一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源处理装置及方法

1.本发明涉及节能环保技术领域，具体为一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源处理装置及方法。


背景技术：

2.污水处理指将污水进行处理后达到某一水体或者能够再次使用的要求的净化过程，城市中人们的生活和各种工业生产都会产生大量的污水，对于这些污水如果不进行处理直接排放，将会对环境造成严重的污染。
3.国内外城市污水处理厂普遍采用活性污泥法处理工艺，该种工艺一直存在一个很大的弊端，就是会产生大量的剩余污泥，其含水率长达99％以上，有机质的含量约在70％～85％，是由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等物质组成的极其复杂的非均质体。剩余污泥中大多数有机物质存在于微生物细胞内，微生物细胞的细胞壁是一种稳定的半刚性结构，起着保护细胞的作用。细胞壁属于生物难降解惰性物质，破解较为困难，这使得污泥消化过程需要较长的停留时间。半刚性的细胞壁破解较困难，成为影响污泥破解速率的最主要因素。
4.因此，如何提出一种新型处理剩余污泥释放内碳源处理装置及处理方法，成为本领域人员需要考虑的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源处理装置及方法，本发明在项目实施过程中，无添加任何化学试剂，是一种物理破解污泥内碳源的方法，不会对环境产生二次污染，是一种绿色、环保、低成本的处理技术。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，包括给料罐、反应罐、补水罐、pk1转子空化机、pk2转子空化机、h1螺旋给料泵和h2螺旋给料泵，所述给料罐通过高压管路与反应罐相连，所述补水罐通过高压管路与反应罐相连，所述pk1转子空化机、h1螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第一空化回路，所述pk2转子空化机、h2螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第二空化回路。
8.进一步的，还包括液位计、压力传感器和电阻温度转化器，所述液位计、压力传感器和电阻温度转化器均安装在反应罐中。
9.进一步的，还包括给料泵，所述给料泵设置于所述给料罐和反应罐之间。
10.进一步的，还包括逆止阀，所述逆止阀设置在补水罐与反应罐之间。
11.进一步的，还包括真空泵，所述真空泵设置在逆止阀与补水罐之间。
12.进一步的，还包括成品卸料泵，所述成品卸料泵至于在反应罐的底部，所述成品卸料泵与反应罐管路连接。
13.进一步的，还包括试验装置电控柜，所述h1螺旋给料泵、h2螺旋给料泵、压力传感
器、电阻温度转化器、给料泵、真空泵、成品卸料泵均与试验装置电控柜电连接。
14.一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源方法，包含以下步骤：
15.s1.准备剩余污泥；
16.s2.往给料罐中定量加载剩余污泥，并对剩余污泥进行搅拌预处理；
17.s3.启动给料泵，将剩余污泥注入反应罐中；
18.s4.在反应罐中液位计感应到原料达到液位要求后，通过试验装置电控柜同时启动第一空化回路和第二空化回路，h1螺旋给料泵和h2螺旋给料泵不断抽取反应罐中的污泥输送至pk1转子空化机和pk2转子空化机处，进行循环空化破解反应；
19.s5.压力传感器和电阻温度转化器感知到反应罐中的压强和温度达到设定值后，试验装置电控柜启动真空泵，将反应罐产生的蒸汽和杂质气体抽入补水罐中进行冷凝液化；
20.s6.反应完成后，关闭第一空化回路和第二空化回路，打开产品卸料泵，导出成品。
21.本发明的有益效果为：
22.1.利用空化技术对空化污泥进行破解，有效解决污水厂活性污泥法处理工艺存在的碳源不足及剩余污泥处置问题，可以快速的破解污泥的半刚性生物细胞壁结构，致使污泥细胞内的有机成分溢出，破解率可以达到50％，融入水体之中，当污泥空化破解反应完成后，污泥内微生物细胞壁被大量的破解，微生物的数量和活性也大大降低，从而使这些污泥状态趋于稳定，此时破解后的污泥其沉淀性和脱水性也会大大增加，污泥的产生量会减少，同时有机成分的释放又可以作为生物质处理单元的碳源进行回收利用，从而大大降低企业的处理成本和运行成本，从而实现污泥的无害化、稳定化以及资源化再利用。
23.2.本发明实施过程中，无添加任何化学试剂，是一种物理处理污泥内碳源的方法，不会对环境产生二次污染，是一种绿色、环保、低成本的处理技术。
附图说明
24.图1为本发明连接关系示意图。
25.其中，1-给料罐；2-反应罐；3-补水罐；4-pk1转子空化机；5-pk2转子空化机；6-h1螺旋给料泵；7-h2螺旋给料泵；8-搅拌装置；9-液位计；10-压力传感器；11-电阻温度转化器；12-给料泵；13-逆止阀；14-真空泵；15-成品卸料泵；16-高压管路。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
27.实施例1
28.如图1所示，本发明公开了一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，包括给料罐1、反应罐2、补水罐3、pk1转子空化机4、pk2转子空化机5、h1螺旋给料泵6和h2螺旋给料泵7，给料罐1中设置有搅拌装置8，给料罐1通过高压管路16与反应罐2相连，给料罐1和反应罐2之间还设置有给料泵12，给料泵12能够将预处理完成后的剩余污泥输送至反应罐2中，补水罐3通过高压管路16与反应罐2相连，pk1转子空化机4、h1螺旋给料泵6和反应罐2通过高压管路16形成第一空化回路，pk2转子空化机5、h2螺旋给料泵7和反应罐2通过高压管路16
形成第二空化回路。第一空化回路和第二空化回路的设置，能够不断对反应罐2中的剩余污泥进行循环抽取并进行空化反应，当污泥空化破解反应完成后，污泥内微生物细胞壁被大量的破解，微生物的数量和活性也大大降低，从而使污泥状态趋于稳定，此时破解后的污泥其沉淀性和脱水性也会大大增加，污泥的产生量会减少，同时有机成分的释放又可以作为生物质处理单元的碳源进行回收利用。
