水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]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(chóng)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。
[0003]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?；钚晕勰鄰耐庥^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。
[0004]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?？梢?jiàn)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，提聞甲燒廣量的目的。
[0005]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(kāi)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】

[0006]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)。
[0007]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。
[0008]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I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I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I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。
[0009]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(mén)6與高壓磨料罐5頂部相連。
[0010]進(jìn)一步,所述的系統(tǒng)包括二套以上的上述單元系統(tǒng)。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):
[0014]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。
[0015]2、添加的磨料介質(zhì)為鐵砂，具有硬度高、易回收的特點(diǎn)。
[0016]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?；烊肽チ虾蟠蟠蠼档土宋勰嗥票谒枰乃畨毫?，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。
[0017]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】
[0018]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0020]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。
[0021]其中:1_兩相流破壁反應(yīng)器，2-水箱，3-高壓水泵，4-引射器，5 -高壓磨料罐，
6-磨料放料閥，7-磨料緩存斗，8-磨料回收機(jī)，9-噴嘴，10-污泥進(jìn)料口，11-厚壁板，12-污泥出料口，13-破壁污泥出口。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023]如圖1、圖3所示，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I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I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I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。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(mén)6與高壓磨料罐5頂部相連。
[0024]如圖2所示,所述的系統(tǒng)包括二套以上的上述單元系統(tǒng)。
[0025]本實(shí)用新型的運(yùn)行方式為:將清水通過(guò)高壓水泵加壓至高壓后，然后在引射器中混入磨料，具有磨料的高壓水通過(guò)管路輸送到噴嘴，在兩相流破壁反應(yīng)器中噴射出高能磨料流，污泥從污泥進(jìn)料口進(jìn)入，當(dāng)穿過(guò)具有高能磨料流的噴嘴附近時(shí)，被高速的磨料介質(zhì)和水沖擊到厚壁板上，污泥在具有高動(dòng)能的磨料介質(zhì)的沖擊作用下，污泥細(xì)胞壁得到破碎，破壁后的污泥同磨料介質(zhì)一起從污泥出料口流出，再通過(guò)磨料回收機(jī)中，回收后的磨料進(jìn)入磨料緩存斗中。
[0026]二套以上的上述單元系統(tǒng)互相支持，由此完成一個(gè)循環(huán)，使得高壓水流連續(xù)不斷的進(jìn)入到兩相流破壁反應(yīng)器中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，其特征在于:該水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)包括兩相流破壁反應(yīng)器(I)、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(I)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(I)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⑴底部，水箱⑵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。
2.如權(quán)利要求1所述的水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，其特征在于: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)⑶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(mén)(6)與高壓磨料罐(5)頂部相連。
3.如權(quán)利要求2所述的水力兩相流污泥細(xì)胞破壁系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)包括二套以上的上述單元系統(tǒng)。
【專利摘要】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)。該單元系統(tǒng)包括兩相流破壁反應(yīng)器、水箱、高壓水泵、引射器、高壓磨料罐，所述的兩相流破壁反應(yīng)器由噴嘴、污泥進(jìn)料口、污泥出料口及厚壁板組成，污泥進(jìn)料口位于兩相流破壁反應(yīng)器頂部，厚壁板位于噴嘴出口對(duì)面位置。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。
【IPC分類】C02F11-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204265618
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420633977
【發(fā)明人】倪明亮, 黃光華
【申請(qǐng)人】四川環(huán)能德美科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年10月30日