活性污泥处理装置的制造方法

活性污泥处理装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了活性污泥处理装置，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排液部分。空化部分内的空化腔体设有中空转动轴和固定腔。所述中空转动轴设于空化部分的中心轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆球状，固定腔内部的一端为与之形状相匹配的圆球状，两者相互贴合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设有多个供气体流动的孔道。所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液圆筒部内设有进液活塞。所述排液部分分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液圆筒部内设有排液活塞。本发明可使得固相杂质流经管嘴处或板孔处不易发生堵塞。
【专利说明】
活性污泥处理装置
技术领域
[0001] 本发明设及污泥处理装置，具体设及的是活性污泥处理装置。
【背景技术】
[0002] 相关技术中，通常采用中溫厌氧消化工艺处理剩余污泥，但是中溫厌氧消化处理 过程中存在反应速度满、污泥停留时间过长、池体体积庞大、操作管理复杂、产气中甲烧含 量低等缺点，其原因在于剩余污泥中大多数有机物质存在微生物细胞中，而微生物细胞的 细胞壁是一个稳定的半刚性结构，起着保护细胞的作用。细胞壁属于生物难降解惰性物质， 破解较为困难，运使得污泥消化过程需要较长的停留时间。因此，破坏污泥的结构及细胞 壁，使污泥絮体结构发生变化，细胞的内含物流出，进入液相，从而变难降解的固体性物质 为易降解的溶解性物质对于提高反应速度来说是必不可少的。水力空化方法是利用水力空 化过程所产生的高溫（局部溫度可达200-300°C)、高压、强冲击波（冲击频率可高达2000- 3000化）、高速微射流等极端条件来实现污泥的调质和生物细胞破解，但是破解剩余污泥 时，含有的固相杂质流经管嘴处或板孔处易发生堵塞，造成设备运行工况发生变化。

【发明内容】

[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提供活性污泥处理装置，解决水力空化破解剩余 污泥时，含有的固相杂质流经管嘴处或板孔处易发生堵塞，造成设备运行工况发生变化的 技术问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是活性污泥处理装置，所述空化器 包括进液部分、空化部分和排液部分。所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有 中空转动轴和固定腔，所述中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过 调节阀进入中空转动轴，所述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分， 其靠近排液部分的一端为圆球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相 匹配的圆球状，两者相互贴合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴位于 进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设有多个供气体流动的孔道，所 述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片，所述空化诱导头贴近空化部分的底表面设 有旋转孔板，所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转 动轴轴线呈15°角。所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接 空化部分，且所述进液锥形部连有进液管道，所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活 塞包括进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、 轴线往返运动。所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连 接空化部分，且所述排液锥形部连有排液管道，所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液 活塞包括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中 屯、轴线往返运动。所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述 外层的内表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低 噪音w及减少振动。
[0005] 作为优选，所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板。
[0006] 作为优选，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动轴位于空化诱导头内 部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部的开口进入进液圆筒 部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆筒部。
[0007] 作为优选，所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另一 个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0008] 作为优选，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部。所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮 碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排 液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的 内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表 面长度方向延伸的槽内。
[0009] 本发明的有益效果：
