公布日：2022.11.08

申請日：2022.10.11

分類號：C02F11/122(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/123(2019.01)I;C02F11/125(2019.01)I;C02F11/127(2019.01)I;C02F11/131(2019.01)I;C02F11/14

(2019.01)I;C02F11/143(2019.01)I;C02F11/147(2019.01)I;C02F11/148(2019.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)及方法，包括污泥破碎設(shè)備、輸送泵、污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件和壓濾機，污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件包括超聲波反應(yīng)器，超聲波反應(yīng)器通過管道依次連接有第一泥藥混合器、第二泥藥混合器、微波反應(yīng)器，第一泥藥混合器、第二泥藥混合器還分別連接有加藥裝置。本反應(yīng)器系統(tǒng)是一種連續(xù)的、快速的、經(jīng)濟的污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，該方法具有污泥調(diào)理時間短、污泥改性徹底、污泥脫水效率高等優(yōu)點。

權(quán)利要求書

1.一種污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，包括污泥破碎設(shè)備（1）、輸送泵（2）、污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件（3）和壓濾機（4），其特征在于：所述污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件（3）包括超聲波反應(yīng)器（31），所述超聲波反應(yīng)器（31）通過管道依次連接有第一泥藥混合器（32）、第二泥藥混合器（33）、微波反應(yīng)器（34），所述第一泥藥混合器（32）、第二泥藥混合器（33）還分別連接有加藥裝置（35），所述第一泥藥混合器（32）與第二泥藥混合器（33）之間的管道為蛇形管道（36），且其他管道不設(shè)置蛇形管道（36）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥破碎設(shè)備（1）與輸送泵（2）之間設(shè)置有濃縮機（5）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2任一項所述的污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，其特征在于：所述污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件（3）通過管道連接有用于與壓濾機（4）配合以實現(xiàn)連續(xù)運行的儲泥池（6），所述儲泥池（6）數(shù)量設(shè)置為一個。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，其特征在于：所述儲泥池（6）的出口連接有偏心螺桿泵（7），所述偏心螺桿泵（7）的出口有連接壓濾機（4），所述壓濾機（4）為高壓隔膜板框壓濾機。5.一種污泥預(yù)處理方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：通過污泥破碎設(shè)備（1）將污泥中的雜物破碎，使雜物直徑小于35mm；S2：通過濃縮機（5）將高含水率的污泥從97%或以上濃縮至90%-95%；S3：通過超聲波反應(yīng)器（31）促使污泥液體中產(chǎn)生微米級的空化氣泡，空化氣泡在急劇崩潰時釋放出巨大的能量，釋放細胞壁內(nèi)水分，降低污泥粘度；S4：在第一泥混合器（32）中添加第一調(diào)理藥劑，使其與污泥混合；S5：在第二泥混合器（33）中添加第二調(diào)理藥劑，使其與污泥混合；S6：通過微波反應(yīng)器（34）促進污泥與藥劑反應(yīng)，產(chǎn)生分子極化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而產(chǎn)生熱效應(yīng)，強化傳質(zhì)快速完成泥藥混合并反應(yīng)；S7：通過壓濾機（4）進行污泥脫水，將污泥含水率降至40%以下。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：S3中，超聲波反應(yīng)器（31）采用流通式超聲波反應(yīng)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：S3中，設(shè)置超聲波反應(yīng)器（31）的頻率為20-28kHz，能量密度0.06-0.14w/ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：S6中，設(shè)置微波反應(yīng)器（34）的功率2-20kw。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項所述的污泥預(yù)處理方法，其特征在于：所述第一調(diào)理藥劑采用聚合硫酸鋁鐵，所述第二調(diào)理藥劑采用PAM乳液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種效果明顯、污泥脫水率高的反應(yīng)器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：一種污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，包括污泥破碎設(shè)備、輸送泵、污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件和壓濾機，所述污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件包括超聲波反應(yīng)器，所述超聲波反應(yīng)器通過管道依次連接有第一泥藥混合器、第二泥藥混合器、微波反應(yīng)器，所述第一泥藥混合器、第二泥藥混合器還分別連接有加藥裝置。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：所述第一泥藥混合器與第二泥藥混合器之間的管道為蛇形管道，且其他管道不設(shè)置蛇形管道。

