一種剩余污泥細胞破壁方法技術

本發明專利技術屬于污水處理領域，特別是涉及一種新型的剩余污泥細胞破壁方法。本發明專利技術提供一種新型的剩余污泥細胞破壁方法。本發明專利技術還進一步公開了一種剩余污泥細胞破壁的裝置。通過磁粉破壁后的剩余污泥大大減少剩余污泥消化反應時間，剩余污泥細胞內溶出的有機質能增加污泥消化時的甲烷產氣量；本發明專利技術操作簡便，效率高，非常適用于工業化大批量生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于污水處理領域，特別是涉及一種新型的剩余污泥細胞破壁方法。
技術介紹
活性污泥法是目前世界上應用最廣泛的污水生物處理技術，但其弊端是會產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(如寄生蟲卵、病原微生物、重金屬)及未穩定化的有機物，如果不進行妥善的處理與處置，將會對環境造成直接或潛在的污染。活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱。微生物群體主要包括細菌，原生動物和藻類等。其中，細菌和原生動物是主要的兩大類。活性污泥從外觀上看，似絮絨顆粒，統稱生物絮凝體，其粒徑一般介于0. 02-0. 2MM之間。城市污水生物處理廠剩余污泥的處理與處置是一個較為棘手的問題。其處理費用占到污水處理廠總運行費用的25% 40%，甚至高達60% ；通常采用的污泥中溫厭氧消化工藝，存在著反應速度慢，污泥在池內的停留時間過長，池體體積龐大，操作管理復雜，產氣中甲烷含量低等缺點。污泥厭氧消化過程中，污泥水解是限速步驟。采用一定的預處理方式，可以使細胞壁破裂，細胞內含物溶出，加速污泥的水解過程。從而達到縮短消化時間，減少消化池容積，提高甲烷產量的目的。目前，國內外關于污泥細胞破壁技術的方法有物理法和化學法，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；化學法有堿處理法、臭氧氧化法等。采用不同的破壁技術，可以促進污泥中細胞的分解和胞內有機質的釋放，提高污泥的消化性能，加快消化速率，提高產氣量。在工程應用中，根據實際需要，開發新型的剩余污泥細胞破壁技術仍是今后重點研究的方向。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種新型的剩余污泥細胞破壁方法。本專利技術還進一步公開了一種剩余污泥細胞破壁的裝置。本專利技術的專利技術目的通過以下技術方案實現利用粒徑在100微米-100納米的磁粉在高速運動時產生的剪切力，將磁粉與活性污泥交錯運動，對剩余污泥進行細胞破壁，進一步優化的磁粉的粒徑為100微米-10納米。所述的磁粉為磁性鐵粉；進一步是指狗304、y -Fe2O3中的一種或幾種。一種剩余污泥細胞破壁的裝置，該裝置由污泥破壁裝置、磁粉回收裝置、磁粉緩沖箱構成，磁粉回收裝置由磁鼓、刮渣條組成，磁粉回收裝置的底部設有排泥口，污泥破壁裝置的底部有污泥進口、磁粉投加口，污泥破壁裝置與磁粉回收裝置通過污泥破壁裝置頂部的污泥出口相連接，磁粉緩沖箱與污泥破壁裝置通過磁粉投加口連接。以上所述的裝置中，污泥破壁裝置由兩組旋轉方向相反的切割葉片、驅動軸一、驅動電機一、驅動軸二、驅動電機二、混合器組成，混合器位于污泥破壁裝置的底部，磁粉緩沖箱由磁粉攪拌器、磁粉補充水入口、磁粉輸送泵組成。 針對剩余污泥直徑在20-200微米，剩余污泥細胞直徑0. 2-4微米狀況，應用粒徑100納米-100微米磁粉多棱角而且硬度高的特點，在剩余污泥加入磁粉此時剩余污泥含水在95%以上，將磁粉與剩余污泥混合，在高速旋轉的設備中，磁粉與剩余污泥比重相差較大，同時相互交錯運動，相當于平均一份剩余污泥就相對一把刀，交錯的次數越多，切割的次數越多，足夠停留時間，可以產生千萬次的切割，同時還有微觀擠壓效果作用，剩余污泥細胞破壁，細胞內含物溶出，加速剩余污泥的水解過程。本專利技術的技術方案具有如下優點1、通過磁粉破壁后的剩余污泥大大減少剩余污泥消化反應時間，剩余污泥細胞內溶出的有機質能增加污泥消化時的甲烷產氣量；2、操作簡便，效率高，非常適用于工業化大批量生產。