.5Mpa。

4、如果采用單純的水射流，水壓將提高到700-1000Mpa,幾乎能切割任何物質(zhì)，如果添加磨料介質(zhì)的情況下，水壓減少到200-400Mpa，而對(duì)于活性污泥來(lái)說(shuō)，添加磨料的情況下減小到2-3Mpa,這為工業(yè)化應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型兩相流破壁反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。