本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

超聲波作用下的污泥不斷被壓縮和膨脹，使內(nèi)部可產(chǎn)生氣穴泡，且不斷成長并最終共振“內(nèi)爆”產(chǎn)生超高溫(5000℃)、高壓(500bar)，同時產(chǎn)生的強力水噴射流形成巨大的水力剪切力，對污泥絮體結(jié)構(gòu)與污泥中微生物細胞壁產(chǎn)生巨大的破壞，使細胞質(zhì)和酶從細胞中溶出，使污泥的物理、化學和生物性質(zhì)發(fā)生不同程度的改變，從而有益于污泥處置。

現(xiàn)有的超聲系統(tǒng)多采用罐式結(jié)構(gòu)，超聲過程中，臨近探頭的位置聲能密度大，超聲強烈，距離探頭遠的位置，聲波能量會受到衰減，致使整個超聲功率密度不均勻。一般采用對受超聲液體進行電動攪拌的方式，增加了系統(tǒng)的復雜性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計一種用于污泥處理的管道式連續(xù)超聲處理系統(tǒng)。可以使液體在管道內(nèi)流動的過程中完成超聲的過程，從而實現(xiàn)管道內(nèi)液體的連續(xù)超聲，本發(fā)明是基于管道系統(tǒng)，不需要額外的增加超聲罐體，減小系統(tǒng)的體積。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，包括超聲管道，所述的超聲管道的兩端分別安裝有入口法蘭、出口法蘭，所述的超聲管道是蛇形管道，所述的超聲管道的內(nèi)部彎管處安裝有攪拌漿葉，所述的超聲管道的外端面向管路內(nèi)部插入超聲波換能器，所述的超聲管道和超聲波換能器通過法蘭固定連接，超聲波換能器連接超聲超聲波發(fā)生器，超聲波發(fā)生器連接UPS電源，所述的UPS電源連接220V交流電。

在超聲過程中，會產(chǎn)生大量的熱能，溫度提升過高對內(nèi)部的發(fā)酵甲烷菌不利，因此本發(fā)明的管道設(shè)置成彎管，能夠增大散熱面積，另外流動的液體也較罐裝形式的易于散熱。本發(fā)明所述的連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，所述的超聲管道的彎管段數(shù)是5～8段，每段彎管的長度是0.3～0.5m,管道中污泥流速0.4～1.7cm/s；超聲波換能器并聯(lián)在連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，超聲波換能器的個數(shù)是5～8個，每個超聲波換能器功率是1200～2000W,超聲波頻率是5KHz～20KHz。

本發(fā)明在管道的轉(zhuǎn)角處，安裝有靜置的攪拌漿葉，在液體流經(jīng)漿葉時，會使?jié){葉轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)攪拌的作用，有利于超聲更加均勻。本發(fā)明所述的連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，攪拌漿葉具有四個葉片，每個葉片的上面具有2個圓形通過孔，所述的攪拌漿葉是不銹鋼葉片；攪拌漿葉平行于超聲管道的內(nèi)部彎管放置或者攪拌漿葉垂直于超聲管道的內(nèi)部彎管放置。

本發(fā)明所述的連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)的處理方法，包括如下步驟：

步驟1、通過流量泵將污泥液體從入口法蘭抽入連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)中，流量泵的污泥流速為0.4～1.7cm/s；

步驟2、超聲波發(fā)生器通過USP電源連接220V交流電，通過計算污泥的流入速度控制超聲波發(fā)生器分別打開超聲波換能器，對污泥液體進行污泥處理；

步驟3、當污泥液體流到超聲管道的內(nèi)部彎管處時，帶動攪拌漿葉轉(zhuǎn)動，攪拌漿葉的攪拌能夠有利于超聲更加均勻；

步驟4、污泥液體超聲完成后，從出口法蘭流出連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)。

本發(fā)明管道的長度設(shè)置與液體的流速要匹配，液體從管道入口流入到從出口流出整個過程持續(xù)時間為5分鐘。在管道長度確定的情況下，液體的流速也就隨之確定。本發(fā)明超聲效果最佳的聲能密度為0.8W/cm³。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明攪拌漿葉的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

一種連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，包括超聲管道1，所述的超聲管道1的兩端分別安裝有入口法蘭2、出口法蘭3，所述的超聲管道是蛇形管道，所述的超聲管道的內(nèi)部彎管處安裝有攪拌漿葉6，所述的超聲管道的外端面向管路內(nèi)部插入超聲波換能器4，所述的超聲管道和超聲波換能器通過法蘭5固定連接，超聲波換能器4連接連接超聲波發(fā)生器7，所述的超聲波發(fā)生器7連接UPS電源8，所述的UPS電源連接220V交流電9。

本發(fā)明所述的超聲管道的彎管段數(shù)是8段，每段彎管的長度是0.5m,管道中污泥流速1.7cm/s；超聲波換能器并聯(lián)在連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，超聲波換能器的個數(shù)是8，每個超聲波換能器功率是1500W,超聲波頻率是5KHz。

具體實施方式二：

一種連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，包括超聲管道1，所述的超聲管道1的兩端分別安裝有入口法蘭2、出口法蘭3，所述的超聲管道是蛇形管道，所述的超聲管道的內(nèi)部彎管處安裝有攪拌漿葉6，所述的超聲管道的外端面向管路內(nèi)部插入超聲波換能器4，所述的超聲管道和超聲波換能器通過法蘭5固定連接，超聲波換能器4連接連接超聲波發(fā)生器7，所述的超聲波發(fā)生器7連接UPS電源8所述的UPS電源連接220V交流電9。

本發(fā)明所述的超聲管道的彎管段數(shù)是5段，每段彎管的長度是0.3m,管道中污泥流速0.4cm/s；超聲波換能器并聯(lián)在連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)，超聲波換能器的個數(shù)是5個，每個超聲波換能器功率是2000W,超聲波頻率是10KHz。

具體實施方式三：

本發(fā)明所述的超聲管道的彎管段數(shù)是6段，設(shè)定超聲波換能器功率為2kw，6個超聲波換能器總功率12kw，超聲的聲能密度要求0.8w/ml，當管道直徑為10cm，超聲持續(xù)時間5min，液體在管道內(nèi)的流經(jīng)時間是5min，管道的長度為1.91米，超聲進料泵的流量要達到0.18m³/h。

具體實施方式四：

本發(fā)明所述的連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)的處理方法，包括如下步驟：

步驟1、通過流量泵將污泥液體從入口法蘭抽入連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)中，流量泵的污泥流速為0.4～1.7cm/s；

步驟2、超聲波發(fā)生器通過USP電源連接220V交流電，通過計算污泥的流入速度控制超聲波發(fā)生器分別打開超聲波換能器，對污泥液體進行污泥處理；

步驟3、當污泥液體流到超聲管道的內(nèi)部彎管處時，帶動攪拌漿葉轉(zhuǎn)動，攪拌漿葉的攪拌能夠有利于超聲更加均勻；

步驟4、污泥液體超聲完成后，從出口法蘭流出連續(xù)式管道超聲預處理系統(tǒng)。

具體實施方式五：

本發(fā)明超聲波發(fā)生器的型號是GYD-M1。