申请日2010.12.27
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F11/00
摘要
本发明属于污水处理领域，特别是涉及一种新型的剩余污泥细胞破壁系统及其方法。该系统，包括：混合器、珠磨机、pH调节装置;混合器设有污泥进口、磁粉投加入口，混合器的污泥出口与珠磨机连通;混合器通过加药泵与PH调节装置相连。该系统具有占地少、运行方便，处理成本低的等特点。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于：包括：
混合器、珠磨机、PH调节装置;
混合器设有污泥进口、磁粉投加入口，混合器的污泥出口与珠磨机连通;
混合器通过加药泵与PH调节装置相连。
2.如权利要求1所述的剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于：磁粉投加入口与 磁粉回收循环系统相连，磁粉回收循环系统是由磁分离装置与磁粉缓冲箱构成。
3.如权利要求2所述的剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于：磁分离装置由磁 鼓、刮渣条和卸渣槽组成。
4.如权利要求1或2所述的剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于：所述的混合 器与珠磨机为一体结构，其内通过设置分隔板分隔位为两部分，分隔板上设有 连通口使混合器与珠磨机连通。
5.如权利要求1或2所述的剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于：所述的混合 器与珠磨机为分体结构，混合器的污泥出口端通过管路与珠磨机连通。
6.如权利要求1、2或3中任一项所述的剩余污泥细胞破壁系统，其特征在于： 所述的混合器内设隔离板，隔离板将混合器分割为两部分，混合器污泥进口侧 部分为混合器一，混合器污泥出口侧部分为混合器二，隔离板上设有连通口使 混合器一与混合器二连通;所述混合器内设有搅拌器。
7.一种剩余污泥细胞破壁方法，其特征在于，所处理的剩余污泥进入混合器， 在混合器中被调节PH值，并与磁粉充分混合，通过通道进入高速旋转的珠磨机， 在珠磨机中对污泥的细胞壁进行破壁，使细胞内有机质释放。
8.如权利要求书7所述的一种剩余污泥细胞破壁方法，其特征在于，所述处理 方法进一步包括珠磨机中的磁粉进入磁粉回收循环系统，经回收的磁粉从磁粉 投加入口循环回到混合器中。
9.如权利要求7或8所述的一种剩余污泥细胞破壁方法，其特征在于，所述处 理方法中，调节后的剩余污泥PH值为8-12。
10.如权利要求9所述的一种剩余污泥细胞破壁方法，其特征在于，所述处理 方法中，投加的磁粉粒径为10纳米-100微米。
说明书 [支持框选翻译]
剩余污泥细胞破壁系统及其方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别是涉及一种新型的剩余污泥细胞破壁系统 及其方法。
背景技术
活性污泥法是目前世界上应用最广泛的污水生物处理技术，但其弊端是会 产生大量的剩余活性污泥。这些剩余活性污泥通常含有一定量的有毒有害物质 (如寄生虫卵、病原微生物、重金属)及未稳定化的有机物，如果不进行妥善的处 理与处置，将会对环境造成直接或潜在的污染。
活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。微生 物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等。其中，细菌和原生动物是主要的两 大类。活性污泥从外观上看，似絮绒颗粒，统称生物絮凝体，其粒径一般介于 0.02-0.2MM之间。
城市污水生物处理厂剩余污泥的处理与处置是一个较为棘手的问题。其处 理费用占到污水处理厂总运行费用的25%～40%，甚至高达60%;通常采用的 污泥中温厌氧消化工艺，存在着反应速度慢，污泥在池内的停留时间过长，池 体体积庞大，操作管理复杂，产气中甲烷含量低等缺点。污泥厌氧消化过程中， 污泥水解是限速步骤。采用一定的预处理方式，可以使细胞壁破裂，细胞内含 物溶出，加速污泥的水解过程。从而达到缩短消化时间，减少消化池容积，提 高甲烷产量的目的。
目前，国内外关于污泥细胞破壁技术的方法有物理法和化学法，物理法有 热处理法、高压喷射法、超声波处理法、冷冻处理法、辐照法;化学法有碱处 理法、臭氧氧化法等。采用不同的破壁技术，可以促进污泥中细胞的分解和胞 内有机质的释放，提高污泥的消化性能，加快消化速率，提高产气量。在工程 应用中，根据实际需要，开发新型的剩余污泥细胞破壁技术仍是今后重点研究 的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的剩余污泥细胞破壁系统。本发明还进一步 公开了利用这种剩余污泥细胞破壁系统的方法。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种剩余污泥细胞破壁系统，包括：混合器、珠磨机、PH调节装置;混合 器设有污泥进口、磁粉投加入口，混合器的污泥出口与珠磨机连通;混合器通 过加药泵与PH调节装置相连。
以上所述的剩余污泥细胞破壁系统，磁粉投加入口与磁粉回收循环系统相 连，磁粉回收循环系统是由磁分离装置与磁粉缓冲箱构成。磁分离装置由磁鼓、 刮渣条和卸渣槽组成。
所述的混合器与珠磨机为一体结构，其内通过设置分隔板分隔位为两部 分，分隔板上设有连通口使混合器与珠磨机连通。
所述的混合器与珠磨机为分体结构，混合器的污泥出口端通过管路与珠磨 机连通。
所述的混合器内设隔离板，隔离板将混合器分割为两部分，混合器污泥进 口侧部分为混合器一，混合器污泥出口侧部分为混合器二，隔离板上设有连通 口使混合器一与混合器二连通;所述混合器内设有搅拌器。
一种剩余污泥细胞破壁方法，所处理的剩余污泥进入混合器，在混合器中 被调节PH值，并与磁粉充分混合，通过通道进入高速旋转的珠磨机，在珠磨机 中对污泥的细胞壁进行破壁，使细胞内有机质释放。所述处理方法进一步包括 珠磨机中的磁粉再进入磁粉回收循环系统，经回收的磁粉从磁粉投加入口循环 回到混合器中。
所述处理方法中，调节后的剩余污泥PH值为8-12。
所述处理方法中，投加的磁粉粒径为10纳米-100微米。
利用粒径在10纳米-100微米的磁粉在高速运动时产生的剪切力，将磁粉与 剩余污泥交错运动，对剩余污泥进行细胞破壁。
针对剩余污泥直径在20～200微米，剩余污泥细胞直径0.2～4微米状况， 应用粒径10纳米-100微米磁粉多棱角而且硬度高的特点，在剩余污泥加入10 纳米-100微米磁粉，此时污泥含水在95%以上，将磁粉与剩余污泥混合，在高 速旋转的设备中，磁粉与剩余污泥比重相差较大，同时相互交错运动，相当于 平均一份剩余污泥就相对一把刀，交错的次数越多，切割的次数越多，足够停 留时间，可以产生千万次的切割，同时还有微观挤压效果作用，剩余污泥细胞 破壁，细胞内含物溶出，加速剩余污泥的水解过程。
本发明的技术方案具有如下优点：
1、该系统具有占地少、运行方便，处理成本低的特点;
2、通过磁粉破壁后的剩余污泥大大减少剩余污泥消化反应时间，剩余污泥 细胞内溶出的有机质能增加污泥消化时的甲烷产气量;
3、破壁后的剩余污泥颗粒粒径变小，经消化后污泥泥量减小，脱水性能改 善;
4、脱水后的剩余污泥含水率低，具有相当的推广应用价值;
5、本发明可对大多数现有污水处理厂的剩余污泥进行破壁，常温进行，不 需要加热连续处理。