[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，具体涉及一种通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，属于市政污水处理技术领域。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展以及城市化进程的加快，城市污水的产生量与处理量逐年增加，从而导致污水处理厂伴生的剩余污泥产量快速增长。污泥的处理处置目前已成为一个世界性的社会和环境问题。

污水处理厂产生的剩余污泥含水量一般达95%以上，污泥含水量高且不易脱水.污泥中大量的胞内水与结合水难以通过机械的方式被释放出来。目前，简单机械压滤污泥脱水技术只能将污泥含水率降到80%左右，造成污泥处理处置费用占到整个污水处理厂总费用的20%~45%。现有的物理化学污泥减量预处理技术主要包括超声波法和化学药剂调理法等，超声波法通过超声波的空穴作用压碎细胞壁,释放出细胞内所含的成分和细胞质从而实现污泥减量。传统的化学调理法常使用PAC、FeCl₃和PAM 等药剂通过电中和架桥作用促使污泥颗粒絮凝来改善污泥脱水性。但是物理方式能耗较高，化学方式中投入的化学药剂会造成二次污染，影响后续污泥的安全处理处置。因此，迫切需要开发一种科学、高效与环境友好的污泥脱水减量方法。

相对于前两类污泥减量方法，污泥的生物处理对阻碍细胞裂解的刚性细胞膜结构的破坏程度较大，有利于污泥易生物降解胞内物质的释放、污泥脱水性能的提高。同时通过生物捕食的生物链延长方式可强化污泥物质与能量的减量转移。因此，污泥的生物减量技术作为一种生态工程技术，具有减量效率高、能耗低、无二次污染等特点，已日益受到关注。

噬菌型细菌是一类以捕食宿主菌为生的小型寄生性细菌,可破坏细胞壁,穿入宿主细胞,裂解大多数科、属的革兰氏阴性细菌和部分革兰氏阳性细菌.到目前为止,各国科学家已分别从土壤、下水道污水、河水、海洋、植物根系、以及人类与哺乳动物粪便中发现了这类微生物。噬菌型细菌在自然界存在的广泛性、对宿主细胞的裂解高效性与依赖性及对宿主菌的选择非特异性预示其可以有效破坏细胞壁，影响污泥絮体组成与结构,故在提高污泥脱水性能上具有巨大应用潜力。但是，利用噬菌型细菌处理市政污泥的过程对于生长条件要求较高，若不能达到最佳噬菌型细菌的生长环境，其高效生物裂解作用不能够完全体现。因此，需要提出一种利用噬菌型细菌提高市政污泥脱水性能的装置及方法，以满足污泥处理处置需要。

发明内容

本发明正是针对现有工艺中存在的技术问题，提供一种通过微生物裂解反应提高市政污泥脱水性能的装置，该技术方案充分考虑到噬菌型细菌提高污泥脱水性能时各种因素的影响，该方案是一种适合利用微生物即噬菌型细菌进行污泥细胞裂解的装置及方法。本方法不使用化学絮凝剂或其他任何药剂，不带来二次污染，可以满足脱水污泥含水率降到60%以下的污泥裂解需求，能有效解决泥饼含水率高的问题，同时还能降低裂解预处理费用，降低综合处置成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，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对于处理后污泥的机械脱水。

作为本发明的一种改进，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。

作为本发明的一种改进，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；