新型多效应污泥破壁装置的制作方法

本技术属于污泥处理，具体涉及一种新型多效应污泥破壁装置。

背景技术：

1、污泥中一般包含自由水、毛细水、吸附水和内部水，其中，自由水是比较容易去除的，但是毛细水、吸附水和内部水是较难去除的。内部水的去除通常采用细胞壁破壁的方式，细胞破碎后细胞溶出物质通过污泥压滤水回流可被微生物代谢再利用，一部分被氧化以co2释放，从而使总污泥量下降，同时有利于后续的污泥脱水。

2、目前，国内外关于污泥细胞破壁技术的方法有化学法和物理法，化学法有碱处理法、臭氧氧化法；物理法有热处理法、超声波处理法、高压喷射法、冷冻处理法等。在工程应用中，传统处理工艺存在不易工程化，处理成本高，能耗高，效率低，容易堵塞，污泥细胞破壁效率低等问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种新型多效应污泥破壁装置。

2、本实用新型所采用的技术方案为：

3、一种新型多效应污泥破壁装置，包括溶气泵、破壁筒和进泥泵，所述溶气泵将空气和处理达标的污水排至破壁筒前端，所述进泥泵将污泥排至破壁筒前端，所述污泥、污水和空气在破壁筒前端充分混合后进入所述破壁筒主体部分中，所述破壁筒主体部分中设有多个超声波振子，所述破壁筒的后端用螺栓固定有排泥管板，所述排泥管板上设有排泥管，所述排泥管末端通过法兰连接有耐磨穿孔板。

4、在一些实施方式中，所述破壁筒前端设有管道混合部，所述溶气泵将空气和处理达标的污水排至所述管道混合部中，污泥、污水和空气在破壁筒的前端混合后进入所述管道混合部中。由此，通过管道混合部可以将污泥和污水进行混合后再进入到破壁筒主体部分中。

5、在一些实施方式中，所述溶气泵和所述进泥泵均配有变频器，用以调节泵的转速。

6、在一些实施方式中，所述管道混合部的内径小于所述破壁筒的内径，所述管道混合部中设有静态管道混合器，所述静态管道混合器采用静态挡板式，一顺一逆、首尾相连固定在管道混合部内。由此，以互作反向混合的方式设置，使污泥、污水和空气的混合物均匀混合，起到混合搅拌的作用。

7、在一些实施方式中，所述超声波振子有多个，多个超声波振子均匀排布在所述破壁筒中。污泥混合物穿过主筒体时，在超声波振子的作用下，产生超声空化效应，之后以极快的速度穿过耐磨穿孔板上的排泥孔，进一步发生水力空化效应，最后排入污泥干化系统。污泥混合物发生超声空化效应及水力空化效应后，污泥中微生物的细胞壁被破坏，使胞内物质溶出，这部分细胞溶解的有机物通过污泥压滤水回流可被微生物代谢再利用，一部分被氧化以co2释放，从而使总污泥量下降，且污泥更容易脱水。

8、在一些实施方式中，所述破壁筒中设有压力变送器，所述压力变送器能够实时监测破壁筒中的压力，并将压力变为电信号通过显示屏显示出来。由此，通过压力变送器能显示破壁筒中的压力，并控制进泥泵及溶气泵的变频器，以调节进泥泵及溶气泵的转速，控制破壁筒中的压力大小。

9、在一些实施方式中，所述破壁筒的末端设有放空管，所述放空管打开时，破壁筒中的污泥从放空管处排出。由此，通过打开放空管来放空破壁筒中污泥，防止不工作状态下产生沼气。

10、在一些实施方式中，所述溶气泵与所述管道混合部相连的管道上设有第一压力表和第一流量计。由此，通过第一流量计可以显示流量，而通过第一压力表可以显示压力，控制进入到管道混合部中气液混合物的压力和流量。

11、在一些实施方式中，所述溶气泵的入口处连通有空气和处理达标的污水，所述空气与溶气泵的连通管道上设有第二流量计。由此，通过第二流量计可以控制空气的进入量。

12、在一些实施方式中，所述进泥泵与所述静态管道混合器的连接管道上设有第二压力表和第三流量计，所述进泥泵通过管道与污泥浓缩池相连。由此，通过第三流量计可以显示流量，而通过第二压力表可以显示压力，从而控制进入到管道混合部中污泥的压力和流量。

13、在一些实施方式中，所述排泥管均匀分布于排泥管板上，排泥管末端通过法兰连接有耐磨穿孔板，耐磨穿孔板上均匀布置有排泥孔，污泥、污水和空气的混合物从耐磨穿孔板的排泥孔高速排入污泥干化系统。

14、本实用新型的有益效果为：

15、进泥泵将污泥由污泥浓缩池送进破壁筒的管道混合部，同时，溶气泵将空气和处理达标的污水的混合液送进管道混合部，污泥、处理达标的污水及空气(三者简称污泥混合物)在静态管道混合器的搅拌作用下充分混合，推送至破壁筒主体部分中。污泥混合物穿过主筒体时，在超声波振子的作用下，产生超声空化效应，紧接着穿过排泥管板中的排泥管，再以极快的速度穿过耐磨穿孔板中的排泥孔，进一步发生水力空化效应，最后排入污泥干化系统。污泥混合物发生超声空化效应及水力空化效应后，污泥中微生物的细胞壁被破坏，胞内物质溶出，这些细胞溶出物质通过污泥压滤水回流可被微生物代谢再利用，一部分被氧化以co2释放，从而使总污泥量下降，同时有利于后续的污泥脱水。