[0010] 本发明利用水力空化原理，即利用水力空化过程所产生的高溫、高压、强冲击波、 高速微射流等极端条件来实现污泥的调质和生物细胞破解，将生物细胞中的有机物质流 出，进入液相，从而变难降解的固体性物质为易降解的溶解性物质，有益于好氧消化反应的 进行，破解剩余污泥时，含有的固相杂质流经管嘴处或板孔处不易发生堵塞，产生的水力空 化效应进一步加强，从而进一步促进好氧消化反应。
[0011] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到52.9%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为35.6%。
[0012] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到56.8%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为38.3%。
[0013] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15后，经本发明处理的剩余 污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[0014] 测得本发明空化器消耗的功率为530W/kg，小于超声波处理、热力处理等其他处理 工艺消耗的功率。
【附图说明】
[0015] 利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制， 对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据W下附图获得其 它的附图。
[0016] 图1是本发明的结构示意图。
[0017] 图2是本发明的进液活塞的结构示意图。
[0018] 附图标记：1、进液部分，2、空化诱导头，3、叶片，4、旋转孔板，5、中空转动轴，6、排 液部分，7、空化腔体，8、固定腔，9、钢忍，10、皮碗，11、压板，12、卡黃。
【具体实施方式】
[0019] 结合W下实施例对本发明作进一步描述。
[0020] 实施例一
[0021] 本发明的装置，如图1所示，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排 液部分。
[0022] 所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所述 中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴。所 述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆 球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互贴 合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板，防 止流体进入固定腔内损坏中空转动轴与固定腔的连接结构。所述固定腔通过支架固定于空 化腔体内。
[0023] 所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设 有多个供气体流动的孔道。在本实施例中，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动 轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部 的开口进入进液圆筒部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆 筒部。所述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片。所述空化诱导头贴近空化部分的 底表面设有旋转孔板，在流体对叶片的推动下，空化诱导头带动旋转孔板转动，旋转孔板受 到的剪切和轴向推动力可使堵塞物破碎并分离，有效地防止小孔堵塞并降低空化过程中消 耗的能量，同时中东转动轴内的气体通过其端口和空化诱导头的表面旋转进入进液圆筒 部，产生大量的气泡。所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另 一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0024] 所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴 轴线呈15°角，供混入空泡后的流体进入空化部分。
[0025] 所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部 分，且所述进液锥形部连有进液管道。所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括 进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、轴线往 返运动。
[0026] 所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化 部分，且所述排液锥形部连有排液管道。所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包 括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中屯、轴线 往返运动。
[0027] 具体实施时，排液活塞静止，进液活塞远离空化部分移动，此时进液锥形部呈负压 状态，流体通过进液管道进入，流体带动叶片、中空转动轴、旋转孔板转动。储气罐内的压缩 空气在调节阀的调整下通过中空转动轴进入进液部分，产生直径2-5微米的气泡，诱发空化 初生。进液活塞向空化部分运动，流体流速逐渐降低，流体快速进入旋转孔板流入空化腔体 内，其流速逐渐增大，流出旋转孔板时高速流体压强迅速降低，产生空化初生。然后，旋转孔 板发生旋转，封闭空化腔体与进液锥形部的沟通，排液活塞向空化部分移动，空化腔体内压 强增高，空泡快速发生溃灭，产生局部的高溫高压和高速微射流，破击生物细胞的细胞壁。 排液活塞远离空化部分移动，空化腔体内的流体通过排液管道流出。
[0028] 所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内 表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音W及 减少振动。
[0029] 该装置可W通过法兰与相应直径的管道连接，当流体W超过3-lOm/s通过该装置 时，液体在该装置内部发生空化。
