本实用新型涉及一种处理剩余污泥的反应器，更特别地涉及一种空化射流处理剩余污泥的反应器，属于环保设备技术领域。
背景技术：
随着全球人口的急剧增长和工业化进程，在人民生活和工业生产过程中，产生了越来越多的污水，对环境造成了巨大威胁。
而对于污水的处理，很大一部分都是采用生物氧化法进行处理，该方法在处理污水之后，还产生了大量的剩余污泥，该污泥中含有大量的重金属、有机物、微生物等物质，并不能直接进行掩埋或回填处理，往往需要进一步处理之后才能消除潜在的环境污染威胁。
目前，对于剩余污泥的处理，人们进行了大量的深入研究，并取得了一定的成果，例如：
CN101413014A公开了一种微波法预处理污水厂剩余污泥发酵产氢的装置，所述装置包括微波发生器、发酵制氢反应器和氢气收集装置，发酵制氢反应器顶部设氢气出口，底部设污泥入口和排泥口，微波发生器与发酵制氢反应器的污泥入口相接，氢气收集装置与发酵制氢反应器的氢气出口相接，发酵制氢反应器装设有搅拌器和加热器。所述装置的产氢量大，延迟时间短，可提高污泥的生物再降解能力，并能释放污泥中的重金属，减少填埋处理对土壤的污染，且设备简单，成本低，耗能少。
CN102492726A公开了一种剩余污泥发酵产氢气和甲烷的装置。所述装置具体包括污泥输送管、第一输送泵、第二输送泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、污泥预处理器、污泥进口、内循环厌氧反应器、一级三相分离器、二级三相分离器、出水渠、气液分离器、排泥口和温控系统。所述装置具有良好的流动性、不易堵塞管道、不需要分拣混合等预处理、操作简单等诸多优点。
CN102701553A公开了一种剩余污泥有机碳源固液分离装置，其包括厌氧水解反应器、螺杆泵、化学清洗罐、化学清洗泵、陶瓷膜微滤装置I、陶瓷膜微滤装置II和碳源储罐；所述厌氧水解反应器的底部与所述螺杆泵相连通；所述螺杆泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述化学清洗罐与所述化学清洗泵相连通；所述化学清洗泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过水解过滤液管道与所述碳源储罐相连通。所述装置可有效将溶解性有机碳源洗脱，从而促进污泥水解酸化的进行，并可双流向控制减少膜通道堵。
CN103043877A公开了一种废水生化剩余污泥处理装置，所述处理装置包括顺序设置于废水生化处理污水管道上的厌氧池、好氧池和泥水分离装置(13)，所述厌氧池与泥水分离装置之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置以及向溶气装置通入氧气和臭氧气体的进气管。
CN103626372A公开了一种厌氧+低溶解氧剩余污泥水解发酵产酸的装置，所述装置包括：氮气机、剩余污泥水解发酵反应器、空压机、剩余污泥产酸反应器、碳源贮存池，其中剩余污泥水解发酵反应器为一密封池体，设进泥管、搅拌器和发酵液输出管；剩余污泥产酸反应器为一密封池体，设发酵液输入管、搅拌器和碳源输出管；碳源贮存池为一敞开池体，设出水管、排泥管。
CN 103896401A公开了一种剩余污泥减量及强化生物脱氮除磷的水处理装置，具体为：一生物反应池连接一进水口，该生物反应池为A2/O-MBR工艺，自进水口的一端依序为厌氧池、缺氧池和好氧-膜生物反应池，厌氧池中设有厌氧池搅拌器，缺氧池中设有缺氧池搅拌器，好氧-膜生物反应池内设有膜组件，膜组件的底部连接一曝气器，膜组件的上方连接一膜出水抽吸泵；利用微波-碱-过氧化氢进行剩余污泥处理，A2/O-MBR污泥进入污泥调节池，污泥经调节后进入微波反应器；经微波处理后污泥进入除磷沉淀池；除磷沉淀池中设有搅拌器，经除磷沉淀后污泥处理上清液通过管路连接至生物反应池的缺氧池，作为内碳源回流。
CN104386892A公开了一种电动力技术去除剩余污泥中重金属的装置，属于去除污泥中重金属的装置。所述装置在二块电极板之间连接有多块导流板，构成曲折通道，在曲折通道的二端分别连接进泥管和出泥管，在二块电极板上连接有直流电源；利用该装置在处理污泥过程中，将需处理的污泥经进泥管通入到与直流电源连通的电极板间的曲折通道，污泥在电极板间的导流板的导流下流出电极板，在这个过程中重金属在电场力的作用下移向阴极板并在极板上析出。优点：克服了化学处理法耗酸量大、成本高、降低了污泥肥效的缺点和生物法对条件的严格要求、处理效果不稳定的缺点，其处理效率高且不破坏污泥的肥效，被去除的重金属富集在电极板上利于回收利用。
