申请日2014.06.18
公开(公告)日2014.11.26
IPC分类号C02F11/06
摘要
本实用新型公开了一种用于减少污泥排放的臭氧反应器，包括设有污泥进、出口的壳体及设于该壳体内的臭氧曝气装置，该臭氧曝气装置包括沿污泥流动方向间隔设置的两组以上的中空纤维膜曝气管，各中空纤维膜曝气管中分别设有若干亲水性PVDF/PAN中空纤维膜，各亲水性PVDF/PAN中空纤维膜的膜孔径为30-70μm，各组中空纤维膜曝气管中的亲水性PVDF/PAN中空纤维膜数量在污泥流动方向上以50%递减率递减。本实用新型的臭氧反应器可有效延长臭氧在污泥中的停留时间并提高臭氧的溶解率，从而可以充分的将污泥中的细胞氧化裂解，降低了污泥的处理成本，解决了现有技术的缺陷。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于减少污泥排放的臭氧反应器，包括壳体及设于该壳体内的臭氧曝气装置，壳体上分设于污泥进、出口，其特征在于，所述臭氧曝气装置包括沿污泥流动方向间隔设置的两组以上的中空纤维膜曝气管，各中空纤维膜曝气管中分别设有若干亲水性PVDF/PAN中空纤维膜，各亲水性PVDF/PAN中空纤维膜的膜孔径为30-70μm，各组中空纤维膜曝气管中的亲水性PVDF/PAN中空纤维膜数量在污泥流动方向上以50%递减率递减。
2.根据权利要求1所述的用于减少污泥排放的臭氧反应器，其特征在于，所述的中空纤维膜曝气管设有2-4组。
3.根据权利要求1所述的用于减少污泥排放的臭氧反应器，其特征在于，所述的壳体竖向设置，所述污泥进口设于壳体的底部，所述污泥出口设于壳体的顶部，在污泥进口和出口之间位于壳体的相对两内侧壁上分别固定有若干导流板，所述壳体相对两内侧壁上的各导流板竖向间隔分布并交错设置。
4.根据权利要求1所述的用于减少污泥排放的臭氧反应器，其特征在于，在所述壳体的顶部设有臭氧尾气排放口，在臭氧尾气排放口上连接有臭氧过滤器，臭氧过滤器中设有石英砂填料以及臭氧分解催化剂。
5.根据权利要求1所述的用于减少污泥排放的臭氧反应器，其特征在于，还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器通过输气管与各组中空纤维膜曝气管连接。
说明书
用于减少污泥排放的臭氧反应器
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，准确的说是涉及一种用于污水处理过程中减少污泥排放的臭氧反应器。
背景技术
随着社会经济的发展，国家对水环境的问题越来越重视。随着污水处理厂的增加，也伴随着产生了较多的问题。目前主流的污水处理厂均采用了生物法进行处理，生物法处理是通过微生物将污水中的含碳有机物氧化和利用，最终产生二氧化碳和水，并且增殖产生新的微生物，即活性污泥。此类工艺最大的缺陷是污泥产量过大，而且剩余污泥中通常含有相当量的寄生虫卵、病原微生物、重金属等有毒有害物质及未稳定化的有机物，如果不进行妥善处理与处置，将会对环境造成直接或潜在的污染。剩余污泥的常规处理方法主要为分离、消化、脱水、外运、填埋等多个步骤，该方法的处理成本较高，占用了污水处理厂运行费用的40-60%左右，而且处置不当还会容易污染地下水从而造成二次污染，因此，如何实现剩余污泥的减量化成为了污水处理领域继续解决的问题。
污泥减量化技术包含两种方法，一种为原位污泥减量法，即从源头开始，减少污泥的产量，但此类方法一般是通过长时间曝气等方法，让污泥充分反应，使污染物氧化成为二氧化碳和水，从而减少泥量。此类方法能耗较高，使用者较少。另外一种为剩余污泥处理，即在最终端对剩余污泥进行处理。此类方法多对污泥进行溶菌处理，然后将其再利用，与原污水进行混合后再次处理，从而减少向体系外排放污泥的量。故各种污泥溶胞裂解技术，成为该工艺的关键。目前此类方法包括焚烧法、氧化法、超声法、热解法、化学法等，其中，氧化法由于所需技术和设备较易实现而在我国得到广泛应用。
目前氧化法使用较多的为臭氧氧化法，此方法主要是利用臭氧的强氧化性使污泥中的细菌、原生动物、藻类的细胞产生氧化裂解，并最终生成二氧化碳和水，实现污泥减量化的目的。但常规曝气装置生成的臭氧气泡直径在100微米到3毫米之间，其与污泥的接触面积较小，且由于臭氧的水溶性较低，导致臭氧利用率不高，臭氧消耗较大，处理成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种用于减少污泥排放的臭氧反应器，以提高臭氧的使用率、降低污泥的处理成本。
本实用新型的技术方案是：一种用于减少污泥排放的臭氧反应器，包括壳体及设于该壳体内的臭氧曝气装置，壳体上分设于污泥进、出口，所述臭氧曝气装置包括沿污泥流动方向间隔设置的两组以上的中空纤维膜曝气管，各中空纤维膜曝气管中分别设有若干亲水性PVDF/PAN中空纤维膜，各亲水性PVDF/PAN中空纤维膜的膜孔径为30-70μm，各组中空纤维膜曝气管中的亲水性PVDF/PAN中空纤维膜数量在污泥流动方向上以50%递减率递减。
所述的中空纤维膜曝气管设有2-4组。
所述的壳体竖向设置，所述污泥进口设于壳体的底部，所述污泥出口设于壳体的顶部，在污泥进口和出口之间位于壳体的相对两内侧壁上分别固定有若干导流板，所述壳体相对两内侧壁上的各导流板竖向间隔分布并交错设置。
在所述壳体的顶部设有臭氧尾气排放口，在臭氧尾气排放口上连接有臭氧过滤器，臭氧过滤器中设有石英砂填料以及臭氧分解催化剂。
还包括臭氧发生器，所述臭氧发生器通过输气管与各组中空纤维膜曝气管连接。
本实用新型的臭氧反应器结构简单、使用方便，其利用沿污泥流动方向间隔设置的中空纤维膜曝气管可以在曝气时产生直径在30-70μm之间的微米气泡，这种微米气泡可有效延长臭氧在污泥中的停留时间并提高臭氧的溶解率;采用亲水性PVDF/PAN中空纤维膜可以降低使用过程中膜表面的污染，防止膜孔被堵塞，同时可以有效提高曝气管的抗氧化能力，从而提高了该臭氧反应器的使用可靠性;采用中空纤维膜数量递减的两组以上中空纤维膜曝气管可以使污泥充分的与臭氧接触，在有效提高臭氧利用率的同时可以充分的将污泥中的细胞氧化裂解，从而可以最大化的实现污泥减量，本实用新型的臭氧反应器与现有技术相比，由于提高了臭氧的利用率，同时利用了微米气泡的剪切力作用，因而降低了臭氧的投加量，从而降低了污泥的处理成本，解决了现有技术的缺陷。