剩余污泥有机碳源固液分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种剩余污泥有机碳源固液分离装置。它包括厌氧水解反应器、螺杆泵、化学清洗罐、化学清洗泵、陶瓷膜微滤装置I、陶瓷膜微滤装置II和碳源储罐；所述厌氧水解反应器的底部与所述螺杆泵相连通；所述螺杆泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述化学清洗罐与所述化学清洗泵相连通；所述化学清洗泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过水解过滤液管道与所述碳源储罐相连通。本发明专利技术可有效将溶解性有机碳源洗脱，从而促进污泥水解酸化的进行；可双流向控制减少膜通道堵塞，实现连续运行；高固液分离效果，出水微生物浓度低于100个/ml。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种剩余污泥有机碳源固液分离装置，属于环保设备

技术介绍
城市污水处理厂剩余污泥经厌氧水解处理后，泥水混合液中存在大量可回收的有机碳源，这些有机碳源可作为额外碳源用于脱氮除磷、合成可生物降解塑料(PHA)、生物产沼气和产电。其中由于PHA的高附加值性，因此利用剰余污泥碳源合成PHA已备受国内外研究者的瞩目。 目前，国内外最常用的泥水分离技术主要有带式压滤机、板框式压滤机和离心机等，但是这些方法在操作过程吋，受设备分离能力所限，分离液中不可避免的存在厌氧微生物的进入，这将影响下游微生物合成PHA的运行。现在用于PHA合成的碳源主要来自于玉米和小麦等粮食作物发酵产生，采用剩余污泥水解碳源合成PHA可大量节约粮食，但经厌氧水解处理后获得的碳源浓度远远小于粮食发酵产生的碳源浓度，所以针对低碳源浓度合成PHA必须采用连续发酵装置，即作为培养基的污泥水解液必须连续供给。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种剩余污泥有机碳源固液分离装置。本专利技术所提供的一种剩余污泥有机碳源固液分离装置，包括厌氧水解反应器、螺杆泵、化学清洗罐、化学清洗泵、陶瓷膜微滤装置I、陶瓷膜微滤装置II和碳源储罐；所述厌氧水解反应器的底部与所述螺杆泵相连通；所述螺杆泵的出ロ分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述化学清洗罐的底部与所述化学清洗泵相连通；所述化学清洗泵的出ロ分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过水解过滤液管道与所述碳源储罐相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过所述污泥浓缩管道与所述厌氧水解反应器相连通；所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过化学清洗过滤液管道和化学清洗浓缩液管道与所述化学清洗罐相连通。上述的固液分离装置中，所述厌氧水解反应器与所述螺杆泵之间以及所述螺杆泵与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II之间均通过剩余污泥管道相连通；所述剩余污泥管道和水解过滤液管道上均设有陶瓷膜运行阀。上述的固液分离装置中，所述化学清洗罐与所述化学清洗泵之间以及所述化学清洗泵与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II之间均通过化学清洗液管道相连通；所述化学清洗液管道、所述化学清洗过滤液管道和化学清洗浓缩液管道上均设有陶瓷膜清洗阀。上述的固液分离装置中，所述陶瓷膜微滤装置I与所述化学清洗液管道之间以及与所述化学清洗过滤液管道和化学清洗浓缩液管道之间的管路上均设有陶瓷膜流向切換阀；陶瓷膜微滤装置II与所述化学清洗液管道之间以及与所述化学清洗过滤液管道和化学清洗浓缩液管道之间均设有陶瓷膜流向切换阀，，实现固液分离连续运行，并防止膜通道的堵塞；鉴于污泥粘性较大且颗粒杂质较多，应每隔一定时间自动切换所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II的流向。使用上述固液分离装置吋，泥水混合物在污泥厌氧水解反应器中充分反应，当污泥中有机物溶出量达到设计要求时，开启螺杆泵，泥水混合物被泵入陶瓷膜微滤装置I或II中并进行循环；鉴于污泥粘性较大且颗粒杂质较多，应每隔一定时间切换陶瓷膜微滤装置的流向，一方面可防止污泥颗粒堵塞膜通道，另ー方面充分利用陶瓷膜膜面积延长陶瓷膜工作时间；通过调节相关阀门，调节跨膜压差P为O. I O. 2MPa;经陶瓷膜截留后的水解过滤液流至碳源储罐，而污泥浓缩液返回所述厌氧水解反应器再次循环和回收碳源；当水 解过滤液流量低于设计值时，关闭相应阀门切换陶瓷膜微滤装置I和装置II，然后开启相应清洗阀门对陶瓷膜微滤装置进行清洗，清洗时调节跨膜压差P丨为O. 