CN104609637A公开了一种废水生化剩余污泥处理装置，所述处理装置包括顺序设置于废水生化处理污水管道(10)上的厌氧池(11)、好氧池(12)和泥水分离装置(13)，所述厌氧池(11)与泥水分离装置(13)之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置(30)以及向溶气装置(30)通入氧气和臭氧气体的进气管(31a)。
CN105647791A公开了一种利用三段剩余污泥和稻秸秆制备沼气的装置，包括加料单元、沼气发酵池、输送单元以及控制器，加料单元包括两个并拍设置的储料仓，沼气发酵池包括土建基础，土建基础上固定有支撑立柱，支撑立柱上密封安装有密封盖，输送单元包括横移输送机构和纵移输送机构。通过利用三段剩余污泥和秸秆制备沼气的装置不仅能够解决目前污水处理厂所产生的大部分污泥未经妥善处理及随意堆放所造成的环境污染问题，还能避免大量的秸秆未充分利用只能进行焚烧造成环境污染的问题，将两者同时利用产生沼气，实现废弃物的重复利用。
CN206156995U公开了一种城市生活污水剩余污泥好氧干化装置，其包括污泥干化筒、叶式搅拌器、反应槽、电加热保温套、汇水槽、曝气管槽、透水透气孔板、排水管、曝气管、盖板、进料口、锁气器、温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、排气管、冷凝器、冷凝水管、活性炭吸附柱、风管、出料口、电动机、鼓风机、污泥斗、储水池。与现有技术相比，所述装置利用微生物好氧发酵热实现城市生活污水剩余污泥的干化，可大大节约污泥干化所需要的能源；另外，具有结构简单、运行可靠、易于管理和维护、无臭味的优点。
CN206156991U公开了一种利用城市污水处理厂剩余污泥产甲烷的装置，它包括污泥泵、热解反应器、闪蒸罐、加压泵、厌氧消化反应器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、氧浓度传感器、甲烷浓度传感器、沼气收集器、空气净化器，它通过热解、闪蒸破胞壁和厌氧发酵，将城市污水处理厂剩余污泥中的大分子、难降解有机物转化为可燃的富氢燃料甲烷，即实现了固体废弃物的资源化，又将城市污水处理厂剩余污泥中对环境存在潜在威胁的有机污染物转化为了能源，该装置结构简单，运行稳定可靠，系统密封性好，安全性高。
CN202671368U公开了一种剩余污泥减量化热解装置，包括：压力泵、热交换器与反应釜；剩余污泥由压力泵进口进入装置；压力泵出口接热交换器的吸热腔的进口；热交换器的吸热腔的出口接反应釜的进口；反应釜的出口接热交换器放热腔的进口；热交换器的放热腔的出口排出减量化热解后的污泥。结构简单，操作方便，可以通过热解的方式处理剩余污泥，使污泥的固体物质的质量减小，杀灭污泥的病原体，符合后续的处理要求。
CN202785935U公开了一种剩余污泥处理装置，包括烘干机、旋风除尘器、高压风机；所述烘干机上设置有锅炉烟气进口、锅炉烟气出口、污泥进口、污泥出口，旋风除尘器上设置有进料管、出料口、出风管，污泥出口与进料管相连，出料口与锅炉进料口相连，高压风机设置在出风管上。利用所述装置处理污泥，具有结构简单，节能减排，运行成本低的优点。
CN202898181U公开了一种污水处理剩余污泥快速安全处理的装置，包括进泥口(1)、装置壳体(2)和出水口(11)焊接成一体的闭路处理通道，进泥口(1)和装置壳体(2)焊接成一体，装置壳体(2)内和进料挡板(4)之间形成一个缓冲槽(3)，进料挡板(4)和内隔板(7)焊接成一体，内隔板(7)和装置壳体(2)之间形成一个泡沫溢流槽(5)，在泡沫溢流槽(5)内设置了泡沫排放口(6)，进料挡板(4)和溢流挡板(9)之间安装了电极阴极(15)和电极阳极(16)形成了氧化反应区(8)，溢流挡板(9)和内隔板(7)焊接成一体，溢流挡板(9)和装置壳体(2)之间形成一个集水槽(10)，出水口(11)和装置壳体(2)焊接成一体，使用所述装置可使得污泥减量超过97％，可广泛用于城市生活污水处理厂、城市综合污水处理厂、城市化工污水处理厂的污泥处理与处置。
