[发明专利]厌氧及低溶解氧剩余污泥水解发酵产酸的装置与方法

权利要求书

1.厌氧+低溶解氧剩余污泥水解发酵产酸的装置，其特征在于：设有氮气机（1）、剩余污泥水解发酵反应器（2）、空压机（3）、剩余污泥产酸反应器（4）、碳源贮存池（5）、可编程过程控制器（6）；

所述氮气机（1）联合第一气体流量计（1.1）、第一气量调节阀（1.2）、第一曝气头（1.3）构成曝氮气系统，通过曝气管路与剩余污泥发酵反应器（2）连接；

所述剩余污泥水解发酵反应器（2）为一封闭池体，设有进泥泵（2.1）、进泥管（2.2）、第一搅拌器（2.3）、发酵液输出管（2.4）、第一电动阀（2.5），内设有pH传感器（2.6）、第一溶解氧DO传感器（2.7），上述传感器分别与pH测定仪（2.8）、第一DO测定仪（2.9）连接，第一电动阀（2.5）设在发酵液输出管（2.4）上；

所述空压机（3）联合第二气体流量计（3.1）、第二气量调节阀（3.2）和第二曝气头（3.3）构成曝气系统，通过曝气管路与剩余污泥产酸反应器（4）连接；

所述剩余污泥产酸反应器（4）为一封闭池体，设有发酵液输入管（4.1），通过发酵液输出管（2.4）、发酵液输入管（4.1）与剩余污泥水解发酵反应器（2）连接，另设有第二搅拌器（4.2）、碳源输出管（4.3）、第二电动阀（4.4），内设有第二溶解氧DO传感器（4.5），上述传感器（4.5）与第二溶解氧DO测定仪（4.6）连接，第二电动阀（4.4）设在碳源输出管（4.3）上；

所述碳源贮存池（5）设有出水管（5.1）、排泥管（5.2），通过碳源输出管（4.3）与剩余污泥产酸反应器（4）相连；

所述可编程过程控制器（6），内置有曝氮气继电器（6.1）、进泥泵继电器（6.2）、第一搅拌器继电器（6.3）、第一电动阀继电器（6.4）、曝氧气继电器（6.5）、第二搅拌器继电器（6.6）、第二电动阀继电器（6.7），上述继电器经接口分别与氮气机（1）、进泥泵（2.1）、第一搅拌器（2.3）、第一电动阀（2.5）、空压机（3）、第二搅拌器（4.2）、第二电动阀连接（4.4），另置有数据信号接口分别与pH测定仪（2.8）、第一溶解氧测定仪（2.9）、第二溶解氧测定仪（4.6）连接。

2.利用权利要求1所述的厌氧+低溶解氧剩余污泥水解发酵产酸的装置实现剩余污泥发酵产酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）启动系统：

将相同体积、污泥浓度为6500-10000mg/L的剩余污泥分别投至水解发酵反应器和产酸反应器；

通过可编程过程控制装置实现水解发酵反应器和产酸反应器的搅拌器搅拌；通过可编程过程控制装置控制水解发酵反应器的pH在9.5-10.0，溶解氧DO=0；当DO>0时，氮气机将自动开启，经吹脱作用将反应器内的DO赶出，当DO=0时，氮气机自动关闭；通过可编程过程控制装置、气体流量计及气体调节阀控制产酸反应器内的溶解氧DO在0.2-0.8mg/L；剩余污泥进入水解发酵反应器，厌氧、碱性条件下不能生存的微生物发生细胞破壁现象，胞内大分子有机物释放到细胞外，在专性厌氧菌即水解发酵菌的水解作用下，大分子有机物被转化为小分子有机物；而后进入产酸反应器，上述小分子有机物将被转化成短链脂肪酸；

2）运行系统

控制产酸反应器的污泥停留时间SRT在6-8d，通过可编程过程控制装置控制电动阀，启动电动阀，产酸反应器内富含液态碳源的混合物在重力作用下排放至碳源贮存池，当达到预先设定的输出时间，电动阀自动关闭，贮存池的上清液经出水管供给生物脱氮除磷系统，贮存池中的污泥则定期排放至脱水机房进行脱水；

控制水解发酵反应器的SRT在6-8d，通过可编程过程控制装置控制电动阀，启动电动阀，发酵液在重力作用下经过发酵液输入管进入产酸反应器，当达到预先设定的输出时间，电动阀自动关闭；

通过可编程过程控制装置控制进泥泵，启动进泥泵将城市污水处理厂二沉池或浓缩池的剩余污泥引入水解发酵反应器，进入反应器的剩余污泥浓度在6500-10000mg/L。