公布日：2023.08.29
申請日：2023.05.04
分類號：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/18(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，涉及泥水處理領域。該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，包括酸化池、泥水熱交換裝置和水解池，所述酸化池頂部固定連接有驅(qū)動電機和流量控制器。根據(jù)水解池內(nèi)部污泥溫度控制污泥循環(huán)泵和電熱絲的工作，通過污泥循環(huán)泵、U形管道、電熱絲等零件配合對污泥進行加熱，增加嗜熱酶與污泥反應的速度，提高污泥細胞破壁速度，將水與污泥分離。污泥在水解池內(nèi)部進行循環(huán)流動，對污泥與嗜熱酶進行二次混合，嗜熱酶水解后的污泥進入酸化池內(nèi)部進行反應。并且通過電熱絲與渦狀盤管配合，對酸化池內(nèi)部污泥進行加熱，在酸化池內(nèi)部進行反應，減少設備故障造成的影響。
權(quán)利要求書
1.一種嗜熱酶的水解酸化設備，包括酸化池(1)、泥水熱交換裝置和水解池(17)，其特征在于：所述酸化池(1)頂部固定連接有驅(qū)動電機(13)和流量控制器(9)，所述流量控制器(9)頂部固定連接有儲料管(8)，所述驅(qū)動電機(13)底部設置有驅(qū)動軸(10)、清理板(11)和多個攪拌葉(12)，所述清理板(11)一端設置有控流板(15)和排泥管道(4)；所述水解池(17)內(nèi)部設置有圓筒(18)、供氣管(20)和移動管道(31)，所述移動管道(31)頂部設置有傳動薄板(35)、控制豎軸(32)和氣壓缸(33)；所述泥水熱交換裝置包括換位污泥泵(5)、導泥管(6)、出泥管(7)、污泥循環(huán)泵(21)和溫度傳感器(30)，所述污泥循環(huán)泵(21)固定連接有U形管道(22)，所述U形管道(22)外側(cè)固定套設有電熱絲(23)和安裝箱(24)，所述安裝箱(24)與酸化池(1)之間設置有液箱(25)、水泵(26)、導流彎管(27)、渦狀盤管(28)和回流管(29)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述驅(qū)動電機(13)固定連接于酸化池(1)頂部，所述驅(qū)動軸(10)安裝于驅(qū)動電機(13)輸出端，多個所述攪拌葉(12)均固定連接于驅(qū)動軸(10)外側(cè)，所述清理板(11)固定連接于驅(qū)動軸(10)外側(cè)底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述酸化池(1)底部固定連接有污泥泵(3)，所述儲料管(8)與酸化池(1)之間固定連接有多個豎桿，所述出泥管(7)固定連接于酸化池(1)與水解池(17)之間，所述換位污泥泵(5)設置于出泥管(7)底部并與酸化池(1)固定連接，所述導泥管(6)固定連接于酸化池(1)與水解池(17)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述溫度傳感器(30)固定連接于水解池(17)一側(cè)，所述圓筒(18)設置于水解池(17)內(nèi)部并與水解池(17)之間固定連接有多個安裝桿，所述供氣管(20)底端延伸到圓筒(18)內(nèi)部并與圓筒(18)固定連接，所述供氣管(20)頂端貫穿水解池(17)并與水解池(17)固定連接，所述圓筒(18)外側(cè)開設有多個排氣孔(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述U形管道(22)一端延伸入水解池(17)內(nèi)部并與水解池(17)固定連接，所述電熱絲(23)設置于安裝箱(24)內(nèi)部，所述液箱(25)一端延伸入安裝箱(24)內(nèi)部并與安裝箱(24)固定連接，所述液箱(25