CN203128361U公开了一种废水生化剩余污泥处理装置，可大幅度地降低剩余污泥的处理成本，并且可实现废水生物处理剩余污泥的零排放。所述处理装置包括顺序设置于废水生化处理污水管道上的厌氧池、好氧池和泥水分离装置，所述厌氧池与泥水分离装置之间设置有回流管道，该回流管道上设置有溶气装置以及向溶气装置通入氧气和臭氧气体的进气管。
CN204022633U公开了一种剩余污泥减量化处理装置，该装置为间歇式循环上流高浓度污泥床处理系统，包括设置反应池、曝气池、曝气机、回流管和料泵。所述反应池上端用回流管与曝气池下部连接，顶端设置有排气口，上端设置有出水堰和出水管，下端设置有排泥管，内部还设置有三相分离器；所述的回流管的出口设置于反应池内三相分离器上部泥水混合沉淀区中央，料泵入料口分别与曝气池的出料口和进泥管连接，料泵出料口用进泥管与反应池下端连接。所述装置具有结构简单，投资少，能耗低，污泥减量化效果好等特点。
CN205024060U公开了一种曝气强化污水处理厂剩余污泥高温水解酸化的装置。该装置包括污泥储存池、污泥进料泵、曝气泵、搅拌器、逆止阀、水解酸化反应器、加热水浴池、出泥泵，污泥进料泵置于污泥储存池内，曝气泵、搅拌器置于水解酸化反应器内，水解酸化反应器置于加热水浴池内，水解酸化反应器连接出泥泵，水解酸化反应器上设有出气口，该出气口处装有逆止阀。所述装置不仅实现了污泥减量化、资源化、稳定化，减少了污泥对于城市环境的污染，同时生成的挥发性脂肪酸可以广泛应用于环境及化工等多个领域。
由此可见，现有技术中公开了多种处理剩余污泥的装置，但对于新型的处理剩余污泥的装置仍存在继续研究和研发的必要，也具备非常急迫的现实意义，这是目前该领域中的研究热点和重点，更是本实用新型得以完成的动力所在和基础所倚。
技术实现要素：
为了提供一种新型的处理剩余污泥的装置，本发明人进行了大量的深入研究，在付出了创造性劳动后，从而完成了本实用新型。
具体而言，本实用新型提供了一种空化射流处理剩余污泥的反应器，所述反应器包括搅拌器、挡板、进泥管、信号发射器、支撑腿、出泥管、空化泡射流发射器、空化射流装置、污泥反应器、进水孔、探测头、喷射口、控制箱、输送器和电磁阀；
其中，所述污泥反应器外壁上设置有所述进泥管，所述污泥反应器外壁上设置有所述控制箱，所述控制箱下方设置有所述信号发射器，所述污泥反应器内上方设置有所述挡板，所述挡板中间设置有所述搅拌器，所述挡板下表面设置有所述探测头，所述污泥反应器内壁靠近所述挡板上方设置有所述进水孔，所述进水孔连接有所述空化射流装置，所述污泥反应器内底部设置有所述出泥管，所述出泥管上方设置有所述空化泡射流发射器，所述空化泡射流发射器侧壁上设置有所述喷射口，所述出泥管下方设置有所述电磁阀，所述电磁阀下方设置有所述输送器，所述污泥反应器下方设置有所述支撑腿。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述挡板通过螺钉固定在所述污泥反应器内部上方，所述挡板为多孔石板或多孔的金属板。
如此的设置可以有效地将水和剩余污泥分开，从而方便对剩余污泥进行单独处理。
其中，所述多孔石板或多孔的金属板都是非常常规的元件，本领域技术人员可根据实际需求而购买合适的多孔石板或多孔的金属板，在此不再进行详细描述。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述搅拌器通过螺钉固定在所述挡板上，所述搅拌器下端深入剩余污泥内部，所述搅拌器与所述控制箱电连接。
通过如此的结构设计和设置，能够使所述搅拌器对剩余污泥进行充分搅拌，使得剩余污泥与气泡充分接触，从而提高了净化速度和处理效率。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述进泥管焊接在所述污泥反应器外壁上，且所述进泥管的位置低于所述挡板的位置。
如此的设置，可以避免剩余污泥与清水接触，方便对剩余污泥进行处理。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述出泥管焊接在所述污泥反应器底部，所述出泥管为上大下小的锥形结构，所述电磁阀通过管箍安装在所述出泥管下方。