2 O. 3MPa，根据清洗过滤液流量判断清洗程序，推荐陶瓷膜清洗方式有清水清洗(50°C、30min)、酸洗(1%硝酸溶液、50 V、30min)和碱洗(1%氢氧化钠溶液、50 V、30min)。本专利技术提供的固液分离装置中的陶瓷膜微滤装置中的陶瓷膜膜孔径和陶瓷膜管根数可根据实际要求进行选择。本专利技术提供的固液分离装置具有如下有益效果1、可有效将溶解性有机碳源洗脱，从而促进污泥水解酸化的进行；2、可双流向控制減少膜通道堵塞，实现连续运行；3、高固液分离效果，出水微生物浓度低于100个/ml。附图说明图I为本专利技术提供的固液分离装置的结构示意图。图中各标记如下1厌氧水解反应器、2螺杆泵、3陶瓷膜微滤装置1、4陶瓷膜微滤装置11、5化学清洗泵、6化学清洗罐和7碳源储罐；图中阀门说明如下陶瓷膜流向切换阀:Dn、D12、D13、D14、D21、D22、D23和 D24 ；陶瓷膜运行阀Κ01、K02,Kn、K12, K13、K21, K22 和 K23 ；陶瓷膜清洗阀K31、K32、K33、K41、K42和 K43 ；图中管道说明如下剩余污泥管道a、b、C、d和e ;污泥浓缩液管道m ；水解过滤液管道E、G、H、I和L ;化学清洗液管道A、B、C和D ;化学清洗浓缩液管道η、ο和P ;化学清洗过滤液管道F、J和K ;陶瓷膜共用管道f、g、h、i、j和k。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。如图I所示，本专利技术提供的剩余污泥有机碳源固液分离装置包括厌氧水解反应器I、螺杆泵2、化学清洗罐6、化学清洗泵5、陶瓷膜微滤装置13和陶瓷膜微滤装置114 ；厌氧水解反应器I的底部通过剩余污泥管道a与螺杆泵2相连通，剩余污泥管道a上设有陶瓷膜运行阀Ktll ;螺杆泵2又依次通过剩余污泥管道b、c、d和e分别与陶瓷膜微滤装置13和陶瓷膜微滤装置114相连通；剩余污泥管道b、d和e上分别设有陶瓷膜运行阀Kc^K11和K21 ;陶瓷膜微滤装置13通过陶瓷膜共用管道f与剩余污泥管道d相连通，陶瓷膜微滤装置114通过陶瓷膜共用管道j与剩余污泥管道e相连通；化学清洗罐6与化学清洗泵5通过化学清洗液管道A相连通；化学清洗泵5的出ロ依次通过化学清洗液管道B、C和D分别与陶瓷膜微滤装置13和陶瓷膜微滤装置114相连通；化学清洗液管道C上设有陶瓷膜清洗阀K31和陶瓷膜流向切换阀D12,化学清洗液管道D上设有陶瓷膜清洗阀K31和陶瓷膜流向切换阀D22 ;陶瓷膜微滤装置13通过水解过滤液管道E、G和L与碳源储罐7相连通，陶瓷膜微滤装置Π4通过水解过滤液管道H、I和L与碳源储罐7相连通，陶瓷膜微滤装置13 和陶瓷膜微滤装置114均通过污泥浓缩管道m与厌氧水解反应器I相连通；陶瓷膜微滤装置13分别通过化学清洗浓缩液管道ο和P与化学清洗过滤液管道F和K与化学清洗罐6相连通，陶瓷膜微滤装置13通过陶瓷膜共用管道h和g与化学清洗浓缩液管道ο相连通，陶瓷膜共用管道h上设有陶瓷膜运行阀K12,陶瓷膜共用管道ο上设有陶瓷膜清洗阀K32，化学清洗过滤液管道F上设有陶瓷膜清洗阀K33 ;陶瓷膜微滤装置114分别通过化学清洗浓缩液管道η和P与化学清洗过滤液管道J和K与化学清洗罐6相连通，陶瓷膜微滤装置114通过陶瓷膜共用管道i和k与化学清洗浓缩液管道η相连通，陶瓷膜共用管道k上设有陶瓷膜运行阀K22,陶瓷膜共用管道η上设有陶瓷膜清洗阀K42，化学清洗过滤液管道J上设有陶瓷膜清洗阀K43 ;陶瓷膜共用管道f、g和h上分別设有陶瓷膜流向切换阀D14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.剩余污泥有机碳源固液分离装置，其特征在于它包括厌氧水解反应器、螺杆泵、化学清洗罐、化学清洗泵、陶瓷膜微滤装置I、陶瓷膜微滤装置II和碳源储罐； 所述厌氧水解反应器的底部与所述螺杆泵相连通；所述螺杆泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通； 所述化学清洗罐与所述化学清洗泵相连通；所述化学清洗泵的出口分别与所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II相连通； 所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过水解过滤液管道与所述碳源储罐相连通； 所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过污泥浓缩管道与所述厌氧水解反应器相连通； 所述陶瓷膜微滤装置I和陶瓷膜微滤装置II均通过化学清洗过滤液管道和化学清洗浓缩液管道与所述化学清洗罐相连通。2.根据权利要求I所述的固液分离装置，其特征在于所述厌氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：施汉昌，王慧，熊惠磊，王青，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：