[发明专利]一种生化剩余污泥和废水复合氧化处理装置及其处理方法

说明书

本发明公开了一种生化剩余污泥和废水复合氧化处理装置及其处理方法，主要包括污泥浓缩池、主反应器和射流器，所述主反应器主要包括卧式圆筒状金属壳体，所述金属壳体的一端设置集气室，另一端设置等离子体气室；所述金属壳体内设置若干水平状石英管，所述石英管内设置放电电极，所述石英管一端位于集气室内，另一端位于等离子体气室内，所述放电电极与金属壳体均与等离子体电源连接；所述进料端与射流器的出口连接，本装置及处理方法集电化学、电催化氧化、光催化氧化、臭氧催化氧化和空化催化氧化为一体，破解活性污泥微生物细胞，降解废水中有机物，降解速度快、结构配置简单，操作方便，运行能耗低，性能稳定。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种生化剩余污泥和废水复合氧化处理装置及其处理方法。

背景技术

生化法污水处理适用广泛，规模逐年增加，产生的剩余污泥处置成为本领域一大难题。为避免剩余污泥对环境的二次污染，现主要处置方法为：一是运往制砖厂掺烧，二是运往焚烧厂干燥后焚烧。由于干燥焚烧处置费用高，并且免烧砖广泛运用，烧砖量大幅缩减，大量剩余污泥处置已成为日趋严峻的问题。另外，污水处理厂外排水的提标升级也是迫切需求。

现研究热门的生化污泥减量技术主要有两大类：一是原位减量，向生化池内定期投加特种生物，利用后生动物强化捕食，构成生化系统完整的食物链，实现泥水的同步降解，降低系统的污泥产率；化学解耦联，以化学抑制剂阻断微生物合成细胞，减少污泥产率。二是分离后氧化，将剩余污泥排入反应器，调质后加入化学氧化剂或臭氧等将之杀灭，使其被氧化分解，达到减量的目的。

原位减量具有费用低的优势，但生物繁殖随环境因素变化大，人为控制难度大；化学解耦联技术，必须频繁更换解耦联药剂，以应对微生物失应性极强的特性，故运用稳定性差，影响系统正常运行。

分离后氧化，化学试剂氧化的最佳反应条件受试剂性质的限制，且运用时扩散阻力大，药剂昂贵；臭氧氧化和催化臭氧氧化溶胞技术实验效果俱佳。但同时都存在气态的臭氧与液态的污泥溶液传质效率偏低，涂覆的催化剂被污染甚至被屏蔽。由于生化排出的剩余污泥中存在各种杂物，工程运用中堵塞过滤器，故障多，运行不稳定。

由于绝大多数污水处理厂提标升级都采用催化氧化法，金属盐催化剂经反应后会产生大量污泥。综上所述，最大限度地降低运行费用，提高气液传质效率，保证系统设备的正常运行，是本技术工程化运用的关键。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种降解速度快、结构配置简单，操作方便，运行能耗低，性能稳定能够达到生化剩余污泥减量与废水提标升级的目的的一种生化剩余污泥和废水复合氧化处理装置及其处理方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种生化剩余污泥和废水复合氧化处理装置，主要包括污泥浓缩池和主反应器，还包括射流器，所述主反应器主要包括卧式圆筒状金属壳体，所述金属壳体的一端设置集气室，另一端设置等离子体气室；所述金属壳体侧壁的一端设置进料端，另一端设置出料端；所述金属壳体内设置若干水平状石英管，所述石英管内设置放电电极，所述石英管一端位于集气室内，另一端位于等离子体气室内，所述放电电极与金属壳体均与等离子体电源连接；所述进料端与射流器的出口连接，所述出料端与污泥浓缩池连接，射流器的进口分别与循环泵和等离子体气室连接。

作为优选，所述金属壳体内还设置螺旋板，所述螺旋板与金属壳体内壁连接，所述螺旋板将金属壳体内腔分隔成螺旋导流腔，所述石英管穿过螺旋板。

作为优选，所述螺旋板与金属壳体之间由密封条密封，所述螺旋板表面还涂覆催化剂。

作为优选，所述放电电极与石英管之间留有缝隙，所述集气室与浓缩氧源连通。