)固定連接于水解池(17)底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述水泵(26)固定連接于水解池(17)與液箱(25)之間，所述渦狀盤管(28)固定連接于酸化池(1)底部，所述渦狀盤管(28)兩端分別與導流彎管(27)和回流管(29)固定連接，所述回流管(29)一端與液箱(25)固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述氣壓缸(33)與水解池(17)之間固定連接有兩個絕緣桿(34)，所述控制豎軸(32)固定連接于氣壓缸(33)與移動管道(31)之間，所述移動管道(31)設置于出泥管(7)與U形管道(22)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于：所述控制豎軸(32)外側(cè)套設有橡膠套，所述水解池(17)與橡膠套固定連接，所述傳動薄板(35)固定連接于氣壓缸(33)底部，所述排泥管道(4)固定連接于酸化池(1)一側(cè)底部，所述酸化池(1)內(nèi)部開設有滑動槽(14)，所述控流板(15)設置于滑動槽(14)內(nèi)部，所述控流板(15)設置于排泥管道(4)一側(cè)，所述控流板(15)頂部固定連接有細桿(16)，所述細桿(16)頂端貫穿酸化池(1)，所述細桿(16)頂端與傳動薄板(35)固定連接。
9.一種嗜熱酶的水解酸化工藝流程，適用于權(quán)利要求1-8任意一種嗜熱酶的水解酸化設備，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：將調(diào)節(jié)池的初沉污泥經(jīng)過污泥泵(3)進行抽離，控制污泥泵(3)抽取污泥輸送到酸化池(1)內(nèi)部，在流量控制器(9)和儲料管(8)的配合下，向酸化池(1)泥泵添加一定數(shù)量的嗜熱酶，完成污泥處理準備工作；步驟二：通過控制驅(qū)動電機(13)工作，多個攪拌葉(12)對酸化池(1)內(nèi)部污泥進行攪拌，將嗜熱酶與污泥進行混合，完成污泥的混合處理；步驟三：控制換位污泥泵(5)抽取酸化池(1)內(nèi)部污泥，通過導泥管(6)輸送到水解池(17)內(nèi)部，完成污泥換位工作；步驟四：控制水解池(17)底部污泥循環(huán)泵(21)工作，抽取酸化池(1)內(nèi)腔底部的污泥，通過U形管道(22)輸送到水解池(17)內(nèi)腔頂部，進行污泥內(nèi)循環(huán)攪拌曝氣工作；步驟五：電熱絲(23)工作對U形管道(22)內(nèi)部污泥進行加熱，同時溫度傳感器(30)對水解池(17)內(nèi)部污泥溫度進行檢測，根據(jù)污泥溫度控制污泥循環(huán)泵(21)和電熱絲(23)的工作，配合渦狀盤管(28)，進行污泥的加熱工作，增加嗜熱酶與污泥反應的速度，利用嗜熱菌提高處理的效率；步驟六：供氣管(20)向圓筒(18)內(nèi)部灌輸高壓氣體，氣體通過多個排氣孔(19)吹向酸化池(1)內(nèi)部各個部分，對污泥進行攪拌，完成向酸化池(1)內(nèi)部污泥內(nèi)部補充氣體攪拌工作；步驟七：控制氣壓缸(33)和污泥循環(huán)泵(21)工作，移動管道(31)移動到出泥管(7)與U形管道(22)之間，污泥循環(huán)泵(21)抽取水解池(17)內(nèi)腔底部的反應后污泥，通過U形管道(22)、移動管道(31)、出泥管(7)輸送到酸化池(1)內(nèi)部，酸化池(1)內(nèi)部的污泥通過排泥管道(4)排入沉淀池內(nèi)部，完成污泥反應后排放工作，排放的污泥進行外運處置，處理形成的清液進入生物池待用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種嗜熱酶的水解酸化工藝流程，其特征在于：步驟一中的污泥泵(3)、流量控制器(9)構(gòu)成液面控制系統(tǒng)，控制污泥泵(3)和流量控制器(9)工作時間以達到控制酸化池(1)內(nèi)部污泥液面高度目的；步驟五中提到的污泥循環(huán)泵(21)、U形管道(22)、電熱絲(23)、溫度傳感器(30)形成自動化的溫控系統(tǒng)，將污泥升溫到67±2℃后在水解池(17)中進行水解；步驟七中排放工作可通過脫水機供泥泵進行排出。