[0030] 运作过程中进液活塞和排液活塞直接接触具有一定腐蚀性的污泥，并承受高压作 用，不仅增加了进液活塞与进液圆筒部、排液活塞与排液圆筒部之间的摩擦力，而且污泥也 容易被挤入活塞与圆筒部之间，增加了活塞的磨损。
[0031 ]如图2所示，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部
[0032] 在本实施例中，所述Ξ角形为直角Ξ角形，Ξ角形另外两个锐角为30°和60°，30° 锐角朝向流体方向。所述沟槽可进一步提高进液活塞的耐磨密封性能。所述沟槽的宽度为 4.5mm之间，沟槽的间距为5.0mm。所述菱形凹陷部的边长为3.0mm，菱形凹陷部深度为 4.0mm，菱形凹陷部中屯、夹角为10°。
[0033] 经检测，所述进液活塞的平均寿命为121.化，与标准活塞相比其平均寿命提高了 119.2%。
[0034] 所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。排液活塞运动时会 经过排液管道，当排液管道直径较大时，排液活塞容易在经过排液管道时发生轻微的偏移 导致流体渗入排液活塞与排液圆筒部之间。将外弯钩件与内弯钩件相连，使得排液活塞紧 密贴合排液圆筒部，经过排液管道时，由于排液活塞的与排液圆筒部的相对位置固定，排液 活塞不会发生偏移，从而保证排液流体不会渗入排液活塞与排液圆筒部之间。
[0035] 污泥处理前后测量W下指标：
[0036] 1、总固体、挥发性总固体
[0037] 将洗净灼烧至恒重(600°C条件下大约6min)的相蜗称重，量取10ml污泥放入相蜗 中，将相蜗放入105Γ的烘箱中烘烤24小时后取出，放在干燥器中冷却至室溫，然后称重G2。 将相蜗放入600°C马弗炉中灼烧2小时，取出后放入干燥器中冷却至室溫后称重G3。
[0038] 污泥总固体=(G2-G1)/污泥的体积
[0039] 污泥挥发性总固体=(G3-G2)/污泥的体积
[0040] 2、化学需氧量COD
[0041] 取样加入一定量的重铭酸钟和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时 间，部分重铭酸钟在水样中被氧化物质还原，用硫酸亚铁锭滴定剩余的重铭酸钟，根据小号 重铭酸钟的量计算COD的值。
[0042] 3、污泥沉降性能测定
[0043] 对经过15天消化反应的污泥进行静态沉降，具体步骤为将经15天消化后污泥样品 移至高0.5m的量筒中，观察并记录界面高度随时间的变化
[0044] 4、污泥过滤性能测定
[0045] 布氏漏斗法测定污泥的比阻。
[0046] 5、空化器能耗计算
[0047] 处理每千克污泥所消耗的功率为：
[004引
[0049] 其中，Ah为空化器两端的压差，Th为空化作用时间。
[0050] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到52.9%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为35.6%。
[0051] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到56.8%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为38.3%。
[0052] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15后，经本发明处理的剩余 污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[0053] 测得本发明空化器消耗的功率为530W/kg。
[0054] 实施例二
[0055] 本发明的装置，如图1所示，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排 液部分。
[0056] 所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所述 中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴。所 述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆 球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互贴 合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板，防 止流体进入固定腔内损坏中空转动轴与固定腔的连接结构。所述固定腔通过支架固定于空 化腔体内。
[0057] 所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设 有多个供气体流动的孔道。在本实施例中，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动 轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部 的开口进入进液圆筒部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆 筒部。所述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片。所述空化诱导头贴近空化部分的 底表面设有旋转孔板，在流体对叶片的推动下，空化诱导头带动旋转孔板转动，旋转孔板受 到的剪切和轴向推动力可使堵塞物破碎并分离，有效地防止小孔堵塞并降低空化过程中消 耗的能量，同时中东转动轴内的气体通过其端口和空化诱导头的表面旋转进入进液圆筒 部，产生大量的气泡。所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另 一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0058] 所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴 轴线呈15°角，供混入空泡后的流体进入空化部分。
[0059] 所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部 分，且所述进液锥形部连有进液管道。所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括 进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、轴线往 返运动。
[0060] 所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化 部分，且所述排液锥形部连有排液管道。所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包 括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中屯、轴线 往返运动。