如此的结构设计和设置，非常有利于剩余污泥的排出，同时在处理剩余污泥时防止污泥泄露而影响处理效果。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述空化泡射流发射器嵌套在所述出泥管顶部外壁上，所述空化泡射流发射器与所述空化射流装置的出气端相连通。
通过如此的设置，能够使得气泡从所述污泥反应器下方喷出，从而破碎剩余污泥中的有机物和微生物，提高污泥处理速度和处理效率。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述空化泡射流发射器为环形结构，其具有四个喷射口，所述四个喷射口等间距排列在所述空化泡射流发射器外壁上，所述四个喷射口的朝向相同。
如此的结构设计和设置设置，能够保证所述空化泡射流发射器在喷出空化泡的过程中利用反作用力可以自动旋转，使得空化泡与剩余污泥接触更加充分。
在本实用新型的所述反应器中，作为一种优选的技术方案，所述出泥管的内壁上设有螺旋叶片，所述螺旋叶片从所述出泥管的大端螺旋延伸至小端。
如此的结构设计，可使得在污泥于自重作用下，在沿着所述螺旋叶片向下流动的过程中也产生旋转，能够更加彻底地排出，避免了该污泥粘连在所述出泥管的内壁上。
在本实用新型的所述反应器中，所述探测头能够在线监测污泥的pH值、氧化还原电位、溶解氧和COD等诸多实时信息，并通过所述信号发射器将所监测到的这些信息发送到远程控制中心，从而实现远程控制。
本实用新型的所述反应器的工作过程和/或原理具体如下：剩余污泥从进所述泥管进入所述污泥反应器内，所述搅拌器转动带动剩余污泥转动，所述空化射流装置产生大量的空化泡，并从所述空化泡射流发射器上的所述喷射口喷出，高速喷出的空化泡遇到污泥后破裂产生巨大的冲击波，冲击波将污泥中的有机物、微生物、重金属等粉碎成可溶解的微小型颗粒，而不能破碎的杂质则从所述出泥管进入所述输送器内运输走。期间，通过所述探测头监测污泥的多种实时信息，并通过所述信号发射器将这些信息发送到远程控制中心，实施远程控制，从而可实现远程自动化操作。
综上所述，本实用新型提供了一种新型的空化射流处理剩余污泥的反应器，所述反应器通过独特的结构设计，能够产生的大量空化泡，在空化泡瞬间的破裂时会带来一个强烈的冲击，该冲击和空化现象可以将污泥的絮体打破，产生的空化泡能够降解有机物、重金属和微生物，而且空化泡能破坏微生物细胞结构，将胞内有机物溶出，减少剩余污泥量。从而可广泛应用于污泥处理技术领域中，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
附图说明
图1是本实用新型的所述反应器的内部结构简图。
图2是本实用新型的所述反应器的外部结构简图。
图3是本实用新型的所述反应器的所述空化泡射流发射器的结构简图。
图4是本实用新型的所述反应器的所述出泥管的结构简图
其中，在图1-4中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件或部件。
1、搅拌器；2、挡板；3、进泥管；4、信号发射器；5、支撑腿；6、出泥管；7、空化泡射流发射器；8、空化射流装置；9、污泥反应器；10、进水孔；11、探测头；12、喷射口；13、控制箱；14、输送器；15、电磁阀；16、螺旋叶片。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型进行详细说明，但这些列举性实施方式的用途和目的仅用来列举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。
如图1-3共同所示，本实用新型提供了一种空化射流处理剩余污泥的反应器，所述反应器包括搅拌器1、挡板2、进泥管3、信号发射器4、支撑腿5、出泥管6、空化泡射流发射器7、空化射流装置8、污泥反应器9、进水孔10、探测头11、喷射口12、控制箱13、输送器14和电磁阀15；
