[发明专利]通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置及方法

权利要求书

1.一种通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，其特征在于，所述装置包括

反应罐、控制室、氧气罐以及机械脱水机，所述反应罐内设置有搅拌装置和加热机;

所述搅拌设置在反应罐的上方，搅拌装置靠近反应罐底部，使污泥和噬菌型细菌菌液在反应罐内充分混合；所述加热机设置在反应罐底部，使反应罐内部能够恒定在一定温度范围内；所述反应罐前端设置有污泥入口，与之前的污泥浓缩池污泥出口连接；所述反应罐的后端设置有污泥出口，与之后的机械脱水机污泥入口连接；

所述反应罐前端还设置有菌液入口，与之前的菌液投加机连接；

所述氧气罐的氧气出口与反应罐连接，用以调节溶解氧；

所述机械脱水机，收到信号后开启，进行处理后污泥的机械脱水。

2.根据权利要求1所述的通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，其特征在于，所述装置还包括噬菌型细菌菌液池，污泥浓缩池，还包括

与所述污泥入口连接的污泥进泥输送管道，其上安装有污泥泵，收到信号开启，保证待处理污泥输送至反应罐；

与所述污泥出口连接的污泥出泥输送管道，其上安装有污泥泵，收到信号开启，保证处理后污泥输送至机械脱水机；

与所述菌液入口连接的菌液投加机，收到信号开启，将菌液池中配置好的噬菌型细菌菌液输送至反应罐。

3.根据权利要求2所述的通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，其特征在于，所述装置还包括污泥检测传感器和第一工业控制器；

所述污泥检测传感器设置于反应罐中，污泥检测传感器包含温度测定探头、溶解氧测定探头以及pH测定探头，用于测量反应罐内污泥的温度、溶解氧和pH值；

第一工业控制器，所述工业控制器设置在控制柜中，若水温低于15℃，第一工业控制器控制加热机工作，将水温升高至15—35℃；若溶解氧低于1mg/L，第一工业控制器调节氧气罐出气阀的开度，调节溶解氧至1-10mg/L，所述第一工业控制器通过工业以太网连接，由一台工业嵌入式主机集中控制,氧气罐出气阀、加热机和污泥传感器分别与第一工业控制器电信息连接。

4.根据权利要求2或3所述的通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，其特征在于，所述装置还包括污泥毛细吸水时间检测传感器和第二工业控制器，

所述污泥毛细吸水时间检测传感器用于测量反应罐内污泥的毛细吸水时间，反应罐前进泥输送管道上污泥泵、反应罐后出泥输送管道上污泥泵、菌液投加机后菌液阀、机械脱水机和污泥毛细吸水时间检测传感器分别与所述第二工业控制器电信息连接；

所述第二工业控制器设置在控制柜中，污泥毛细吸水时间检测传感器对反应罐内污泥的毛细吸水时间进行实时测定，若反应罐内污泥的毛细吸水时间在持续下降过程中，突然出现拐点，并持续增加至高于前一次测定数值，第二工业控制器控制反应罐前进泥输送管道上污泥泵、反应罐后出泥输送管道上污泥泵的打开以及菌液投加机后菌液阀、机械脱水机的的启动，进行下一批次的污泥脱水处理。

5.采用权利要求1-4任意一项所述装置提高市政污泥脱水性能方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）噬菌型细菌菌液制备，将培养好的噬菌型细菌进行离心并重悬，使其浓度范围在10³—10⁶pfu/mL或使用制备好的噬菌型细菌固态菌剂活化后使其浓度范围在10³—10⁶pfu/mL；

2）向反应罐排入污泥进行搅拌预处理，第二工业控制器控制进泥输送管道上污泥泵的开启以及菌液投加机的启动，浓缩污泥在进入反应罐中和噬菌型细菌进行混合和搅拌，搅拌速度为30-150r/min，使噬菌型细菌在污泥中的最终浓度为10²—10⁵pfu/mL；

3）在反应罐中进行裂解处理，反应罐中的污泥检测传感器会将污泥温度、溶解氧和pH测试的结果传输至第一工业控制器，第一工业控制器会根据初设环境对污泥温度、溶解氧进行自动调整并时刻显示污泥pH值，出气阀若水温低于15℃，第一工业控制器控制加热机工作，将水温升高至15—35℃；若溶解氧低于1mg/L，第一工业控制器调节氧气罐出气阀的开度，调节溶解氧至1-10mg/L；

4）启动脱水机，污泥毛细吸水时间检测传感器对反应罐内污泥的毛细吸水时间进行实时测定;污泥毛细吸水时间用于确定污泥脱水性能，指污泥在吸水滤纸上渗透一定距离所需要的时间，在正常情况下其测定数值随污泥生物裂解处理过程不断降低直至出现拐点并开始持续上升;若反应罐内污泥的毛细吸水时间测定值在持续下降过程中，出现拐点，第二工业控制器以电信号控制反应罐后出泥输送管道上污泥泵打开，，同时启动机械脱水机，污泥进入机械脱水阶段;

5）重复第（2）-（4）步。