[0061] 具体实施时，排液活塞静止，进液活塞远离空化部分移动，此时进液锥形部呈负压 状态，流体通过进液管道进入，流体带动叶片、中空转动轴、旋转孔板转动。储气罐内的压缩 空气在调节阀的调整下通过中空转动轴进入进液部分，产生直径2-5微米的气泡，诱发空化 初生。进液活塞向空化部分运动，流体流速逐渐降低，流体快速进入旋转孔板流入空化腔体 内，其流速逐渐增大，流出旋转孔板时高速流体压强迅速降低，产生空化初生。然后，旋转孔 板发生旋转，封闭空化腔体与进液锥形部的沟通，排液活塞向空化部分移动，空化腔体内压 强增高，空泡快速发生溃灭，产生局部的高溫高压和高速微射流，破击生物细胞的细胞壁。 排液活塞远离空化部分移动，空化腔体内的流体通过排液管道流出。
[0062] 所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内 表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音W及 减少振动。
[0063] 该装置可W通过法兰与相应直径的管道连接，当流体W超过3-lOm/s通过该装置 时，液体在该装置内部发生空化。
[0064] 运作过程中进液活塞和排液活塞直接接触具有一定腐蚀性的污泥，并承受高压作 用，不仅增加了进液活塞与进液圆筒部、排液活塞与排液圆筒部之间的摩擦力，而且污泥也 容易被挤入活塞与圆筒部之间，增加了活塞的磨损。
[0065] 如图2所示，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部
[0066] 在本实施例中，所述Ξ角形为直角Ξ角形，Ξ角形另外两个锐角为30°和60°，30° 锐角朝向流体方向。所述沟槽可进一步提高进液活塞的耐磨密封性能。所述沟槽的宽度为 4.5mm之间，沟槽的间距为5.0mm。所述菱形凹陷部的边长为4.5mm，菱形凹陷部深度为 4.0mm，菱形凹陷部中屯、夹角为15°。
[0067] 经检测，所述进液活塞的平均寿命为98.6h，与标准活塞相比其平均寿命提高了 81.6%。
[006引所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。排液活塞运动时会 经过排液管道，当排液管道直径较大时，排液活塞容易在经过排液管道时发生轻微的偏移 导致流体渗入排液活塞与排液圆筒部之间。将外弯钩件与内弯钩件相连，使得排液活塞紧 密贴合排液圆筒部，经过排液管道时，由于排液活塞的与排液圆筒部的相对位置固定，排液 活塞不会发生偏移，从而保证排液流体不会渗入排液活塞与排液圆筒部之间。
[0069] 污泥处理前后测量W下指标：
[0070] 1、总固体、挥发性总固体
[0071] 将洗净灼烧至恒重(600°C条件下大约6min)的相蜗称重，量取10ml污泥放入相蜗 中，将相蜗放入105Γ的烘箱中烘烤24小时后取出，放在干燥器中冷却至室溫，然后称重G2。 将相蜗放入600°C马弗炉中灼烧2小时，取出后放入干燥器中冷却至室溫后称重G3。
[0072] 污泥总固体=(G2-G1)/污泥的体积
[0073] 污泥挥发性总固体=(G3-G2)/污泥的体积
[0074] 2、化学需氧量COD
[0075] 取样加入一定量的重铭酸钟和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时 间，部分重铭酸钟在水样中被氧化物质还原，用硫酸亚铁锭滴定剩余的重铭酸钟，根据小号 重铭酸钟的量计算COD的值。
[0076] 3、污泥沉降性能测定
[0077] 对经过15天消化反应的污泥进行静态沉降，具体步骤为将经15天消化后污泥样品 移至高0.5m的量筒中，观察并记录界面高度随时间的变化
[007引 4、污泥过滤性能测定
[00巧]布氏漏斗法测定污泥的比阻。
[0080] 5、空化器能耗计算
[0081] 处理每千克污泥所消耗的功率为：
[0082]
[0083] 其中，Ah为空化器两端的压差，Th为空化作用时间。
[0084] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到50.3%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为39.6%。
[0085] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到59.3%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为40.6%。
[0086] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15天后，经本发明处理的剩 余污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[0087] 测得本发明空化器消耗的功率为529W/kg。
[0088] 实施例Ξ
[0089] 本发明的装置，如图1所示，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排 液部分。
[0090] 所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所述 中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴。所 述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆 球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互贴 合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板，防 止流体进入固定腔内损坏中空转动轴与固定腔的连接结构。所述固定腔通过支架固定于空 化腔体内。
[0091] 所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设 有多个供气体流动的孔道。在本实施例中，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动 轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部 的开口进入进液圆筒部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆 筒部。所述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片。所述空化诱导头贴近空化部分的 底表面设有旋转孔板，在流体对叶片的推动下，空化诱导头带动旋转孔板转动，旋转孔板受 到的剪切和轴向推动力可使堵塞物破碎并分离，有效地防止小孔堵塞并降低空化过程中消 耗的能量，同时中东转动轴内的气体通过其端口和空化诱导头的表面旋转进入进液圆筒 部，产生大量的气泡。所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另 一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0092] 所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴 轴线呈15°角，供混入空泡后的流体进入空化部分。
