[发明专利]高速机械旋流分离活性污泥生物质的方法

权利要求书

1.一种高速机械旋流分离活性污泥生物质的方法，所述活性污泥为含固率20％活性污泥，所述生物质包括细胞外物质和细胞内物质；其特征在于，所述方法为：用高速旋转的机械力直接作用于活性污泥，同时形成水力旋流；在高速机械力的破碎和水力旋流的双重作用下，分离和溶析活性污泥生物质物质；

其中，热泥为在反应容器中留存的部分高温污泥，其温度为130℃；冷泥为常温20℃的污泥，所涉及的临界温度，为污泥粘度改善临界温度，其为60℃；

其包括如下步骤：

S100)、进料混合

将活性污泥和石灰混合；

S200)、机械破碎，水力旋流，热碱反应

在容器内，使用高速旋转的机械力直接作用于活性污泥和石灰的混合物，同时污泥和石灰的混合物在高速旋转力的作用下形成水力旋流，高速旋转的机械力和水力旋流双重作用，破坏活性污泥的细胞壁，在此过程中，活性污泥和石灰进行热碱反应；将完成反应的热泥卸料，由容器排出，并在反应容器内留存预定量的热泥；具体包括如下步骤：

S210)、将混合后的活性污泥与石灰混合物后由容器进料口进入容器内腔，同时启动刮壁搅拌装置驱动电机，刮壁搅拌装置驱动电机带动容器内刮壁搅拌装置主轴旋转，进而带动刮壁装置旋转，机械旋转引起水力旋流；

S220)、混合后的活性污泥与石灰混合物进入所述反应容器内腔的量达到预定值，启动容器内下部分散搅拌装置驱动电机，下部分散搅拌装置驱动电机带动下部分散搅拌装置分散盘旋转，机械旋转引起水力旋流，高速旋转的机械力和水力旋流双重作用，破坏活性污泥的细胞壁，同时，活性污泥和石灰进行热碱反应；

S230)、保持容器内腔内的温度，刮壁搅拌装置和下部分散搅拌装置持续搅拌至预定时间后，容器内腔的混合物由容器出料口排出；

S230-1)、停止上部分散搅拌装置和下部分散搅拌装置工作，保持刮壁装置的刮壁搅拌装置驱动电机继续工作，刮壁搅拌装置驱动电机带动刮壁搅拌装置主轴旋转，进而带动刮壁装置旋转，机械旋转引起水力旋流，同时，保持蒸汽对容器持续加热；

S230-2)、将完成反应的热泥卸料，由出料口排出，并在容器内留存预定量的热泥，所述热泥的温度为120-140℃，容器内预留热泥的预定量为反应容器1容积的30％-40％；

重复步骤S210，S220，直至步骤S230，以此循环，直至完成预定活性污泥的处理；

S300)、冷却

将步骤S200完成机械破碎，水力旋流，热碱反应的混合物冷却；

S400)、压滤

将步骤S300冷却后的混合物进行压滤；将步骤S300冷却后的混合物分离成腐殖酸和蛋白营养液和泥饼；

其中，

高速机械破碎装置包括反应容器，保温层，刮壁搅拌装置，下部分散搅拌装置，蒸汽加热管路；反应容器为中空结构，反应容器的上部开设有用于进入污泥和石灰混合物的进料口，反应容器（10）的下部开设有用于排出完成热碱反应混合物的出料口，反应容器的侧壁外依次包覆有蒸汽加热管路和保温层；保温层开设有用于蒸汽进入的蒸汽进口和用于蒸汽冷却后的冷凝水排出的冷凝水出口；刮壁搅拌装置包括刮壁搅拌装置驱动电机，刮壁搅拌装置主轴，刮壁装置和刮壁连接梁；刮壁搅拌装置驱动电机固定安装在反应容器顶部与刮壁搅拌装置主轴固定连接，刮壁搅拌装置主轴，刮壁装置和刮壁连接梁均置于反应容器的内腔中，刮壁装置与反应容器的内壁接触，刮壁搅拌装置主轴通过刮壁连接梁与刮壁装置固定连接；下部分散搅拌装置包括下部分散搅拌装置驱动电机，下部分散搅拌装置主轴和下部分散搅拌装置分散盘，下部分散搅拌装置驱动电机固定安装在所述反应容器底部与下部分散搅拌装置主轴连接，下部分散搅拌装置主轴伸入反应容器的内腔中，下部分散搅拌装置主轴上安装有下部分散搅拌装置分散盘；其中，设置2个下部分散搅拌装置，以提高机械力的破碎力和水力旋流力，2个下部分散搅拌装置驱动电机相对于反应容器的中心线对称固定安装在反应容器的下部，所述出料口设置在反应容器的底部；在反应容器内增加了上部分散搅拌装置，上部分散搅拌装置包括上部分散搅拌装置驱动电机，上部分散搅拌装置主轴和上部分散搅拌装置分散盘，上部分散搅拌装置驱动电机固定安装在反应容器顶部与上部分散搅拌装置主轴固定连接，上部分散搅拌装置主轴伸入反应容器的内腔中，上部分散搅拌装置主轴上固定安装有若干上部分散搅拌装置分散盘；上部分散搅拌装置为1个或2个；其中，上部分散搅拌装置分散盘包括盘体，盘体中心与上部分散搅拌装置主轴固定连接，盘体外圆周均匀设置有多个上折边和多个下折边，上折边与下折边在盘体的外圆周上交错排列，上部分散搅拌装置主轴由固定安装在反应容器上的上部分散搅拌装置驱动电机驱动高速转动，带动破碎装置旋转；盘体没入活性污泥；下部分散搅拌装置分散盘的结构与上部分散搅拌装置分散盘结构相同。