[發明專利]一種剩余污泥預處理裝置

有效

• 申請號: 202010188500.8
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111333294B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 蔡魯祥;俞國英;俞國陽;沈雷鳴
• 申請（專利權）人: 寧波財經學院
• 主分類號: C02F11/06
• 分類號: C02F11/06;C02F11/12;C02F11/00
• 代理公司: 杭州星河慧專利代理事務所(普通合伙) 33410
• 代理人: 周麗娟

本發明公開了一種剩余污泥預處理裝置，包括：封閉的方形殼體、設在殼體內的第一陽極板、第二陽極板、陰極、內設有超聲波振子的空氣管、若干攪拌刀頭和過濾管，在殼體頂部連接的進氣管和整流器，進口通入剩余污泥，空氣管通入空氣或氧氣，進氣管通入二氧化硫。本發明裝置綜合利用了電極放電、電極參與氧化、催化劑催化氧化、超聲破粹、機械破壁等多因素的共同作用，大大加強了對細胞壁的結構破壞，強化了破解程度及效果，使得后續對于有機污染物的氧化作用持續有效進行；過濾分離部分水，又進一步提高電解效率，增強細胞壁的破解。結合布氣結構對裝置內污泥和氣體的分散和均布，實現剩余污泥預處理的連續化。

技術領域

本發明屬于化學領域，具體涉及一種用于污泥處理的裝置。

背景技術

目前，我國的污水處理主要采用活性污泥工藝，其最大的弊端就是產生大量不可避免的副產物——初沉污泥和剩余污泥(也稱剩余活性污泥，Waste activated sludge，WAS)。WAS的含水率高達99％，含有大量營養物質、腐殖質、病原菌、寄生蟲(卵)、重金屬，以及難降解的有毒有害物，這些污染物如果得不到妥善處理，會對環境造成嚴重的二次污染。剩余污泥的處理費用巨大，一般占城市污水處理廠總費用的40％～60％。

WAS中的蛋白、多糖等易生物降解有機物，可通過厭氧消化產生短鏈揮發酸(SCFAs)、甲烷(CH₄)、氫氣(H₂)、電等高附加值產物。污泥厭氧消化作為最常用的污泥處理工藝，在實現污泥減量、殺死病原菌、去除異味的同時，還能實現資源的回收利用。厭氧消化過程主要有水解、酸化、產乙酸和產甲烷4個階段，其中，水解過程由于厭氧微生物所需要的營養物質大部分存在于污泥絮體以及微生物的細胞膜(壁)內部原生質中，胞外分泌酶無法與營養基質充分有效地接觸，致使污泥中復雜有機物的水解效率十分低下，嚴重限制了厭氧消化的速率。此外，細胞膜(壁)內還含有大量結合水，如能促使結合水轉化為自由水，則有助于顯著提高污泥脫水性能，減少污泥容積。因此，需要對污泥進行預處理，即，破碎污泥絮體和污泥細胞膜(壁)，使營養基質得以釋放，將結合水轉化為自由水，以加快整個厭氧消化過程，并提高污泥脫水性能。

當前污泥預處理技術有：物理法、化學法、生物法以及聯合處理法。污泥物理預處理技術主要包括：超聲、微波、熱水解，污泥化學預處理技術包括：臭氧預處理、堿預處理，污泥生物預處理技術包括生物酶和生物強化兩種。但這些技術存在各種缺點，如化學處理技術需要投加化學藥劑，加大了處理成本，還帶來了二次污染；物理法處理設備占地大，生物法處理效率低、時間長。而且，現有的各種處理方法及裝置，均采取的是對污泥的間歇式預處理。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種剩余污泥預處理裝置，在多因素共同作用下，提高污泥破解速率，實現污泥的氧化處理和部分脫水處理，尤其是實現了對剩余污泥的連續式預處理。

一種剩余污泥預處理裝置，包括封閉的方形殼體，其中，所述殼體包括：互相平行的第一側壁和第二側壁，互相平行的第三側壁和第四側壁，以及互相平行的頂壁和底壁，所述第一側壁、第二側壁、第三側壁和第四側壁均豎直設置，所述頂壁和底壁水平設置；

在所述第一側壁和第二側壁上分別設置有進口和出口，所述進口用于將剩余污泥送入所述殼體內，所述出口用于將預處理后的污泥送出，所述進口的位置高于所述出口的位置；

在所述殼體內設有豎直的第一陽極板和第二陽極板，所述第一陽極板和第二陽極板與所述第一側壁平行，且所述第一陽極板、第二陽極板均卡設在所述第三側壁和第四側壁之間，即，所述第一陽極板、第二陽極板的長度與所述第一側壁、第二側壁的長度相等，且等于所述第三側壁和第四側壁之間的垂直距離；其中，所述第一陽極板為鈦電極板，所述第一陽極板上設有若干第一通孔；所述第二陽極板為鐵電極板，所述第二陽極板上設有若干第二通孔。