[0093] 所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部 分，且所述进液锥形部连有进液管道。所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括 进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、轴线往 返运动。
[0094] 所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化 部分，且所述排液锥形部连有排液管道。所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包 括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中屯、轴线 往返运动。
[00%]具体实施时，排液活塞静止，进液活塞远离空化部分移动，此时进液锥形部呈负压 状态，流体通过进液管道进入，流体带动叶片、中空转动轴、旋转孔板转动。储气罐内的压缩 空气在调节阀的调整下通过中空转动轴进入进液部分，产生直径2-5微米的气泡，诱发空化 初生。进液活塞向空化部分运动，流体流速逐渐降低，流体快速进入旋转孔板流入空化腔体 内，其流速逐渐增大，流出旋转孔板时高速流体压强迅速降低，产生空化初生。然后，旋转孔 板发生旋转，封闭空化腔体与进液锥形部的沟通，排液活塞向空化部分移动，空化腔体内压 强增高，空泡快速发生溃灭，产生局部的高溫高压和高速微射流，破击生物细胞的细胞壁。 排液活塞远离空化部分移动，空化腔体内的流体通过排液管道流出。
[0096]所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内 表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音w及 减少振动。
[0097] 该装置可W通过法兰与相应直径的管道连接，当流体W超过3-lOm/s通过该装置 时，液体在该装置内部发生空化。
[0098] 运作过程中进液活塞和排液活塞直接接触具有一定腐蚀性的污泥，并承受高压作 用，不仅增加了进液活塞与进液圆筒部、排液活塞与排液圆筒部之间的摩擦力，而且污泥也 容易被挤入活塞与圆筒部之间，增加了活塞的磨损。
[0099 ]如图2所示，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部
[0100] 在本实施例中，所述Ξ角形为直角Ξ角形，Ξ角形另外两个锐角为30°和60°，30° 锐角朝向流体方向。所述沟槽可进一步提高进液活塞的耐磨密封性能。所述沟槽的宽度为 4.5mm之间，沟槽的间距为8.0mm。所述菱形凹陷部的边长为3.0mm，菱形凹陷部深度为 4.0mm，菱形凹陷部中屯、夹角为10°。
[0101] 经检测，所述进液活塞的平均寿命为83.3h，与标准活塞相比其平均寿命提高了 78.2%。
[0102] 所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。排液活塞运动时会 经过排液管道，当排液管道直径较大时，排液活塞容易在经过排液管道时发生轻微的偏移 导致流体渗入排液活塞与排液圆筒部之间。将外弯钩件与内弯钩件相连，使得排液活塞紧 密贴合排液圆筒部，经过排液管道时，由于排液活塞的与排液圆筒部的相对位置固定，排液 活塞不会发生偏移，从而保证排液流体不会渗入排液活塞与排液圆筒部之间。
[0103] 污泥处理前后测量W下指标：
[0104] 1、总固体、挥发性总固体
[0105] 将洗净灼烧至恒重(600°C条件下大约6min)的相蜗称重，量取10ml污泥放入相蜗 中，将相蜗放入105Γ的烘箱中烘烤24小时后取出，放在干燥器中冷却至室溫，然后称重G2。 将相蜗放入600°C马弗炉中灼烧2小时，取出后放入干燥器中冷却至室溫后称重G3。
[0106] 污泥总固体=(G2-G1)/污泥的体积
[0107] 污泥挥发性总固体=(G3-G2)/污泥的体积 [010引 2、化学需氧量COD
[0109] 取样加入一定量的重铭酸钟和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时 间，部分重铭酸钟在水样中被氧化物质还原，用硫酸亚铁锭滴定剩余的重铭酸钟，根据小号 重铭酸钟的量计算COD的值。
[0110] 3、污泥沉降性能测定
[0111] 对经过15天消化反应的污泥进行静态沉降，具体步骤为将经15天消化后污泥样品 移至高0.5m的量筒中，观察并记录界面高度随时间的变化
[0112] 4、污泥过滤性能测定
[0113] 布氏漏斗法测定污泥的比阻。
[0114] 5、空化器能耗计算
[0115] 处理每千克污泥所消耗的功率为：
[0116]
[0117] 其中，Ah为空化器两端的压差，Th为空化作用时间。
[0118] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到53.6%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为40.3%。
[0119] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到60.3%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为37.6%。
[0120] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15天后，经本发明处理的剩 余污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[0121] 测得本发明空化器消耗的功率为529W/kg。
[0122] 实施例四
[0123] 本发明的装置，如图1所示，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排 液部分。