發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過嗜熱酶進行水解酸化時，通常將所有反應在一個容器內(nèi)部進行，雖然可以快速的進行，但是當設備出現(xiàn)問題時，會使污泥處理全面停止，影響污水污泥處理速度的問題。
(二)技術(shù)方案
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種嗜熱酶的水解酸化設備，包括酸化池、泥水熱交換裝置和水解池，其特征在于：所述酸化池頂部固定連接有驅(qū)動電機和流量控制器，所述流量控制器頂部固定連接有儲料管，所述驅(qū)動電機底部設置有驅(qū)動軸、清理板和多個攪拌葉，所述清理板一端設置有控流板和排泥管道；
所述水解池內(nèi)部設置有圓筒、供氣管和移動管道，所述移動管道頂部設置有傳動薄板、控制豎軸和氣壓缸；
所述泥水熱交換裝置包括換位污泥泵、導泥管、出泥管、污泥循環(huán)泵和溫度傳感器，所述污泥循環(huán)泵固定連接有U形管道，所述U形管道外側(cè)固定套設有電熱絲和安裝箱，所述安裝箱與酸化池之間設置有液箱、水泵、導流彎管、渦狀盤管和回流管。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動電機固定連接于酸化池頂部，使攪拌葉對污泥進行攪拌，并且攪拌葉傾斜設置，使污泥受到攪拌葉施加的一個斜向上的力，減少攪拌葉旋轉(zhuǎn)受到的阻力的同時，向污泥施加旋轉(zhuǎn)的力和斜向上的力，保證攪拌的均勻，所述驅(qū)動軸安裝于驅(qū)動電機輸出端，多個所述攪拌葉均固定連接于驅(qū)動軸外側(cè)，所述清理板固定連接于驅(qū)動軸外側(cè)底部。
優(yōu)選地，所述酸化池底部固定連接有污泥泵，所述儲料管與酸化池之間固定連接有多個豎桿，所述出泥管固定連接于酸化池與水解池之間，所述換位污泥泵設置于出泥管底部并與酸化池固定連接，后換位污泥泵和導泥管配合將酸化池內(nèi)部污泥輸送到水解池內(nèi)部，完成污泥的循環(huán)處理，保證污泥與嗜熱酶混合的質(zhì)量。將污泥與嗜熱酶的攪拌，以及污泥與嗜熱酶的加熱混合，分開到酸化池和水解池內(nèi)部進行，所述導泥管固定連接于酸化池與水解池之間。
優(yōu)選地，所述溫度傳感器固定連接于水解池一側(cè)，所述圓筒設置于水解池內(nèi)部并與水解池之間固定連接有多個安裝桿，所述供氣管底端延伸到圓筒內(nèi)部并與圓筒固定連接，所述供氣管頂端貫穿水解池并與水解池固定連接，所述圓筒外側(cè)開設有多個排氣孔，供氣管向圓筒內(nèi)部灌輸高壓氣體，氣體通過多個排氣孔吹向酸化池內(nèi)部各個部分，對污泥進行攪拌，并且向酸化池內(nèi)部污泥內(nèi)部補充氣體，滿足反應需要的氣體成本增加。
優(yōu)選地，所述U形管道一端延伸入水解池內(nèi)部并與水解池固定連接，所述電熱絲設置于安裝箱內(nèi)部，污泥循環(huán)泵工作抽取水解池內(nèi)部的污泥，通過U形管道輸送到水解池內(nèi)腔頂部，使污泥在水解池內(nèi)部進行循環(huán)流動，對污泥與嗜熱酶進行二次混合，所述液箱一端延伸入安裝箱內(nèi)部并與安裝箱固定連接，電熱絲設置于安裝箱內(nèi)部，而且液箱底端延伸入安裝箱內(nèi)部，電熱絲工作產(chǎn)生的余熱被液箱內(nèi)部液體吸收，對液體進行加熱，所述液箱固定連接于水解池底部。
優(yōu)選地，所述水泵固定連接于水解池與液箱之間，所述渦狀盤管固定連接于酸化池底部，所述渦狀盤管兩端分別與導流彎管和回流管固定連接，所述回流管一端與液箱固定連接，工作的水泵抽取液箱內(nèi)部液體，通過導流彎管輸送到渦狀盤管，并且渦狀盤管與液箱之間固定連接有回流管，因此液體通過渦狀盤管和回流管回到液箱內(nèi)部，完成吸收電熱絲工作余熱的液體的使用。
