[实用新型]一种联合预处理活性污泥产短链脂肪酸的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种联合预处理活性污泥产短链脂肪酸的装置，属于污泥预处理技术领域。

背景技术

提高污水收集率和处理率是我国水环境保护的一个重要目标，随着污水处理率的提高，剩余污泥的处理问题引起越来越多的关注：一方面，每年用于污泥处理处置的费用以惊人的速度增长，并同时带来严重的二次污染问题；另一方面，污泥中很多有用的资源(特别是碳源)又被白白浪费掉，理论上讲，对其进行降解处理后可供某一些微生物生长使用，从而再次产生出使用价值。因此，采用合理的处理方法达到污泥的资源化和减量化不容忽视。

活性污泥水厌氧发酵是目前处理活性污泥获取短链脂肪酸(shoet-chain fatty acids，SCFA)的主要方法。水解菌将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质；小分子有机物在酸化菌作用下生成各种挥发酸，在此过程中，产生的挥发性短链脂肪酸是重要的代谢产物。水解酸化产生的挥发性的脂肪酸主要为C2-C6短链有机物(乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸等)，可作为内源碳被脱氮除磷菌利用以去除富营养化污水中的氮和磷，还可用作其他发酵的外加碳源。

中国专利文献CN102092909A(申请号201010577080.9)公开了一种剩余污泥破壁溶胞方法与装置；超声波与多种化学试剂协同破壁溶胞，在待处理的剩余污泥中投加氢氧化钠和吐温80，经过超声波处理；氢氧化钠浓度0.80～1.20kg.m-3；吐温80浓度1.0～1.5kg.m-3；超声波有效处理时间3.0s～30s，声波频率20kHz～28kHz；采用槽式超声波，超声波装置采用倾斜式安放，剩余污泥被污泥泵从槽式超声波的上端泵入，由进料斗进入，在重力的作用下流过超声波设备，经过平板网孔流体分布器，从其下端出料口自然流出，进入后续的污泥消化系统或污水好氧处理系统。

但上述技术的污泥处理装置仍然无法满足市场需求，主要是由于处理速度较慢，因此新的污泥处理装置成为污泥处理领域的研究热点。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种联合预处理活性污泥产短链脂肪酸的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种联合预处理活性污泥产短链脂肪酸的装置，包括：

γ-射线辐照装置；

超声波破碎装置，包括超声波发生处理器、超声波探测器和超声波控制器，所述超声波发生处理器由一罐状容器和超声波发生器构成，罐状容器设置于超声波发生器内，罐状容器的进料口与γ-射线辐照装置的出料口相连通，超声波探测器设置于超声波发生处理器内，超声波控制器分别与超声波发生器和超声波探测器电连接；

密闭发酵装置，密闭发酵装置为一密闭发酵罐，密闭发酵装置的进料口与超声波发生处理器的罐状容器的出料口相连通，密闭发酵装置顶部设置有排气阀和pH调节剂添加口，密闭发酵装置内设置有pH检测器。

根据本实用新型优选的，所述γ-射线辐照装置包括辐射源装样管、屏蔽挡圈和物料辐照罐，所述屏蔽挡圈设置于辐射源装样管与物料辐照罐之间；该结构的γ-射线辐照装置利用屏蔽挡圈的开关及大小调节辐射源装样管中辐射源产生的射线是否进入物料辐照罐及进入的强度，该结构有利于用γ-射线处理活性污泥。γ-射线辐照装置也可以采用现有技术中记载的γ-射线辐照装置。

根据本实用新型优选的，所述γ-射线辐照装置的出料口与罐状容器的进料口之间设置有蠕动泵；密闭发酵装置的进料口与罐状容器的出料口之间设置有蠕动泵；该蠕动泵的设置有利于污泥的运动。

根据本实用新型优选的，所述γ-射线辐照装置外设置有γ-射线屏蔽罩。该γ-射线屏蔽罩可以有效屏蔽γ-射线，从而保证设备内的γ-射线不泄露。

根据本实用新型优选的，所述的罐状容器底部设置有旋转装置。该装置可是罐状容器围绕罐的中心轴旋转，从而使罐状容器中的污泥受到更加均匀的超声波处理。

根据本实用新型优选的，所述密闭发酵装置外表面还设置有加热套。该加热套可以确保密闭发酵装置内的温度，从而为微生物的生长提供较适宜的温度。

有益效果

1、本实用新型所述装置可对活性污泥进行γ-射线照射和超声波预处理，上述处理可以显著提高污泥中的蛋白质、多糖等有机物溶解于水中的程度，从而为后续污泥发酵产酸提供丰富的可溶于水的有机基质，提高污泥的产酸速率，缩短污泥厌氧发酵的时间，且对改进和优化现有污泥处理系统，节能降耗、减少运行成本具有重大意义；