公布日：2023.07.28
申請日：2023.05.09
分類號：C02F3/12(2023.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01F33/80(2022.01)I
摘要
本申請公開了一種生物污泥的處理系統及其方法，該處理系統包括富含臭氧的氣體供應源、氣液混合器、管道反應器和臭氧氧化反應器。氣液混合器中富含臭氧的氣體與生物污泥進行初步混合，控制兩者在管道反應器中適當的停留時間。既提高了臭氧的利用率，又保證了臭氧與生物污泥的反應效率達到人們希望的程度。
權利要求書
1.一種生物污泥處理系統，其特征在于，包括：富含臭氧的氣體供應源；至少一個氣液混合器，分別與富含臭氧的氣體供應源、管道反應器和臭氧氧化反應器相連接，用于促進富含臭氧的氣體與生物污泥的初步混合；管道反應器用于控制富含臭氧的氣體與生物污泥的停留時間；和臭氧氧化反應器，用于接收生物污泥，并分別與氣液混合器以及管道反應器流體連接。
2.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述氣液混合器進一步包括文丘里裝置。
3.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述處理系統還包括一循環管路，用于將管道反應器中發生的臭氧氧化反應后的產物再次引入臭氧氧化反應器。
4.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述富含臭氧的氣體供應源進一步包括連接至氧氣源的臭氧發生器。
5.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述富含臭氧的氣體是富含臭氧的氧氣。
6.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述臭氧氧化反應器包括生物污泥進口、生物污泥出口和尾氣出氣口。
7.如權利要求1所述的處理系統，其特征在于，所述生物污泥的VSS值范圍為14～40g/L。
8.一種生物污泥的處理方法，其特征在于，包括步驟：(1)引入生物污泥至臭氧氧化反應器中；(2)運行臭氧發生器以產生富含臭氧的氣體；(3)從臭氧氧化反應器輸送生物污泥至氣液混合器，使得富含臭氧的氣體與生物污泥初步混合；(4)上述初步混合后的混合物進入管道反應器，富含臭氧的氣體與生物污泥在管道反應器中的停留時間大于等于2秒，較佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，進行臭氧氧化反應；(5)可選地，將管道反應器中發生的臭氧氧化反應后的產物再次進入臭氧氧化反應器，重復步驟(2)至(4)。
9.如權利要求8所述的處理方法，其特征在于，引入到臭氧氧化反應器中的生物污泥的體積為臭氧氧化反應器的體積的20％～60％，較佳地為30％～50％。
10.如權利要求8所述的處理方法，其特征在于，所述管道反應器的體積約為臭氧氧化反應器體積的0.2～0.8％，較佳地為0.3～0.6％。
發明內容
為了克服上述技術問題，本申請提供了一種生物污泥的處理系統及其方法。
為了實現上述發明目的，本申請公開了一種生物污泥處理系統，包括：
富含臭氧的氣體供應源；
至少一個氣液混合器，分別與富含臭氧的氣體供應源、管道反應器和臭氧氧化反應器相連接，用于促進富含臭氧的氣體與生物污泥的初步混合；
管道反應器用于控制富含臭氧的氣體與生物污泥的停留時間；和
臭氧氧化反應器，用于接收生物污泥，并分別與氣液混合器以及管道反應器流體連接。
進一步地，所述氣液混合器進一步包括文丘里裝置。
進一步地，所述處理系統還包括一循環管路，用于將管道反應器中發生的臭氧氧化反應后的產物再次引入臭氧氧化反應器。
進一步地，所述富含臭氧的氣體供應源進一步包括連接至氧氣源的臭氧發生器。
進一步地，所述富含臭氧的氣體是富含臭氧的氧氣。
進一步地，所述處理系統還包括蠕動泵，所述蠕動泵調節從臭氧氧化反應器輸出的生物污泥的流量。以優化所述臭氧氧化反應器內的生物固體的溶胞。
進一步地，所述臭氧氧化反應器包括生物污泥進口、生物污泥出口和尾氣出氣口。
進一步地，所述生物污泥的VSS值范圍為14～40g/L。
本發明的第二方面提供了一種生物污泥的處理方法，包括步驟：
(1)引入生物污泥至臭氧氧化反應器中；
(2)運行臭氧發生器以產生富含臭氧的氣體；
(3)從臭氧氧化反應器輸送生物污泥至氣液混合器，使得富含臭氧的氣體與生物污泥初步混合；
(4)上述初步混合后的混合物進入管道反應器，富含臭氧的氣體與生物污泥在管道反應器中的停留時間大于等于2秒，較佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，進行臭氧氧化反應；
(5)可選地，將管道反應器中發生的臭氧氧化反應后的產物再次進入臭氧氧化反應器，重復步驟(2)至(4)。
進一步地，所述處理方法對臭氧的利用率在92％以上。
進一步地，引入到臭氧氧化反應器中的生物污泥的體積為臭氧氧化反應器的體積的20％～60％，較佳地為30％～50％。
進一步地，所述管道反應器的體積約為臭氧氧化反應器體積的0.2～0.8％，較佳地為0.3～0.6％。
與現有技術相比較，本申請所提供的技術方案具有以下優點：
1.針對一定范圍VSS值的生物污泥，本申請的處理系統和處理方法可以有效地提高臭氧與生物污泥的反應效率。
2.氣液混合器采用文丘里裝置進行初步的氣液混合，后續的管道反應器又延長了臭氧和生物污泥的接觸時間，提高了臭氧的利用率。
3.臭氧氧化反應后的產物中的污泥可以再次進入臭氧氧化反應器，循環反復，使得臭氧更充分地與生物污泥中的細胞壁反應，為后續的目標工藝提供更佳的原料。
（發明人：明磊強;華志良;潘康紅;張大海）
