[發明專利]一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量裝置及污泥減量方法

在審

• 申請號: 202211453081.1
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115784543A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 宋有濤;莊凱;王子超;許瑞臣;李佳琪
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明涉及一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量裝置及污泥減量方法。將剩余污泥置于反應槽中，啟動循環冷卻系統，保持反應槽內溫度為25±2℃；啟動水泵，通過水泵將剩余污泥通過進水管泵入水力空化裝置中進行空化破解，通過閥門Ⅱ調節水力空化裝置的入口壓力；經空化破解后的剩余污泥，隨出水管回流至反應槽中，往復空化循環200～240min。關閉閥門Ⅰ，將空化單元內的剩余污泥全部排至反應槽中，關閉閥門Ⅱ和閥門Ⅳ，啟動攪拌器和鼓風機，調節氣量調節閥，持續曝氣消化10d。本發明的污泥減量方法操作簡單、無副產物生成、無二次污染、處理時間短、處理效率高。

技術領域

本發明涉及污泥處理技術領域，具體的涉及一種基于水力空化耦合好氧消化技術的污泥減量裝置及方法。

背景技術

剩余污泥作為污水處理過程中產生的主要副產物，具有含水率高，體積龐大，成分復雜等特點。出于環境、經濟、法規等方面的考慮，以經濟有效的手段對剩余污泥進行減量化處理是至關重要的。污泥消化作為實現污泥穩定和污泥減量的主要技術，具有穩定化程度高，投資運行成本低，操作管理方便、最終產物無臭以及上清液BOD₅濃度低等優點。

在好氧消化過程中，微生物通過分解作用將污泥中大量蛋白質、脂肪和碳水化合物等大分子有機物轉化為小分子有機物，這些有機物的轉化、分解有利于改善污泥的脫水性能，降低污泥致病風險并減少污泥刺激性氣味的釋放，最終使污泥的體積顯著減小。然而，剩余污泥結構復雜，其胞外聚合物難以通過常規機械手段破碎，這導致其中的溶解性有機物無法被水相中的微生物分解，最終導致好氧消化過程存在處理時間長、處理效率過低等問題。

發明內容

針對現階段剩余污泥好氧消化處理時間長、處理效率過低的問題，本發明的目的在于提供一種結構簡單、處理時間短、處理效率高、沒有副產物生成、不會造成二次污染的水力空化耦合好氧消化技術的污泥減量裝置和污泥減量方法。

為實現本發明的目的，本發明采取的技術方案是：一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量裝置，包括反應槽，反應槽外設有循環冷卻系統，包括空化單元和消化單元；所述空化單元包括進水管、水泵、水力空化裝置、出水管和調壓支管，進水管一端與反應槽出口連接，另一端通過水泵后與水力空化裝置入口連接，進水管上設有閥門Ⅰ、閥門Ⅲ、壓力表和流量計，出水管一端與水力空化裝置出口連接，另一端與反應槽的入口連接，出水管上設有閥門Ⅳ，調壓支管一端與反應槽連接，另一端連接在水泵和閥門Ⅲ之間的進水管上，調壓支管上設有閥門Ⅱ；所述消化單元包括攪拌器、微孔曝氣器和鼓風機，攪拌器安裝在反應槽內，微孔曝氣器安裝在反應槽的底部，微孔曝氣器通過輸氣管與鼓風機連接，輸氣管上設有氣量調節閥。

優選的，上述基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量裝置，反應槽上設有pH計、DO計和取樣閥。

優選的，上述基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量裝置，所述水力空化裝置是孔板裝置。

一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量方法，利用上述的污泥減量裝置，包括如下步驟：

1)水力空化預處理過程：將剩余污泥置于反應槽中，啟動循環冷卻系統，保持反應槽內溫度為25±2℃；啟動水泵，通過水泵將剩余污泥通過進水管泵入水力空化裝置中進行空化破解，通過閥門Ⅱ調節水力空化裝置的入口壓力；經空化破解后的剩余污泥，隨出水管回流至反應槽中，往復循環200～240min。

2)消化過程：關閉閥門Ⅰ，將空化單元內的剩余污泥全部排至反應槽中，關閉閥門Ⅱ和閥門Ⅳ，啟動攪拌器和鼓風機，調節氣量調節閥，持續曝氣消化10d。

優選的，上述一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量方法，調節反應槽中加入的剩余污泥的濃度為6000～7000mg/L。

優選的，上述一種基于水力空化耦合好氧消化的污泥減量方法，通過閥門Ⅱ調節水力空化裝置的入口壓力為2.5±0.5bar。