其中，所述污泥反应器9外壁上设置有所述进泥管3，所述污泥反应器9外壁上设置有所述控制箱13，所述控制箱13下方设置有所述信号发射器4，所述污泥反应器9内上方设置有所述挡板2，所述挡板2中间设置有所述搅拌器1，所述挡板2下表面设置有所述探测头11，所述污泥反应器9内壁靠近所述挡板2上方设置有所述进水孔10，所述进水孔10连接有所述空化射流装置8，所述污泥反应器9内底部设置有所述出泥管6，所述出泥管6上方设置有所述空化泡射流发射器7，所述空化泡射流发射器7侧壁上设置有所述喷射口12，所述出泥管6下方设置有所述电磁阀15，所述电磁阀15下方设置有所述输送器14，所述污泥反应器9下方设置有所述支撑腿5。
作为一种优选的技术方案，所述挡板2通过螺钉固定在所述污泥反应器9内部上方，所述挡板2为多孔石板或多孔的金属板。
如此的设置可以有效地将水和剩余污泥分开，从而方便对剩余污泥进行单独处理。
其中，所述多孔石板或多孔的金属板都是非常常规的元件，本领域技术人员可根据实际需求而购买合适的多孔石板或多孔的金属板，在此不再进行详细描述。
作为一种优选的技术方案，所述搅拌器1通过螺钉固定在所述挡板2上，所述搅拌器1下端深入剩余污泥内部，所述搅拌器1与所述控制箱13电连接。
通过如此的结构设计和设置，能够使所述搅拌器1对剩余污泥进行充分搅拌，使得剩余污泥与气泡充分接触，从而提高了净化速度和处理效率。
作为一种优选的技术方案，所述进泥管3焊接在所述污泥反应器外壁9上，且所述进泥管3的位置低于所述挡板2的位置。
如此的设置，可以避免剩余污泥与清水接触，方便对剩余污泥进行处理。
作为一种优选的技术方案，所述出泥管6焊接在所述污泥反应器9底部，所述出泥管6为上大下小的锥形结构，所述电磁阀15通过管箍安装在所述出泥管6下方。
如此的结构设计和设置，非常有利于剩余污泥的排出，同时在处理剩余污泥时防止污泥泄露而影响处理效果。
作为一种优选的技术方案，所述空化泡射流发射器7嵌套在所述出泥管6顶部外壁上，所述空化泡射流发射器7与所述空化射流装置8的出气端相连通。
通过如此的设置，能够使得气泡从所述污泥反应器9下方喷出，从而破碎剩余污泥中的有机物和微生物，提高污泥处理速度和处理效率。
作为一种优选的技术方案，所述空化泡射流发射器7为环形结构，其具有四个喷射口12，所述四个喷射口12等间距排列在所述空化泡射流发射器7外壁上，所述四个喷射口12的朝向相同。
如此的结构设计和设置设置，能够保证所述空化泡射流发射器7在喷出空化泡的过程中利用反作用力可以自动旋转，使得空化泡与剩余污泥接触更加充分。
如图4所示，作为一种优选的技术方案，所述出泥管6的内壁上设有螺旋叶片16，所述螺旋叶片16从所述出泥管6的大端螺旋延伸至小端。
如此的结构设计，可使得在污泥于自重作用下，在沿着所述螺旋叶片16向下流动的过程中也产生旋转，能够更加彻底地排出，避免了该污泥粘连在所述出泥管6的内壁上。
本实用新型的所述反应器的工作过程和/或原理具体如下：剩余污泥从进所述泥管3进入所述污泥反应器9内，所述搅拌器1转动带动剩余污泥转动，所述空化射流装置8产生大量的空化泡，并从所述空化泡射流发射器7上的所述喷射口12喷出，高速喷出的空化泡遇到污泥后破裂产生巨大的冲击波，冲击波将污泥中的有机物、微生物、重金属等粉碎成可溶解的微小型颗粒，而不能破碎的杂质则从所述出泥管6进入所述输送器14内运输走；期间，所述探测头11能够在线监测污泥的pH值、氧化还原电位、溶解氧和COD等诸多实时信息，并通过所述信号发射器4将所监测到的这些信息发送到远程控制中心，实施远程控制，从而可实现远程自动化操作。
综上所述，本实用新型提供了一种新型的空化射流处理剩余污泥的反应器，所述反应器通过独特的结构设计，能够产生的大量空化泡，在空化泡瞬间的破裂时会带来一个强烈的冲击，该冲击和空化现象可以将污泥的絮体打破，产生的空化泡能够降解有机物、重金属和微生物，而且空化泡能破坏微生物细胞结构，将胞内有机物溶出，减少剩余污泥量。从而可广泛应用于污泥处理技术领域中，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
尽管为了举例和描述之目的，而介绍了本实用新型的上述实施方式、附图所示结构、微纳米气泡产生过程和基本原理等，但这些并非是详尽的描述，也不能将本实用新型的范围局限于此。对本领域技术人员来说，可对本实用新型的上述实施方式做出多种修改和/或变化，而这些所有的修改和/或变化都包括在如本实用新型的权利要求所限定的范围之内，并不脱离如权利要求所限定的本实用新型的范围和精神。