3、破壁后的剩余污泥顆粒粒徑變小，經消化后污泥泥量減小，脫水性能改善；4、脫水后的剩余污泥含水率低，具有相當的推廣應用價值；5、本專利技術可對大多數現有污水處理廠的剩余污泥進行破壁，常溫進行，不需要加熱連續處理。附圖說明圖1為本專利技術所述的剩余污泥的細胞破壁裝置的結構示意圖；以上圖中，其中1指污泥進口 ；2指污泥破壁裝置；3指切割葉片；4指驅動軸一 ；5指驅動電機一 ；6指驅動電機二 ；7指驅動軸二 ；8指污泥出口 ；9指磁粉回收裝置；10指磁鼓；11指刮渣條；12指磁粉緩沖箱；13指磁粉攪拌器；14指磁粉補充水入口 ； 15指磁粉輸送泵；16指磁粉投加口； 17指混合器；18指排泥口。具體實施例方式為了更清楚的說明本專利技術的專利技術目的和技術方案，借助下述實施例進一步闡述。實施例1將粒徑為45um的 ^304粉投加到磁粉緩沖箱12中，通過磁粉攪拌器13和磁粉補充水入口 14調節!^e3CM粉的濃度，按照!^e3CM粉與剩余污泥重量比為5%投加量通過磁粉投加口 16投加!^e3CM粉到污泥破壁裝置2中，污泥破壁裝置2中有高速旋轉的兩組切割葉片3，將驅動電機一 5的轉速控制在750r/min，驅動電機二 6的轉速控制在750r/min，驅動軸一4的旋轉方向同驅動軸二7的旋轉方向相反。剩余污泥從污泥進口 1進入污泥破壁裝置2中，混合器17將污泥與!^e3CM粉混合后，在切割葉片3的作用下，Fe304粉對污泥進行強烈的撞擊、剪切、摩擦等作用，達到剩余污泥的快速破壁。破壁后的污泥從污泥破壁裝置頂部的污泥出口 8流出，流經磁粉回收裝置9中，在磁鼓10強大的磁場下，Fe304粉被吸附在磁鼓10表面，經過刮渣條11的刮渣作用，狗304粉回收至磁粉緩沖箱12，再通過磁粉輸送泵15進行重復投加。破壁后的剩余污泥經排泥口 18排出污泥。在排泥口 18取樣200ml，測其上清液可溶性有機耗氧量SCOD值，在污泥進口 1取樣200ml，測其混合液的總有機耗氧量TCOD。SC0D/TC0D的比值即為破壁率，經測試剩余污泥破壁率為25. 32%。實施例2在本實施例中，不投加磁粉，具體為以下剩余污泥從污泥進口 1進入污泥破壁裝置2中，污泥破壁裝置2中有高速旋轉的兩組切割葉片3組成，將驅動電機一 5的轉速控制在750r/min，驅動電機二 6的轉速控制在750r/min，驅動軸一 4的旋轉方向同驅動軸二 7的旋轉方向相反。破壁后的污泥從污泥破壁裝置頂部的污泥出口 8流出。在污泥出口 8取樣200ml，測其上清液可溶性有機耗氧量SCOD值，在污泥進口 1取樣200ml，測其混合液的總有機耗氧量TCOD。SC0D/TC0D的比值即為破壁率，經測試剩余污泥破壁率為2.48%。實施例3將粒徑為IOOum的、-Fe2O3粉投加到磁粉緩沖箱12中，通過磁粉攪拌器13和磁粉補充水入口 14調節Y-F^O3粉的濃度，按照Y-Fe2O3粉與剩余污泥重量比為5%投加量通過磁粉投加口 16投加Y-Fe2O3粉到污泥破壁裝置2中，污泥破壁裝置2中有高速旋轉的兩組切割葉片3，將驅動電機一 5的轉速控制在800r/min，驅動電機二 6的轉速控制在800r/min，驅動軸一 4的旋轉方向同驅動軸二 7的旋轉方向相反。剩余污泥從污泥進口 1進入污泥破壁裝置2中，混合器17將污泥與Y-Fe2O3粉混合后，在切割葉片3的作用下，Y-Fe2O3粉對污泥進行強烈的撞擊、剪切、摩擦等作用，達到剩余污泥的快速破壁。破壁后的污泥從污泥破壁裝置頂部的污泥出口 8流出，流經磁粉回收裝置9中，在磁鼓10強大的磁場下，Y-Fe2O3粉被吸附在磁鼓10表面，經過刮渣條11的刮渣作用，Y-Fe2O3粉回收至磁粉緩沖箱12，再通過磁粉輸送泵15進行重復投加。破壁后的剩余污泥經排泥口 18本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪明亮，黃光華，張科，
申請(專利權)人：四川環能德美科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：