[发明专利]基于微波污泥预处理的源头污泥减量化的方法与装置

权利要求书

1.一种基于微波污泥预处理的源头污泥减量化的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

(1)将剩余活性污泥浓缩至浓度为10-30g/L的泥水混合液；

(2)将步骤(1)得到的泥水混合液通过热交换器进行预加热处理后输送至微波反应器中，用无机碱水溶液或无机酸水溶液将所述的泥水混合液的pH调节为2.5-12；或用无机碱水溶液或无机酸水溶液将步骤(1)得到的泥水混合液的pH值调节为2.5-12后，再通过热交换器进行预加热处理后输送至微波反应器中；

开启微波反应器的微波源，在对微波反应器中的泥水混合液进行微波辐射加热的同时进行搅拌，按照5-20℃/分钟的升温速率将泥水混合液加热至温度为60-80℃时，关闭微波反应器的微波源，暂时停止微波辐射加热，按照过氧化氢/浓度为10-30g/L的泥水混合液的质量比值为0-1的比例加入过氧化氢，重新开启微波反应器的微波源，继续按照5-20℃/分钟的升温速率将泥水混合液加热至温度为大于80℃至小于等于100℃时，关闭微波反应器的微波源，停止微波辐射加热和停止搅拌，保温，出料；

(3)将步骤(2)的出料污泥直接回流至活性污泥池，实现源头污泥减量；或将步骤(2)的出料污泥排入热交换器中，从热交换器中排出的污泥回流至活性污泥池，实现源头污泥减量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的保温的时间为5-10分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的热交换器的热量是利用废热或微波辐射加热处理后的污泥作为热源。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的无机碱水溶液是NaOH水溶液、Ca(OH)₂水溶液或CaO水溶液；所述的无机酸水溶液是H₂SO₄水溶液或HCl水溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的微波反应器配置2450MHz或者915MHz的微波源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的剩余活性污泥为活性污泥法工艺所产生的剩余活性污泥；所述的活性污泥法包括常规活性污泥法、氧化沟法、A²O法、SBR法或CASS法。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(3)所述的出料污泥直接回流至活性污泥池，或从热交换器中排出的污泥回流至活性污泥池；其回流至所述的活性污泥池中的污泥的回流量不超过同时进入所述的活性污泥池中的污泥总量的30％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的微波污泥预处理为连续处理或者批量处理。

9.一种微波污泥预处理的装置，其特征是：所述的微波污泥预处理的装置主要包括热交换器、微波反应器和PLC自动控制系统；其特征是：

一反应容器内置在带有PLC控制系统和微波源的所述的微波反应器的炉腔内，在所述的微波反应器的炉腔壁上开有无机碱液或无机酸液的进口和开有过氧化氢的加药口，所述的无机碱液或无机酸液的进口和所述的过氧化氢的加药口分别通过管路与所述的反应容器的壁上开有的无机碱液或无机酸液的进口和过氧化氢的加药口相连接；所述的反应容器的壁上还开有污泥进料口和污泥出料口，且所述的污泥进料口高于所述的污泥出料口；

所述的微波反应器外设置有所述的热交换器，且热交换器分别开有第一污泥进料口和第一污泥出料口，及开有第二污泥进料口和第二污泥出料口；其中所述的第一污泥出料口通过管路与所述的反应容器壁上开有的污泥进料口相连通，所述的第二污泥进料口通过管路与所述的反应容器壁上开有的污泥出料口相连通；

所述的反应容器内安装有搅拌器、测温探头、pH探头和液位传感器；

所述的测温探头、所述的pH探头和所述的液位传感器分别通过导线与PLC控制系统相连接。

10.根据权利要求9所述的微波污泥预处理的装置，其特征是：所述的微波反应器配置2450MHz或者915MHz的微波源。