[发明专利]基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁系统及其方法

权利要求书

1.基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁系统，其特征在于：包括搅拌装置、破壁筒、脉冲成型线装置、污泥储罐和电解质罐；所述污泥储罐和电解质罐均与搅拌装置连通；所述搅拌装置的出泥口与所述破壁筒（5）的进泥口（4）连通，所述破壁筒（5）为不锈钢圆台形筒，所述破壁筒（5）进泥口端的直径大于所述破壁筒（5）出泥口端的直径，所述破壁筒（5）的轴心处插有一绝缘棒（2），所述绝缘棒（2）的两端均延伸出所述破壁筒（5）外；所述绝缘棒（2）内插有一金属棒（1）；所述脉冲成型线装置的负极和正极分别与破壁筒（5）和金属棒（1）连接；所述脉冲成型线装置包括高电压脉冲电源，所述高电压脉冲电源为重复频率高压直流脉冲电源；高电压脉冲电源的负极和正极分别与破壁筒（5）和金属棒（1）连接。

2.如权利要求1所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁系统，其特征在于：所述破壁筒（5）的顶部和底部均通过密封挡板（3）密封。

3.如权利要求1所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁系统，其特征在于：所述破壁筒（5）的顶部设有进泥口（4），所述破壁筒（5）的底部设有出泥口（6）。

4.如权利要求1所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁系统，其特征在于：所述金属棒（1）的两端分别延伸出绝缘棒（2）的两端之外。

5.基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1-4任意一项所述的污泥细胞破壁系统，该方法包括以下步骤：

1）预处理调质：向待处理污泥中加入电解质，增加污泥中微生物的细胞膜与细胞壁表面阴阳离子的浓度；

2）搅拌送泥：将待处理污泥经搅拌后，去除澄清液，污泥经调速泵、流量计送入破壁筒；

3）高电压脉冲电场破壁：将脉冲成型线装置的负极和正极分别与破壁筒破壁筒和金属棒连接，在破壁筒上施加高电压脉冲电压，由破壁筒产生脉冲电场，待处理污泥在该脉冲电场的作用下实现细胞破壁。

6.如权利要求5所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁方法，其特征在于：所述电解质包括Na₂SO₄和NaNO₃。

7.如权利要求5所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁方法，其特征在于：高电压脉冲处理参数为：脉冲直流高电压的峰值电压为10-100kV，重复频率为1-60kHz，直流脉冲持续时间为0.100-2us。

8.如权利要求5所述的基于高电压脉冲成形线的污泥细胞破壁方法，其特征在于：脉冲成型线装置对脉冲直流高电压的电压上升沿时间进行调节，调节范围是10-100ns。