[发明专利]一种污泥减量消毒处理系统

摘要

本发明公开了一种污泥减量消毒处理系统，包括污泥光催化处理器、控制装置、污泥整理剂储存仓、半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器等；所述污泥光催化处理器包括外壳、转动轴、加热套管、透光薄膜、紫外光灯。本系统采用旋转轴带动螺旋式输送叶片转动，从而充分的搅动被污染的污泥，该螺旋式输送叶片上覆盖有光催化剂涂层，在紫外光灯的作用下，大大增加了污染污泥与光催化剂的接触面积，提高了对污泥修复的效率；同时通过激光简单直接的能量效应，使微生物细胞壁破裂，使其内部的细胞液流出，从而实现了高效的污泥减量，污泥的体积减少92%以上。 1

主权项

1.一种污泥减量消毒处理方法，其特征在于，污泥通过污泥减量消毒处理系统进行处理，所述污泥减量消毒处理系统包括污泥光催化处理器、控制装置、污泥整理剂储存仓、半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器；所述污泥光催化处理器包括外壳、转动轴、加热套管、透光薄膜、紫外光灯等，所述外壳一端设有污泥进口，所述外壳另一端设有污泥排口，控制装置设置在外壳的外侧壁外，所述转动轴的两端与设置在外壳内侧壁上的传动部件纵向连接，该传动部件与驱动电机电连接，加热套管固定设置在转动轴外部，与控制装置电连接，该加热套管的外侧还设置有螺旋式输送叶片，该螺旋式输送叶片的最大旋转直径小于外壳的垂直于转动轴的横向宽，所述透光薄膜覆盖设置于外壳的上部，紫外光灯设置于外壳的内侧壁上，且与控制装置电连接，所述螺旋式输送叶片上设置有均匀分布的圆形凸起，该凸起表面涂有光催化涂层，所述外壳的上方设置有污泥整理剂储存仓，其底部的出料口深入外壳内且位于转动轴上方，污泥光催化处理器的污泥排口通过污泥管线连接半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器右侧壁上的进泥口，左侧壁设有出液口，反应器内部在上顶壁上间隔安装有3支半导体泵浦铷蒸汽激光器，组成激光器阵列，能够产生3束高能铷蒸汽激光束，其光路垂直于上顶壁，在每一个半导体泵浦铷蒸汽激光器正对的对面顶壁处安装有能量吸收挡板，在每个能量吸收挡板的左端垂直安装有网状阻燃挡板，与激光光束平行，网状阻燃挡板能够起到阻挡激光散射并吸收其散射能量，防止局部温度过高而使反应器内部起火的作用，铷蒸汽激光光束通过相邻两扇网状阻燃挡板形成的通道最终投射至正对的能量吸收挡板上；当系统运转时，污泥从进料口进入污泥光催化处理器，分别开启驱动电机、加热和紫外光灯，螺旋式输送叶片随着转动轴的旋转而转动，污泥的结块被螺旋式输送叶片搅动破碎，污泥中有机污染物与螺旋式输送叶片上覆盖的光催化剂涂层接触面积增大，加热套管加热并传热至螺旋式输送叶片，热量随之传至被搅动的污泥，使部分有机污染物在高温作用下脱离污泥，同时在紫外光灯的作用下，充分发生光催化剂反应，从而消除有机污染物；同时污泥整理剂储存仓的出料口向螺旋式输送叶片的方向投放污泥整理剂和纳米二氧化钛粉末的混合物，在螺旋式输送叶片旋转的情况下，均匀的搅拌在污泥中，污泥整理剂能够与污泥中含有的重金属离子发生螯合反应，生成金属络合物，该络合物不溶于水，纳米二氧化钛粉末可以充分的与污泥接触，可以有效的捕捉污泥中剩余的有机污染物和病毒，进一步提高了光催化反应的充分性，然后污泥通过半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器的进泥口进入反应器内部，在铷蒸汽激光的直接照射下，污泥中的微生物细胞壁在高能量辐照下发生破壁，内部的细胞液流出汇集到一起从反应器的出液口流出进行后续处理，反应器内剩余的污泥从反应器底板上的多个排泥口排出进入污泥收集池；

其中污泥整理剂包括以下按重量份计的组分：

癸二酸二辛酯                                   10‑18

1,4‑二甲基哌嗪                                 6‑12

水杨苷                                         7‑13

4‑(2,6,6‑三甲基‑2‑环辛烯‑1‑基)‑3‑丁烯‑2‑酮     2‑8

4‑氨基异喹啉                                   0.8‑2

去离子水                                       20‑40；

半导体泵浦铷蒸汽激光器采用长度为10mm的铷金属饱和蒸汽作为增益介质，并在常温下充入40kPa的乙烷和50kPa的氩气，铷蒸汽激光的波长为780.2nm。