公布日：2023.07.28
申請日：2023.05.09
分類號：C02F3/12(2023.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01F33/80(2022.01)I
摘要
本申請公開了一種生物污泥的處理系統(tǒng)及其方法，該處理系統(tǒng)包括富含臭氧的氣體供應(yīng)源、氣液混合器、管道反應(yīng)器和臭氧氧化反應(yīng)器。氣液混合器中富含臭氧的氣體與生物污泥進(jìn)行初步混合，控制兩者在管道反應(yīng)器中適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r間。既提高了臭氧的利用率，又保證了臭氧與生物污泥的反應(yīng)效率達(dá)到人們希望的程度。
權(quán)利要求書
1.一種生物污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：富含臭氧的氣體供應(yīng)源；至少一個氣液混合器，分別與富含臭氧的氣體供應(yīng)源、管道反應(yīng)器和臭氧氧化反應(yīng)器相連接，用于促進(jìn)富含臭氧的氣體與生物污泥的初步混合；管道反應(yīng)器用于控制富含臭氧的氣體與生物污泥的停留時間；和臭氧氧化反應(yīng)器，用于接收生物污泥，并分別與氣液混合器以及管道反應(yīng)器流體連接。
2.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液混合器進(jìn)一步包括文丘里裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還包括一循環(huán)管路，用于將管道反應(yīng)器中發(fā)生的臭氧氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物再次引入臭氧氧化反應(yīng)器。
4.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述富含臭氧的氣體供應(yīng)源進(jìn)一步包括連接至氧氣源的臭氧發(fā)生器。
5.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述富含臭氧的氣體是富含臭氧的氧氣。
6.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧氧化反應(yīng)器包括生物污泥進(jìn)口、生物污泥出口和尾氣出氣口。
7.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物污泥的VSS值范圍為14～40g/L。
8.一種生物污泥的處理方法，其特征在于，包括步驟：(1)引入生物污泥至臭氧氧化反應(yīng)器中；(2)運行臭氧發(fā)生器以產(chǎn)生富含臭氧的氣體；(3)從臭氧氧化反應(yīng)器輸送生物污泥至氣液混合器，使得富含臭氧的氣體與生物污泥初步混合；(4)上述初步混合后的混合物進(jìn)入管道反應(yīng)器，富含臭氧的氣體與生物污泥在管道反應(yīng)器中的停留時間大于等于2秒，較佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)；(5)可選地，將管道反應(yīng)器中發(fā)生的臭氧氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物再次進(jìn)入臭氧氧化反應(yīng)器，重復(fù)步驟(2)至(4)。
9.如權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于，引入到臭氧氧化反應(yīng)器中的生物污泥的體積為臭氧氧化反應(yīng)器的體積的20％～60％，較佳地為30％～50％。
10.如權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述管道反應(yīng)器的體積約為臭氧氧化反應(yīng)器體積的0.2～0.8％，較佳地為0.3～0.6％。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N生物污泥的處理系統(tǒng)及其方法。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本申請公開了一種生物污泥處理系統(tǒng)，包括：
富含臭氧的氣體供應(yīng)源；
至少一個氣液混合器，分別與富含臭氧的氣體供應(yīng)源、管道反應(yīng)器和臭氧氧化反應(yīng)器相連接，用于促進(jìn)富含臭氧的氣體與生物污泥的初步混合；
管道反應(yīng)器用于控制富含臭氧的氣體與生物污泥的停留時間；和
臭氧氧化反應(yīng)器，用于接收生物污泥，并分別與氣液混合器以及管道反應(yīng)器流體連接。
進(jìn)一步地，所述氣液混合器進(jìn)一步包括文丘里裝置。
進(jìn)一步地，所述處理系統(tǒng)還包括一循環(huán)管路，用于將管道反應(yīng)器中發(fā)生的臭氧氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物再次引入臭氧氧化反應(yīng)器。
進(jìn)一步地，所述富含臭氧的氣體供應(yīng)源進(jìn)一步包括連接至氧氣源的臭氧發(fā)生器。
進(jìn)一步地，所述富含臭氧的氣體是富含臭氧的氧氣。
進(jìn)一步地，所述處理系統(tǒng)還包括蠕動泵，所述蠕動泵調(diào)節(jié)從臭氧氧化反應(yīng)器輸出的生物污泥的流量。以優(yōu)化所述臭氧氧化反應(yīng)器內(nèi)的生物固體的溶胞。
進(jìn)一步地，所述臭氧氧化反應(yīng)器包括生物污泥進(jìn)口、生物污泥出口和尾氣出氣口。
進(jìn)一步地，所述生物污泥的VSS值范圍為14～40g/L。
本發(fā)明的第二方面提供了一種生物污泥的處理方法，包括步驟：
(1)引入生物污泥至臭氧氧化反應(yīng)器中；
(2)運行臭氧發(fā)生器以產(chǎn)生富含臭氧的氣體；
(3)從臭氧氧化反應(yīng)器輸送生物污泥至氣液混合器，使得富含臭氧的氣體與生物污泥初步混合；
(4)上述初步混合后的混合物進(jìn)入管道反應(yīng)器，富含臭氧的氣體與生物污泥在管道反應(yīng)器中的停留時間大于等于2秒，較佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)；
(5)可選地，將管道反應(yīng)器中發(fā)生的臭氧氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物再次進(jìn)入臭氧氧化反應(yīng)器，重復(fù)步驟(2)至(4)。
進(jìn)一步地，所述處理方法對臭氧的利用率在92％以上。
進(jìn)一步地，引入到臭氧氧化反應(yīng)器中的生物污泥的體積為臭氧氧化反應(yīng)器的體積的20％～60％，較佳地為30％～50％。
進(jìn)一步地，所述管道反應(yīng)器的體積約為臭氧氧化反應(yīng)器體積的0.2～0.8％，較佳地為0.3～0.6％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本申請所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：
1.針對一定范圍VSS值的生物污泥，本申請的處理系統(tǒng)和處理方法可以有效地提高臭氧與生物污泥的反應(yīng)效率。
2.氣液混合器采用文丘里裝置進(jìn)行初步的氣液混合，后續(xù)的管道反應(yīng)器又延長了臭氧和生物污泥的接觸時間，提高了臭氧的利用率。
3.臭氧氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物中的污泥可以再次進(jìn)入臭氧氧化反應(yīng)器，循環(huán)反復(fù)，使得臭氧更充分地與生物污泥中的細(xì)胞壁反應(yīng)，為后續(xù)的目標(biāo)工藝提供更佳的原料。
（發(fā)明人：明磊強;華志良;潘康紅;張大海）