所述污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件通過管道連接有用于與壓濾機配合以實現(xiàn)連續(xù)運行的儲泥池，所述儲泥池數(shù)量設(shè)置為一個。

所述儲泥池的出口連接有偏心螺桿泵，所述偏心螺桿泵的出口連接有壓濾機，所述壓濾機為高壓隔膜板框壓濾機。

一種污泥預(yù)處理方法包括以下步驟：S1：通過污泥破碎設(shè)備將污泥中的雜物破碎，使雜物直徑小于35mm；S2：通過濃縮機將高含水率的污泥從97%或以上濃縮至90%-95%；S3：通過超聲波反應(yīng)器促使污泥液體中產(chǎn)生微米級的空化氣泡，空化氣泡在急劇崩潰時釋放出巨大的能量，釋放細胞壁內(nèi)水分，降低污泥粘度；S4：在第一泥混合器中添加第一調(diào)理藥劑，使其與污泥混合；S5：在第二泥混合器中添加第二調(diào)理藥劑，使其與污泥混合；S6：通過微波反應(yīng)器促進污泥與藥劑反應(yīng)，產(chǎn)生分子極化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而產(chǎn)生熱效應(yīng)，強化傳質(zhì)快速完成泥藥混合并反應(yīng)；S7：通過壓濾機進行污泥脫水，將污泥含水率降至40%以下。

進一步地，S3中，超聲波反應(yīng)器采用流通式超聲波反應(yīng)器。

進一步地，S3中，設(shè)置超聲波反應(yīng)器的頻率為20-28kHz，能量密度0.06-0.14w/ml。

進一步地，S6中，設(shè)置微波反應(yīng)器的功率2-20kw。

進一步地，所述第一調(diào)理藥劑采用聚合硫酸鋁鐵，所述第二調(diào)理藥劑采用PAM乳液。

本發(fā)明是一種連續(xù)的、快速的、經(jīng)濟的污泥預(yù)處理反應(yīng)器系統(tǒng)，可將污泥含水率降至40%以下，能在20-50秒的時間內(nèi)對污泥進行調(diào)理改性，大幅提高污泥脫水性能，具有污泥調(diào)理時間短、污泥改性徹底、污泥脫水效率高等優(yōu)點。

污泥預(yù)處理反應(yīng)器組件，根據(jù)不同泥質(zhì)、不同脫水設(shè)備，反應(yīng)器組件有多種組合和配置，比如藥劑添加順序、反應(yīng)時間、處理量、藥劑種類、反應(yīng)器種類和組合都可以進行調(diào)整，滿足不同泥質(zhì)、不同脫水設(shè)備、不同預(yù)處理的要求。

與傳統(tǒng)污泥預(yù)處理方式相比，傳統(tǒng)污泥加藥方式通過機械攪拌（立式攪拌、臥式攪拌等），無法徹底將濃縮污泥中的絮體全部破碎，并無法釋放被PAM包裹的污泥膠體中的自由水、內(nèi)部水、結(jié)合水，泥藥反應(yīng)速度慢（一般需要30-60分鐘反應(yīng)時間），并且不連續(xù)，泥藥混合不均勻，藥劑添加量大等問題。相比傳統(tǒng)預(yù)處理工藝，污泥脫水設(shè)備的脫水率提高34%以上，比如，采用離心脫水機、帶式壓濾機、疊螺脫水機、螺旋壓榨機，污泥含水率降至70%以下，并且無須配備存儲，直接與脫水設(shè)備對接，減少儲泥池或存儲設(shè)備；比如，采用高壓隔膜板框脫水機，因為污泥預(yù)處理反應(yīng)器整個過程是連續(xù)運行，所以污泥存儲池或容器設(shè)計的非常小，是傳統(tǒng)儲泥池或儲罐的二分之一，污泥儲泥池或儲罐內(nèi)部安裝液位計、立式攪拌機等，可以根據(jù)液位自動連鎖前后設(shè)備，實現(xiàn)全自動運行。相比傳統(tǒng)板框預(yù)處理工藝，板框脫水率提高33%以上，污泥含水率降低至40%以下。

（發(fā)明人：胡曉明;劉陽;陳代新;任巍;李娟;劉林;王丹）