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超声波污泥处理原理
本发明涉及污泥处理领域,具体地,涉及超声波旋流器、污泥处理系统及工作方法。
1、我国污水处理厂普遍存在生化池mlvss/mlss低导致污泥有机质含量低、含砂量高的问题。较高的含砂量将增加污泥体积、降低有机质含量及热值,影响污泥后续的处理处置效率,增加焚烧系统处理能耗,降低厌氧消化以及好氧发酵系统的容积利用率等。污泥中砂的去除对其后续处理处置至关重要,由于污泥中的细微砂被污泥絮体包裹,难以通过一般的旋流或离心技术脱除,进行调质预处理是强化除砂的必要环节,针对上述问题开发一种集污泥预处理与分离于一体的设备,可以实现污泥有机无机的分离,污泥中菌体破碎和污泥浓缩的作用。
2、目前有用污泥超声波技术预处理污泥的技术,如“cn112316500b-一种超声波旋流分离装置”描述的是利用超声波中空化作用使油泥分开的装置:“内部的油水与泥沙混合液受到超音频纵波的正压和负压交替作用,产生的气泡循环爆破,形成对含油水泥沙细微局部的高压轰击,破坏含油水泥沙表面张力,使油水泥沙表面及缝隙中的油水迅速剥离打散”。该设备旋流部分为长方型,不能筛分细砂且超声波振子分散,超声能量不均匀,不仅能量浪费,且效果有限。
3、“cn212092737u-一种用于脱泥分级分选的锥式多重多级水力旋流器”描述是利用多个重力旋流器串联使将多重多级水力旋流器中的短路流和循环流导进导流管中,减少短路流和循环流进入溢流管概率,提高溢流煤泥质量的方法。此方法不含污泥预处理,依托多级旋流器实现分选,效率较低。
1、针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种超声波旋流器、污泥处理系统及工作方法。
2、根据本发明提供的一种超声波旋流器,包括:旋流器和安装在所述旋流器上的超声波振动器;
3、所述超声波振动器包括:超声波管道发生器、超声波振动柱以及超声波换能器;
4、所述旋流器前置有所述超声波管道发生器,所述超声波管道发生器上布置有所述超声波换能器;
8、优选地,所述超声波振动柱一端安装在所述插入式溢流口处,一端置于所述超声波旋流器筒身内部。
11、优选地,所述超声波管道发生器、所述超声波振动柱以及所述超声波换能器连接超声波旋流器控制柜。
12、优选地,一种采用所述超声波旋流器的污泥处理系统,包括:旋流器进泥泵、电磁流量计、污泥浓度仪以及砂水分离器;
13、污泥通过通道输送至所述超声波管道发生器,管道上设置有所述旋流器进泥泵、所述电磁流量计以及所述浓度仪,所述底流口连接所述砂水分离器。
14、优选地,所述电磁流量计和所述超声波旋流器控制柜连接所述plc控制柜。
16、1、本申请集超声波功能与旋流分离功能于一体,可以实现污泥中超细砂的分离、污泥细胞破碎、污泥中能源的回收的功能,极大缩减了污泥处理处置的工艺流程,提高污泥处理处置的效率,降低投资占地及费用,使污泥处理处置方法更节能更高效;
17、2、本申请可以实现污泥絮体破碎,泥沙混合物与上清液分离,可富集有机质,将上清液回收,作为污水处理系统的补充碳源,回流至系统当中;
18、3、本申请采用超声波对污泥进预处理,不引入新的污染物,而且实操性更强更高效;采用管道混合器超声方法,由于管道混合器的直径小(与旋流器进口规格相同,旋流器进口规格多种为dn20\dn40\dn65),超声波能量密度均匀,有效减少了超声波能量的其他形式的消耗,避免了超少波在污泥中衰减问题带来的功效不均匀和能耗高的问题。
19、4、本申请在高强度(能量)条件下短时间内即可以破坏污泥的絮体结构,打破污泥中微生物的细胞壁,使胞内的有机物释放出来,变颗粒性有机物为溶解性有机物,加快污泥的水解过程,同时实现降低污泥中无机质的组分,减少污泥体积,提高单位产气率,降低厌氧消化设备的容积,即降低厌氧消化的投资;
20、5、超声波振动柱还起到改变旋流器中流态的作用,避免旋流器中产生气芯,可以使密度较轻的污泥混合液绕柱旋转,使其流态更稳定;
21、6、超声波管道发生器与旋流器中的超声波振动柱组合,使得超声波能量可控范围增大,灵活性增强,超声波管道发生器与旋流器的组合,实现了超声波预处理与旋流分离作用的耦合。
1.一种超声波旋流器,其特征在于,包括:旋流器和安装在所述旋流器上的超声波振动器;
2.根据权利要求1所述超声波旋流器,其特征在于,所述旋流器包括:插入式溢流口(42)和超声波旋流器筒身(44);
3.根据权利要求2所述超声波旋流器,其特征在于:所述超声波振动柱(43)一端安装在所述插入式溢流口(42)处,一端置于所述超声波旋流器筒身(44)内部。
4.根据权利要求2所述超声波旋流器,其特征在于:所述超声波管道发生器(41)连通所述超声波旋流器筒身(44)内部。
5.根据权利要求2所述超声波旋流器,其特征在于:所述超声波旋流器筒身(44)底部设置底流口(45)。
6.根据权利要求5所述超声波旋流器,其特征在于:所述超声波管道发生器(41)、所述超声波振动柱(43)以及所述超声波换能器(46)连接超声波旋流器控制柜(5)。
7.一种采用权利要求6所述超声波旋流器的污泥处理系统,其特征在于,包括:旋流器进泥泵(1)、电磁流量计(2)、浓度仪(3)以及砂水分离器(7);
8.根据权利要求7所述污泥处理系统,其特征在于:所述电磁流量计(2)和所述超声波旋流器控制柜(5)连接所述plc控制柜(6)。
9.一种权利要求5所述超声波旋流器的工作方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述超声波旋流器的工作方法,其特征在于:当超声波能量设置为3000-5000kj/kgts,旋流器负荷设置为q/a=0.40-0.7m3/s·m2时,污泥絮体受到振动,絮体打开并释放无机砂砾,沙砾受到离心力从所述底流口(45)流出,污泥混合液从所述插入式溢流口(42)流出;
本发明提供了一种超声波旋流器、污泥处理系统及工作方法,包括:旋流器和安装在所述旋流器上的超声波振动器;所述超声波振动器包括:超声波管道发生器、超声波振动柱以及超声波换能器;所述旋流器前置有所述超声波管道发生器,所述超声波管道发生器上布置有所述超声波换能器;所述超声波振动柱一端安置在所述旋流器内。本申请集超声波功能与旋流分离功能于一体,可以实现污泥中超细砂的分离、污泥细胞破碎、污泥中能源的回收的功能,极大缩减了污泥处理处置的工艺流程,提高污泥处理处置的效率,降低投资占地及费用,使污泥处理处置方法更节能更高效。
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主要从事海洋生物医药及海洋污染物的微生物修复研究。 (1)海洋微生物中筛选免疫活性物质,用于抗氧化保健品以及抗肿瘤药物的开发。 (2)开展石油烃降解菌的基因组学、转录组以及代谢组和关键酶基因研究,分析其降解石油烃途径。利用分子生物学和生物信息学技术开展与海洋环境污染治理和修复相关的微生物分子数据