申请日2017.08.11
公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F11/06
申请(专利权)人江苏浦坤纳米科技有限公司;
发明人杨庆峰;陈崇友;董康正;
优先权号
优先权日
申请人地址江苏省苏州市昆山市祖冲之路1699号9号房8层0804室;
申请人邮编215300;
CPC分类号C02F11/06;C02F2303/06
摘要
翻译
本发明涉及一种污泥减量化反应系统，包括反应槽、置于反应槽内的潜污泵和释放器、置于反应槽外的臭氧机，反应槽设有污泥进口和污泥出口，臭氧机的臭氧出口与潜污泵气体入口连接，释放器物流进口与潜污泵连接，潜污泵通过负压将污泥与臭氧吸入并混合后流入释放器;释放器上设有物流进口、与物流进口相连的弧形物流通道和物流喷孔，物流通道与所述喷孔相通，进入释放器内的物流经过物流通道后由喷孔喷出。本发明反应系统结构简单，占地小、投资省，操作简单，反应效率高，臭氧可全部利用，避免了臭氧分解器的使用。
权利要求书
1.一种污泥减量化反应系统，其特征在于：包括反应槽、置于反应槽内的潜污泵和释放器、置于反应槽外的臭氧机，所述反应槽设有污泥进口和污泥出口，所述臭氧机的臭氧出口与所述潜污泵进口连接，所述释放器物流进口与所述潜污泵出口连接，所述潜污泵通过负压将所述污泥与所述臭氧吸入并混合后流入所述释放器;
所述释放器上设有物流进口、与物流进口相连的弧形物流通道和物流喷孔，所述物流通道与所述喷孔相通，进入所述释放器内的物流经过所述物流通道后由所述喷孔喷出。
2.根据权利要求1所述的污泥减量化反应系统，其特征在于：所述物流通道包括外流道和内流道，所述内流道和所述外流道一端与物流进口相连，另一端合流并与释放器上的喷孔相通;进入所述释放器内的物流经过所述外流道或所述内流道后由所述喷孔喷出。
3.根据权利要求1所述的污泥减量化反应系统，其特征在于：所述污泥进口置于所述反应槽的底部。
4.根据权利要求1所述的污泥减量化反应系统，其特征在于：所述污泥出口设置在所述反应槽的上部。
5.根据权利要求1所述的污泥减量化反应系统，其特征在于：所述释放器上设有对称设置的两球冠，所述喷孔设置在所述球冠上，两喷孔均与物流通道相通。
6.根据权利要求1所述的污泥减量化反应系统，其特征在于：所述释放器上混合物经过喷孔的流速为3-8m/s。
7.一种基于上述反应系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01将臭氧发生器安装于反应槽外部，并将潜污泵和释放器安装于反应槽内部。在反应槽底部连接污泥进口，上部连接污泥出口;
S02臭氧发生器出气口通过气管与潜污泵进口相连，潜污泵出口与释放器进口相连;
S03将污泥充满反应槽，然后停止进泥，接着启动臭氧发生器和潜污泵，潜污泵进口利用负压将同时吸入臭氧气体和污泥，在泵内进行混合形成臭氧气体和污泥的混合物，该混合物再通过与潜污泵相连的释放器上的喷孔喷出，使臭氧气体和污泥进一步破碎细化并进行高效氧化反应;
S04当臭氧投加量达到要求后，启动进泥，进泥流量与臭氧进气的比例即臭氧投加量保持不变，污泥开始连续排出，此后反应系统连续进泥运行。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于：所述释放器的喷出速度为3-8m/s。
9.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于：所述臭氧投加量为10-31mg臭氧/g干泥。
10.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于：检测污泥出口排出污泥的混合液悬浮固体浓度MLSS出口和污泥进口污泥的混合液悬浮固体浓度MLSS进口，计算污泥减量值，计算公式为：(MLSS进口-MLSS出口)/MLSS进口×100%。
说明书
一种污泥减量化反应系统及处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理系统，具体涉及一种污泥减量化反应系统及处理方法。
背景技术