[0124] 所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所述 中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴。所 述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆 球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互贴 合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板，防 止流体进入固定腔内损坏中空转动轴与固定腔的连接结构。所述固定腔通过支架固定于空 化腔体内。
[0125] 所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设 有多个供气体流动的孔道。在本实施例中，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动 轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部 的开口进入进液圆筒部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆 筒部。所述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片。所述空化诱导头贴近空化部分的 底表面设有旋转孔板，在流体对叶片的推动下，空化诱导头带动旋转孔板转动，旋转孔板受 到的剪切和轴向推动力可使堵塞物破碎并分离，有效地防止小孔堵塞并降低空化过程中消 耗的能量，同时中东转动轴内的气体通过其端口和空化诱导头的表面旋转进入进液圆筒 部，产生大量的气泡。所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另 一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0126] 所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴 轴线呈15°角，供混入空泡后的流体进入空化部分。
[0127] 所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部 分，且所述进液锥形部连有进液管道。所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括 进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、轴线往 返运动。
[0128] 所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化 部分，且所述排液锥形部连有排液管道。所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包 括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中屯、轴线 往返运动。
[0129] 具体实施时，排液活塞静止，进液活塞远离空化部分移动，此时进液锥形部呈负压 状态，流体通过进液管道进入，流体带动叶片、中空转动轴、旋转孔板转动。储气罐内的压缩 空气在调节阀的调整下通过中空转动轴进入进液部分，产生直径2-5微米的气泡，诱发空化 初生。进液活塞向空化部分运动，流体流速逐渐降低，流体快速进入旋转孔板流入空化腔体 内，其流速逐渐增大，流出旋转孔板时高速流体压强迅速降低，产生空化初生。然后，旋转孔 板发生旋转，封闭空化腔体与进液锥形部的沟通，排液活塞向空化部分移动，空化腔体内压 强增高，空泡快速发生溃灭，产生局部的高溫高压和高速微射流，破击生物细胞的细胞壁。 排液活塞远离空化部分移动，空化腔体内的流体通过排液管道流出。
[0130] 所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内 表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音W及 减少振动。
[0131] 该装置可W通过法兰与相应直径的管道连接，当流体W超过3-lOm/s通过该装置 时，液体在该装置内部发生空化。
[0132] 运作过程中进液活塞和排液活塞直接接触具有一定腐蚀性的污泥，并承受高压作 用，不仅增加了进液活塞与进液圆筒部、排液活塞与排液圆筒部之间的摩擦力，而且污泥也 容易被挤入活塞与圆筒部之间，增加了活塞的磨损。
[0133] 如图2所示，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部
[0134] 在本实施例中，所述Ξ角形为直角Ξ角形，Ξ角形另外两个锐角为30°和60°，30° 锐角朝向流体方向。所述沟槽可进一步提高进液活塞的耐磨密封性能。所述沟槽的宽度为 4.5mm之间，沟槽的间距为8.0mm。所述菱形凹陷部的边长为4.5mm，菱形凹陷部深度为 4.0mm，菱形凹陷部中屯、夹角为15°。
[0135] 经检测，所述进液活塞的平均寿命为75.8h，与标准活塞相比其平均寿命提高了 65.7%。
[0136] 所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。排液活塞运动时会 经过排液管道，当排液管道直径较大时，排液活塞容易在经过排液管道时发生轻微的偏移 导致流体渗入排液活塞与排液圆筒部之间。将外弯钩件与内弯钩件相连，使得排液活塞紧 密贴合排液圆筒部，经过排液管道时，由于排液活塞的与排液圆筒部的相对位置固定，排液 活塞不会发生偏移，从而保证排液流体不会渗入排液活塞与排液圆筒部之间。
[0137]污泥处理前后测量W下指标：
[013引1、总固体、挥发性总固体
[0139] 将洗净灼烧至恒重(600°C条件下大约6min)的相蜗称重，量取10ml污泥放入相蜗 中，将相蜗放入105Γ的烘箱中烘烤24小时后取出，放在干燥器中冷却至室溫，然后称重G2。 将相蜗放入600°C马弗炉中灼烧2小时，取出后放入干燥器中冷却至室溫后称重G3。
[0140] 污泥总固体=(G2-G1)/污泥的体积
[0141] 污泥挥发性总固体=(G3-G2) /污泥的体积
[0142] 2、化学需氧量COD
[0143] 取样加入一定量的重铭酸钟和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时 间，部分重铭酸钟在水样中被氧化物质还原，用硫酸亚铁锭滴定剩余的重铭酸钟，根据小号 重铭酸钟的量计算COD的值。
[0144] 3、污泥沉降性能测定
[0145] 对经过15天消化反应的污泥进行静态沉降，具体步骤为将经15天消化后污泥样品 移至高0.5m的量筒中，观察并记录界面高度随时间的变化
[0146] 4、污泥过滤性能测定
[0147] 布氏漏斗法测定污泥的比阻。
[0148] 5、空化器能耗计算