優(yōu)選地，所述氣壓缸與水解池之間固定連接有兩個絕緣桿，所述控制豎軸固定連接于氣壓缸與移動管道之間，所述移動管道設置于出泥管與U形管道之間，工作的氣壓缸通過控制豎軸拉動移動管道移動，使移動管道移動到出泥管與U形管道之間。通過移動管道使U形管道與出泥管連通。
優(yōu)選地，所述控制豎軸外側(cè)套設有橡膠套，所述水解池與橡膠套固定連接，氣壓缸拉動移動管道時，會通過傳動薄板拉動細桿，使細桿拉動控流板在滑動槽內(nèi)部移動，所述傳動薄板固定連接于氣壓缸底部，所述排泥管道固定連接于酸化池一側(cè)底部，所述酸化池內(nèi)部開設有滑動槽，所述控流板設置于滑動槽內(nèi)部，所述控流板設置于排泥管道一側(cè)，所述控流板頂部固定連接有細桿，所述細桿頂端貫穿酸化池，氣壓缸拉動移動管道時，會通過傳動薄板拉動細桿，使細桿拉動控流板在滑動槽內(nèi)部移動。當細桿移動后，排泥管道一側(cè)失去阻擋與酸化池內(nèi)部連通，所述細桿頂端與傳動薄板固定連接。
一種嗜熱酶的水解酸化工藝流程，包括如下步驟：
步驟一：將調(diào)節(jié)池的初沉污泥經(jīng)過污泥泵進行抽離，控制污泥泵抽取污泥輸送到酸化池內(nèi)部，在流量控制器和儲料管的配合下，向酸化池污泥添加一定數(shù)量的嗜熱酶，完成污泥處理準備工作；
步驟二：通過控制驅(qū)動電機工作，多個攪拌葉對酸化池內(nèi)部污泥進行攪拌，將嗜熱酶與污泥進行混合，完成污泥的混合處理；
步驟三：控制換位污泥泵抽取酸化池內(nèi)部污泥，通過導泥管輸送到水解池內(nèi)部，完成污泥換位工作；
步驟四：控制水解池底部污泥循環(huán)泵工作，抽取酸化池內(nèi)腔底部的污泥，通過U形管道輸送到水解池內(nèi)腔頂部，進行污泥內(nèi)循環(huán)攪拌曝氣工作；
步驟五：電熱絲工作對U形管道內(nèi)部污泥進行加熱，同時溫度傳感器對水解池內(nèi)部污泥溫度進行檢測，根據(jù)污泥溫度控制污泥循環(huán)泵和電熱絲的工作，配合渦狀盤管，進行污泥的加熱工作，增加嗜熱酶與污泥反應的速度，利用嗜熱菌提高處理的效率；
步驟六：供氣管向圓筒內(nèi)部灌輸高壓氣體，氣體通過多個排氣孔吹向酸化池內(nèi)部各個部分，對污泥進行攪拌，完成向酸化池內(nèi)部污泥內(nèi)部補充氣體攪拌工作；
步驟七：控制氣壓缸和污泥循環(huán)泵工作，移動管道移動到出泥管與U形管道之間，污泥循環(huán)泵抽取水解池內(nèi)腔底部的反應后污泥，通過U形管道、移動管道、出泥管輸送到酸化池內(nèi)部，酸化池內(nèi)部的污泥通過排泥管道排入沉淀池內(nèi)部，完成污泥反應后排放工作，排放的污泥進行外運處置，處理形成的清液進入生物池待用。
優(yōu)選地，步驟一中的污泥泵、流量控制器構(gòu)成液面控制系統(tǒng)，控制污泥泵和流量控制器工作時間以達到控制酸化池內(nèi)部污泥液面高度目的；
步驟五中提到污泥循環(huán)泵、U形管道、電熱絲、溫度傳感器形成自動化的溫控系統(tǒng)，將污泥升溫到67±2℃后在水解池中進行水解；
步驟七中排放工作可通過脫水機供泥泵進行排出。
本發(fā)明提供了一種嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，其具備的有益效果如下：