29.反应罐2中安装有液位计9、压力传感器10和电阻温度转化器11，用于监测反应罐2的液位及压力和温度，通过这些传感器可以监测到反应罐2里的反应状态，配合试验装置电控柜能够对反应过程实时处理。
30.补水罐3和反应罐2之间设置有逆止阀13，逆止阀13与补水罐3之间设置有真空泵14，逆止阀13和真空泵14的设置，能够使反应罐2中产生的蒸汽和高温高压气体通过补水罐3进行冷凝液化，在降低反应罐2内部压强的同时，将产生的杂质气体通过补水罐3进行吸收，起到了杂质气体过滤的作用。
31.反应罐2的底端设置有成品卸料泵15，成品卸料泵15与反应罐2管路连接，成品卸料泵15能够将处理完成后的碳源浆体抽取进而回收利用，有效解决污水厂活性污泥法处理工艺存在的碳源不足及剩余污泥处置问题，大大降低企业的处理成本和运行成本。
32.实施例2：
33.本实施例公开了一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源方法，包含以下步骤：
34.s1.准备剩余污泥；
35.s2.设备检查：检查电缆绝缘，检查液压连接处，检查供电网络；
36.s3.确认液压线路阀门打开，负荷开关，自动开关，电机保护自动开关，其他控制机构处于关闭状态；控制台处于手动控制；
37.s4.往给料罐1中定量加载剩余污泥，并对剩余污泥进行搅拌预处理，将剩余污泥搅拌均匀，防止污泥的沉淀；
38.s5.启动给料泵12，将剩余污泥注入反应罐2中；
39.s6.在反应罐2中液位计9感应到原料达到液位要求后，通过试验装置电控柜同时启动第一空化回路和第二空化回路，h1螺旋给料泵6和h2螺旋给料泵7不断抽取反应罐中的污泥输送至pk1转子空化机4和pk2转子空化机5处，进行循环空化破解反应；
40.s7.压力传感器和电阻温度转化器11感知到反应罐中的压强和温度达到设定值后，试验装置电控柜启动真空泵14，将反应罐2产生的蒸汽和杂质气体抽入补水罐3中进行冷凝液化；
41.s8.反应完成后，关闭第一空化回路和第二空化回路，打开成品卸料泵15，导出空化破解后的浆体成品，方便回收利用。
42.本实施例实施过程，无添加任何化学试剂，是一种物理处理污泥内碳源的方法，不会对环境产生二次污染，是一种绿色、环保、低成本的处理技术。
43.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于：包括给料罐、反应罐、补水罐、pk1转子空化机、pk2转子空化机、h1螺旋给料泵和h2螺旋给料泵，所述给料罐中设置有搅拌装置，所述给料罐通过高压管路与反应罐相连，所述补水罐通过高压管路与反应罐相连，所述pk1转子空化机、h1螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第一空化回路，所述pk2转子空化机、h2螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第二空化回路。2.根据权利要求1所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括液位计、压力传感器和电阻温度转化器，所述液位计、压力传感器和电阻温度转化器均安装在反应罐中。3.根据权利要求2所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括给料泵，所述给料泵设置于所述给料罐和反应罐之间。4.根据权利要求1所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括逆止阀，所述逆止阀设置在补水罐与反应罐之间。5.根据权利要求3所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括真空泵，所述真空泵设置在逆止阀与补水罐之间。6.根据权利要求5所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括成品卸料泵，所述成品卸料泵至于在反应罐的底部，所述成品卸料泵与反应罐管路连接。7.根据权利要求6所述的一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源装置，其特征在于，还包括试验装置电控柜，所述h1螺旋给料泵、h2螺旋给料泵、液位计、压力传感器、电阻温度转化器、给料泵、真空泵、成品卸料泵均与试验装置电控柜电连接。8.一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源方法，其特征在于，包含以下步骤：s1.准备剩余污泥；s2.往给料罐中定量加载剩余污泥，并对剩余污泥进行搅拌预处理；s3.启动给料泵，将剩余污泥注入反应罐中；s4.在反应罐中液位计感应到原料达到液位要求后，通过试验装置电控柜同时启动第一空化回路和第二空化回路，进行空化破解反应；s5.压力传感器和电阻温度转化器感知到反应罐中的压强和温度达到设定值后，试验装置电控柜启动真空泵，将反应罐产生的蒸汽和杂质气体抽入补水罐中进行冷凝液化；s6.反应完成后，关闭第一空化回路和第二空化回路，打开产品卸料泵，导出成品。

技术总结
本发明公开一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源处理装置及方法，属于节能环保技术领域。包括给料罐、反应罐、补水罐、PK1转子空化机、PK2转子空化机、H1螺旋给料泵和H2螺旋给料泵，给料罐中设置有搅拌装置，给料罐通过高压管路与反应罐相连，补水罐通过高压管路与反应罐相连，PK1转子空化机、H1螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第一空化回路，PK2转子空化机、H2螺旋给料泵和反应罐通过高压管路形成第二空化回路。本发明结构简单，能够有效解决污水厂活性污泥法处理工艺存在的碳源不足及剩余污泥处置问题，绿色环保无污染。绿色环保无污染。绿色环保无污染。


技术研发人员：李大尉 王阳 焦丹丹 姚立明 赵孟石 裴禹 姚顺宇 张玉婷 张松 杨娜 徐志远 赵晓庆 丁锐
受保护的技术使用者：黑龙江省科学院高技术研究院
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/3/8