16、本实用新型溶气方式采用气液混合泵，相较于空压机溶气，气泡更细，气水混合更均匀，溶气效率更高，更节能。

17、综上，本实用新型具有高效洁净、节能、方便经济、操作简单且不需要其他任何辅助材料和药剂、投资小、管理维护方便和易于推广的特点，本实用新型的耐磨穿孔板空化器相比喷嘴式空化器，结构更加简单，更易于管理维护。

18、本实用新型在破壁筒中设有压力变送器，压力变送器能够实时监测破壁筒中的压力，将压力变为电信号通过显示屏显示出来，并控制进泥泵及溶气泵变频器，以调节进泥泵及溶气泵转速，从而控制破壁筒中的压力大小，为破壁筒内的污泥混合物发生超声空化效应提供最优的压力参数。

19、本实用新型通过设置溶气泵，增加了破壁筒内污泥混合物的溶气量，破壁筒内为高压充气状态，提供了大量超声空化气核，提高了超声空化工作效率，使得超声空化效应极大增强。

20、本实用新型将水力空化效应与高压微气泡充气及超声空化效应相结合，使得污泥混合物的溶气水平进一步提高，又极大地增强了水力空化的效果。

21、本实用新型产生水力空化效应的流体收缩装置为耐磨穿孔板，结构简单，易于推广使用，耐磨穿孔板用法兰连接在排泥管末端，便于维修，减少维修成本。

22、本实用新型多效应叠加，促使污泥中的微生物细胞壁破碎，达到对细胞级别的有机物的打碎，相比于单独使用水力空化效应污泥破壁率在30％左右，本实用新型污泥破壁率可达到50％以上。

23、本实用新型通过提高污泥细胞壁破壁率，既能极大地提高污泥的减量化和后续污泥脱水处理能力，降低泥饼含水率，节省泥饼处置费用。同时通过细胞破壁释放c源，截留大分子蛋白质，以压滤水回流方式提高污水的c/n比，从而有利于污水处理主工艺运行。

技术特征：

1.一种新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：包括溶气泵(1)、破壁筒(2)和进泥泵(3)，所述溶气泵(1)将空气和处理达标的污水排至破壁筒(2)前端，所述进泥泵(3)将污泥排至破壁筒(2)前端，所述污泥和污水在破壁筒(2)前端充分混合后进入所述破壁筒(2)主体部分中，所述破壁筒(2)主体部分中设有多个超声波振子(4)，所述破壁筒(2)的后端用螺栓固定有排泥管板(21)，所述排泥管板(21)上设有排泥管(221)，所述排泥管(221)末端通过法兰连接有耐磨穿孔板(22)。

2.根据权利要求1所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述破壁筒(2)前端设有管道混合部(23)，所述溶气泵(1)将空气和处理达标的污水排至所述管道混合部(23)中，所述污泥、污水和空气在破壁筒(2)的前端混合后进入所述管道混合部(23)中。

3.根据权利要求2所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述溶气泵(1)和所述进泥泵(3)均配有变频器，用以调节泵的转速。

4.根据权利要求3所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述管道混合部(23)的内径小于所述破壁筒(2)的内径，所述管道混合部(23)中设有静态管道混合器(231)，所述静态管道混合器(231)采用静态挡板式，一顺一逆、首尾相连固定在管道混合部(23)内。

5.根据权利要求4所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述超声波振子(4)有多个，多个超声波振子(4)均匀排布在所述破壁筒(2)中。

6.根据权利要求5所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述破壁筒(2)上设有压力变送器(24)，所述压力变送器(24)能够实时监测破壁筒(2)中的压力，并将压力通过显示屏显示出来，溶气泵(1)和进泥泵(3)变频根据压力电信号调节，使破壁筒(2)内的压力维持在一个固定范围。

7.根据权利要求6所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述破壁筒(2)的末端设有放空管(25)，所述放空管(25)打开时，破壁筒(2)中的污泥从放空管(25)处排出。

8.根据权利要求7所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述溶气泵(1)与所述管道混合部(23)相连的管道上设有第一压力表(5)和第一流量计(6)。

9.根据权利要求8所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述溶气泵(1)的入口处连通有空气和处理达标的污水，所述空气与溶气泵(1)的连通管道上设有第二流量计(7)。

10.根据权利要求9所述的新型多效应污泥破壁装置，其特征在于：所述进泥泵(3)与所述管道混合部(23)相连的管道上设有第二压力表(10)第三流量计(8)，所述进泥泵(3)通过管道与所述污泥浓缩池(9)相连；所述排泥管(221)均匀分布于排泥管板(21)上，排泥管(221)末端通过法兰连接有耐磨穿孔板(22)，耐磨穿孔板(22)上均匀布置有排泥孔，污泥、污水和空气的混合物从耐磨穿孔板(22)的排泥孔高速排出。

技术总结
本技术公开了一种新型多效应污泥破壁装置，包括溶气泵、破壁筒和进泥泵，溶气泵将空气和处理达标的污水排至破壁筒前端的管道混合部，进泥泵将污泥排至破壁筒前端的管道混合部，污泥、污水和空气在管道混合部充分混合后进入破壁筒主体部分中，破壁筒主体部分中设有多个超声波振子，破壁筒的后端用螺栓固定有排泥管板，排泥管板上设有多根排泥管，排泥管均匀分布于排泥管板上。本技术具有高效洁净、节能、方便经济、操作简单且不需要其他任何辅助材料和药剂、投资小、管理维护方便和易于推广的特点。

技术研发人员：周迪文,庄金霞
受保护的技术使用者：广州茂华环境发展有限公司
技术研发日：20230131
技术公布日：2024/1/12