1、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，污泥循環(huán)泵工作，抽取酸化池內(nèi)腔底部的污泥，通過U形管道輸送到水解池內(nèi)腔頂部。同時U形管道外側(cè)固定套設的電熱絲工作對U形管道內(nèi)部污泥進行加熱，同時溫度傳感器對水解池內(nèi)部污泥溫度進行檢測，根據(jù)水解池內(nèi)部污泥溫度控制污泥循環(huán)泵和電熱絲的工作，完成污泥的加熱工作。通過污泥循環(huán)泵、U形管道、電熱絲等零件配合對污泥進行加熱，增加嗜熱酶與污泥反應的速度，嗜熱菌分泌水解酶和蛋白酶，可以提高污泥細胞破壁速度，促進污泥減量，將水與污泥分離。污泥在水解池內(nèi)部進行循環(huán)流動，對污泥與嗜熱酶進行二次混合，并且通過電熱絲與渦狀盤管配合，對酸化池內(nèi)部污泥進行加熱，在酸化池內(nèi)部進行反應，減少設備故障造成的影響。
2、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，通過污泥泵抽取污泥輸送到酸化池內(nèi)部，在流量控制器和儲料管的配合下，向酸化池泥泵添加一定數(shù)量的嗜熱酶。當嗜熱酶添加到酸化池泥泵后，通過控制驅(qū)動電機工作，工作的驅(qū)動電機通過驅(qū)動軸和多個攪拌葉對酸化池內(nèi)部污泥進行攪拌，將嗜熱酶與污泥進行混合，完成污泥的酸化處理。
3、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，供氣管向圓筒內(nèi)部灌輸高壓氣體，氣體通過多個排氣孔吹向酸化池內(nèi)部各個部分，對污泥進行攪拌，并且向酸化池內(nèi)部污泥內(nèi)部補充氣體，滿足反應需要的氣體成本增加，保證污泥與嗜熱酶反應的徹底快。
4、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，工作的氣壓缸使移動管道移動到出泥管與U形管道之間，污泥循環(huán)泵抽取水解池內(nèi)腔底部的反應后污泥，通過U形管道、移動管道、出泥管輸送到酸化池內(nèi)部。在氣壓缸帶動移動管道移動的同時，氣壓缸通過傳動薄板帶動控流板進行移動，使排泥管道與酸化池內(nèi)部連通。此時進入酸化池內(nèi)部的污泥通過排泥管道排入沉淀池內(nèi)部，完成污泥反應后排放工作。通過氣壓缸、移動管道、傳動薄板等零件配合，對排泥管道與酸化池之間的閉合以及水解池與酸化池之間的污泥輸送進行控制，減少成本投入。
5、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，可以使水解池內(nèi)部污泥通過污泥循環(huán)泵、U形管道、移動管道和出泥管進入酸化池內(nèi)部，補充嗜熱酶或者被驅(qū)動電機、驅(qū)動軸、攪拌葉等零件配合攪拌，隨后換位污泥泵和導泥管配合將酸化池內(nèi)部污泥輸送到水解池內(nèi)部，完成污泥的循環(huán)處理，保證污泥與嗜熱酶混合的質(zhì)量。將污泥與嗜熱酶的攪拌，以及污泥與嗜熱酶的加熱混合，分開到酸化池和水解池內(nèi)部進行，循環(huán)工作保證污泥反應的空間。
6、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，工作的水泵抽取液箱內(nèi)部液體，通過導流彎管輸送到渦狀盤管，并且渦狀盤管與液箱之間固定連接有回流管，因此液體通過渦狀盤管和回流管回到液箱內(nèi)部，完成吸收電熱絲工作余熱的液體的使用。并且渦狀盤管固定連接于酸化池底部，渦狀盤管內(nèi)部液體的熱量被酸化池內(nèi)部污泥吸收，對酸化池內(nèi)部污泥進行預熱，減少污泥在水解池內(nèi)部加熱的時間，減少資源浪費。
7、該嗜熱酶的水解酸化設備及工藝流程，氣壓缸工作的同時，控制驅(qū)動電機工作通過驅(qū)動軸帶動清理板旋轉(zhuǎn)，在酸化池內(nèi)腔底部旋轉(zhuǎn)的清理板向污泥施加旋轉(zhuǎn)離心力，使污泥通過一端與酸化池內(nèi)腔底部連通的排泥管道排出酸化池內(nèi)部。并且清理板旋轉(zhuǎn)對酸化池內(nèi)腔底部進行清理刮擦，保證酸化池內(nèi)壁污泥排出的干凈。
（發(fā)明人：王福浩;郭亮;朱四富;霍宏宇;傅長軍;崔常桂;薛騰飛;施曉輝;楊明輝;劉靜;曹乃斌;孫揚;遲文浩;張紹帥;韓志鵬;張亞迪;戰(zhàn)萍;劉慧;曹乃成）