[0149] 处理每千克污泥所消耗的功率为：
[0150]
[0151] 其中，Ah为空化器两端的压差，Th为空化作用时间。
[0152] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到58.3%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为32.9%。
[0153] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到51.9%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为39.5%。
[0154] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15天后，经本发明处理的剩 余污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[01W]测得本发明空化器消耗的功率为534W/kg。
[0156] 实施例五
[0157] 本发明的装置，如图1所示，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分和排 液部分。
[0158] 所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所述 中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴。所 述中空转动轴设于空化部分的中屯、轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为圆 球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互贴 合使得中空转动轴可转动地连接固定腔。所述中空转动轴上还设有封闭固定腔的挡板，防 止流体进入固定腔内损坏中空转动轴与固定腔的连接结构。所述固定腔通过支架固定于空 化腔体内。
[0159] 所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化诱导头，所述空化诱导头的内部设 有多个供气体流动的孔道。在本实施例中，所述空化诱导头由多孔陶瓷制成。所述中空转动 轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可W通过中空转动轴的端部 的开口进入进液圆筒部外还可W通过中空转动轴的小孔和空化诱导头的孔道进入进液圆 筒部。所述空化诱导头靠近进液部分的外表面设有叶片。所述空化诱导头贴近空化部分的 底表面设有旋转孔板，在流体对叶片的推动下，空化诱导头带动旋转孔板转动，旋转孔板受 到的剪切和轴向推动力可使堵塞物破碎并分离，有效地防止小孔堵塞并降低空化过程中消 耗的能量，同时中东转动轴内的气体通过其端口和空化诱导头的表面旋转进入进液圆筒 部，产生大量的气泡。所述旋转孔板至少有两个相互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另 一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。
[0160] 所述旋转孔板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴 轴线呈15°角，供混入空泡后的流体进入空化部分。
[0161] 所述进液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部 分，且所述进液锥形部连有进液管道。所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括 进液活塞头与进液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中屯、轴线往 返运动。
[0162] 所述排液部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化 部分，且所述排液锥形部连有排液管道。所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包 括排液活塞头与排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中屯、轴线 往返运动。
[0163] 具体实施时，排液活塞静止，进液活塞远离空化部分移动，此时进液锥形部呈负压 状态，流体通过进液管道进入，流体带动叶片、中空转动轴、旋转孔板转动。储气罐内的压缩 空气在调节阀的调整下通过中空转动轴进入进液部分，产生直径2-5微米的气泡，诱发空化 初生。进液活塞向空化部分运动，流体流速逐渐降低，流体快速进入旋转孔板流入空化腔体 内，其流速逐渐增大，流出旋转孔板时高速流体压强迅速降低，产生空化初生。然后，旋转孔 板发生旋转，封闭空化腔体与进液锥形部的沟通，排液活塞向空化部分移动，空化腔体内压 强增高，空泡快速发生溃灭，产生局部的高溫高压和高速微射流，破击生物细胞的细胞壁。 排液活塞远离空化部分移动，空化腔体内的流体通过排液管道流出。
[0164] 所述空化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内 表面间隔设置有多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音W及 减少振动。
[0165] 该装置可W通过法兰与相应直径的管道连接，当流体W超过3-lOm/s通过该装置 时，液体在该装置内部发生空化。
[0166] 运作过程中进液活塞和排液活塞直接接触具有一定腐蚀性的污泥，并承受高压作 用，不仅增加了进液活塞与进液圆筒部、排液活塞与排液圆筒部之间的摩擦力，而且污泥也 容易被挤入活塞与圆筒部之间，增加了活塞的磨损。
[0167] 如图2所示，所述进液活塞包括进液钢忍、进液皮碗、进液压板和进液卡黃，所述进 液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接触。所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条 沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为Ξ角形，所述Ξ角形最小的一个角朝向 流体。相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形凹陷部
[0168] 在本实施例中，所述Ξ角形为直角Ξ角形，Ξ角形另外两个锐角为30°和60°，30° 锐角朝向流体方向。所述沟槽可进一步提高进液活塞的耐磨密封性能。相邻Ξ个所述菱形 凹陷部呈等腰Ξ角形排布，且所述菱形凹陷部的横截面为Ξ角形。所述沟槽的宽度为4.5mm 之间，沟槽的间距为5.0mm。所述菱形凹陷部的边长为3.0mm，菱形凹陷部深度为4.0mm，菱形 凹陷部中屯、夹角为10°。