活性污泥法作为目前国内外应用最广泛的生物水处理技术，其自身所存在的主要问题之一是会产生大量的剩余污泥。剩余污泥处理装置的投资和运行费用约占整个污水处理厂投资及运行费用的25%-65%，巨大的污泥处置费用已成为污水生物处理技术面临的严峻问题。目前，污水处理厂一般采用填埋和堆肥方法处理污泥，然而这两种方法会造成土壤中重金属含量超标，严重威胁人类居住环境。因此，如何采取合理有效的技术手段来处理剩余污泥是我国城市发展和环境保护的首要任务。
为解决这一问题，20世纪90年代产生了新的污泥处理与处置概念——污泥减量化技术。污泥减量化是指在保证整个污水处理系统处理效能的前提下，采用适当的物理、化学和生物方法，使向外排放的固体生物量达到最小，从而实现从源头上减少污泥的产量。当前对污泥减量化技术的研究已成为国内外关注的焦点。
在现有的各种污泥减量技术中，臭氧化污泥减量技术效果较好，而且多余的臭氧可以快速地分解为氧气，不产生二次污染。另外，臭氧工艺易与现有的活性污泥工艺结合，能耗也很低，故臭氧化污泥减量技术在工业应用上具有广阔的前景。
但是由于臭氧以气体的形式存在，在污泥的氧化过程中存在气-固、固-液等传质问题，使得臭氧的利用效率偏低，从而使其在污泥处理工艺应用上受到一定的限制。此外，现有的反应系统设备结构复杂，投资高，不利于大规模推广应用。
因此，研究开发新型高效的投资及运行成本低、结构和操作简单的污泥减量化反应系统，对于污水处理厂污泥减量化具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高效低成本的臭氧污泥减量化反应系统。研发了新的结构和操作简单的污泥减量化反应系统，污泥可减量50-90%以上，并实现了臭氧气体的高效无损失全利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种污泥减量化反应系统包括反应槽、置于反应槽内的潜污泵和释放器、置于反应槽外的臭氧机，所述反应槽设有污泥进口和污泥出口，所述臭氧机的臭氧出口与所述潜污泵进口连接，所述释放器物流进口与所述潜污泵出口连接，所述潜污泵通过负压将所述污泥与所述臭氧吸入并混合后流入所述释放器;
所述释放器上设有物流进口、与物流进口相连的弧形物流通道和物流喷孔，所述物流通道与所述喷孔相通，进入所述释放器内的物流经过所述物流通道后由所述喷孔喷出。
进一步的，所述物流通道包括外流道和内流道，所述内流道和所述外流道一端与物流进口相连，另一端合流并与释放器上的喷孔相通;进入所述释放器内的物流经过所述外流道或所述内流道后由所述喷孔喷出。
进一步的，所述污泥进口置于所述反应槽的底部。
进一步的，所述污泥出口设置在所述反应槽的上部。
进一步的，所述释放器上设有对称设置的两球冠，所述喷孔设置在所述球冠上，两喷孔均与物流通道相通。
进一步的，所述释放器上混合物经过喷孔的流速为3-8m/s。
本发明还公布了一种基于上述反应系统的处理方法，包括以下步骤：
S01将臭氧发生器安装于反应槽外部，并将潜污泵和释放器安装于反应槽内部。在反应槽底部连接污泥进口，上部连接污泥出口;
S02臭氧发生器出气口通过气管与潜污泵进口相连，潜污泵出口与释放器进口相连;
S03将污泥充满反应槽，然后停止进泥，接着启动臭氧发生器和潜污泵，潜污泵进口利用负压将同时吸入臭氧气体和污泥，在泵内进行混合形成臭氧气体和污泥的混合物，该混合物再通过与潜污泵相连的释放器上的喷孔喷出，使臭氧气体和污泥进一步破碎细化并进行高效氧化反应;
S04当臭氧投加量达到要求后，启动进泥，进泥流量与臭氧进气的比例即臭氧投加量保持不变，污泥开始由污泥出口连续排出，此后反应系统连续进泥运行。
更详细的，所述释放器的喷出速度为3-8m/s。
更详细的，所述臭氧投加量为10-31mg臭氧/g干泥。
更详细的，检测污泥出口排出污泥的混合液悬浮固体浓度MLSS出口和污泥进口污泥的混合液悬浮固体浓度MLSS进口，计算污泥减量值，计算公式为：(MLSS进口-MLSS出口)/MLSS进口×100%。
本发明的有益效果为：
1、本发明反应系统结构简单，占地小、投资省，操作简单，反应效率高，臭氧可全部利用，避免了臭氧分解器的使用。
2、污泥减量化效果显著，可将污泥减量50-90%，与现有污泥工艺相容性好，可以大规模地应用于污水处理厂的污泥减量化。