[0169] 经检测，所述进液活塞的平均寿命为149.化，与标准活塞相比其平均寿命提高了 138.2%。
[0170] 所述排液活塞包括排液钢忍、排液皮碗、排液压板和排液卡黃，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触。所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。排液活塞运动时会 经过排液管道，当排液管道直径较大时，排液活塞容易在经过排液管道时发生轻微的偏移 导致流体渗入排液活塞与排液圆筒部之间。将外弯钩件与内弯钩件相连，使得排液活塞紧 密贴合排液圆筒部，经过排液管道时，由于排液活塞的与排液圆筒部的相对位置固定，排液 活塞不会发生偏移，从而保证排液流体不会渗入排液活塞与排液圆筒部之间。
[0171] 污泥处理前后测量W下指标：
[0172] 1、总固体、挥发性总固体
[0173] 将洗净灼烧至恒重(600°C条件下大约6min)的相蜗称重，量取10ml污泥放入相蜗 中，将相蜗放入105Γ的烘箱中烘烤24小时后取出，放在干燥器中冷却至室溫，然后称重G2。 将相蜗放入600°C马弗炉中灼烧2小时，取出后放入干燥器中冷却至室溫后称重G3。
[0174] 污泥总固体=(G2-G1) /污泥的体积
[0175] 污泥挥发性总固体=(G3-G2) /污泥的体积
[0176] 2、化学需氧量COD
[0177] 取样加入一定量的重铭酸钟和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时 间，部分重铭酸钟在水样中被氧化物质还原，用硫酸亚铁锭滴定剩余的重铭酸钟，根据小号 重铭酸钟的量计算COD的值。
[017引 3、污泥沉降性能测定
[0179] 对经过15天消化反应的污泥进行静态沉降，具体步骤为将经15天消化后污泥样品 移至高0.5m的量筒中，观察并记录界面高度随时间的变化
[0180] 4、污泥过滤性能测定
[0181] 布氏漏斗法测定污泥的比阻。
[0182] 5、空化器能耗计算
[0183] 处理每千克污泥所消耗的功率为：
[0184]
[0185] 其中，Ah为空化器两端的压差，Th为空化作用时间。
[0186] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时总固 体去除率达到51.6%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应 第20天时总固体去除率为42.6%。
[0187] 经过本发明处理后的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化反应第20天时化学 需氧量去除率达到52.0%，而未经过本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中进行消化 反应第20天时总固体去除率为39.5%。
[0188] 消化反应初期，未经本发明处理的剩余污泥在好氧消化反应器中的比阻较经本发 明处理的剩余污泥小，但随着消化反应时间的增加，在消化反应15天后，经本发明处理的剩 余污泥的比阻小于未经本发明处理的。
[0189] 测得本发明空化器消耗的功率为512W/kg。
[0190] 最后应当说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可W对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。
【主权项】
1. 活性污泥处理装置，其特征在于，包括空化器，所述空化器包括进液部分、空化部分 和排液部分;所述空化部分内部为空化腔体，所述空化腔体内设有中空转动轴和固定腔，所 述中空转动轴通过调节阀连通储气罐，储气罐内的压缩空气通过调节阀进入中空转动轴， 所述中空转动轴设于空化部分的中心轴位置并延伸至进液部分，其靠近排液部分的一端为 圆球状，固定腔内部的一端为与中空转动轴一端圆球状的形状相匹配的圆球状，两者相互 贴合使得中空转动轴可转动地连接固定腔;所述中空转动轴位于进液部分的一端设有空化 诱导头，所述空化诱导头的内部设有多个供气体流动的孔道，所述空化诱导头靠近进液部 分的外表面设有叶片，所述空化诱导头贴近空化部分的底表面设有旋转孔板，所述旋转孔 板沿其边沿开设有多个间隔排列的半圆孔，开孔的轴线与中空转动轴轴线呈15°角;所述进 液部分分为进液锥形部与进液圆筒部，所述进液锥形部直接连接空化部分，且所述进液锥 形部连有进液管道，所述进液圆筒部内设有进液活塞，所述进液活塞包括进液活塞头与进 液连杆，所述进液连杆连接电机，驱动进液活塞头沿空化部分中心轴线往返运动;所述排液 部分同样分为排液锥形部和排液圆筒部，所述排液锥形部直接连接空化部分，且所述排液 锥形部连有排液管道，所述排液圆筒部内设有排液活塞，所述排液活塞包括排液活塞头与 排液连杆，所述排液连杆连接电机，驱动排液活塞头沿空化部分中心轴线往返运动;所述空 化部分包括中空外壳，所述中空外壳包括外层、内层和套圈，所述外层的内表面间隔设置有 多个柔性支撑架，相邻的柔性支撑架之间填充有吸音纤维，降低噪音以及减少振动。2. 根据权利要求1所述的活性污泥处理装置，其特征在于，所述中空转动轴上还设有封 闭固定腔的挡板。3. 根据权利要求1所述的活性污泥处理装置，其特征在于，所述空化诱导头由多孔陶瓷 制成，所述中空转动轴位于空化诱导头内部的部分的表面开有多个小孔，气体除了可以通 过中空转动轴的端部的开口进入进液圆筒部外还可以通过中空转动轴的小孔和空化诱导 头的孔道进入进液圆筒部。4. 根据权利要求1所述的活性污泥处理装置，其特征在于，所述旋转孔板至少有两个相 互叠加，其中一个旋转孔板固定不动，另一个旋转孔板受空化诱导头驱动而旋转。5. 根据权利要求1所述的活性污泥处理装置，其特征在于，所述进液活塞包括进液钢 芯、进液皮碗、进液压板和进液卡簧，所述进液皮碗的侧表面与进液圆筒部的内表面直接接 触，所述进液皮碗的侧表面间隔设置有多条沿皮碗圆周方向延伸的沟槽，所述沟槽的横截 面为三角形，所述三角形最小的一个角朝向流体，相邻两个沟槽之间间隔设置有多个菱形 凹陷部;所述排液活塞包括排液钢芯、排液皮碗、排液压板和排液卡簧，所述排液皮碗的侧 表面与排液圆筒部的内表面直接接触，所述排液皮碗的侧表面间隔设置有多个沿排液皮碗 厚度方向延伸的外弯钩件，所述排液圆筒部的内表面间隔设置多个与外弯钩件相配的内弯 钩件，所述内弯钩件设于沿排液圆筒部的内表面长度方向延伸的槽内。
【文档编号】C02F11/00GK105948441SQ201610550159
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】杨超坤
【申请人】杨超坤