公布日：2023.11.28
申请日：2023.09.01
分类号：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I
摘要
本发明公开了一种基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，污泥在AnDMBR的主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到AnDMBR的膜分离区进行浓缩分离得到浓缩污泥；浓缩污泥一部分外排，一部分回流至侧流式污泥电破壁装置进行破壁处理，然后返回至AnDMBR的主反应区进行厌氧消化。本发明在膜分离区与主反应区之间的污泥循环管道上增设侧流式污泥电破壁装置，浓缩后的消化污泥经破壁后重新回流至消化体系，通过破壁过程促进胞内有机质溶出以及固着性胞外聚合物与细胞剥离，显著提升污泥厌氧消化过程中细胞破壁以水解酸化过程的速率，实现污泥的减量化和资源化利用。
权利要求书
1.一种基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1，污泥在AnDMBR的主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到AnDMBR的膜分离区进行浓缩分离得到浓缩污泥；S2，所述浓缩污泥一部分外排，一部分回流至侧流式污泥电破壁装置进行破壁处理，然后返回至AnDMBR的主反应区进行厌氧消化。
2.根据权利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，消化温度为35～37℃，pH为7～8。
3.根据权利要求2所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，氧化还原电位ORP为-500～-450mV。
4.根据权利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S2，所述厌氧消化过程中，水力停留时间为10～20天，固体停留时间为30～50天。
5.根据权利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S2，所述破壁处理过程中，所述侧流式污泥电破壁装置发射的微波波长为1～1000mm，发射频率为0.3～300GHz，发射功率为500～1000W。
6.根据权利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述步骤S2中，进行破壁处理的浓缩污泥与主反应区进来的污泥的比例为50wt％～100wt％。
7.根据权利要求1～6任一项所述的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，其特征在于，所述基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺中，VS的消解率≥40wt％，沼气产率≥0.70L/gVS。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，在膜分离区与主反应区之间的污泥循环管道上增设侧流式污泥电破壁装置，浓缩后的消化污泥经破壁后重新回流至主反应区，通过破壁过程促进胞内有机质溶出以及固着性胞外聚合物与细胞剥离，显著提升污泥厌氧消化过程中细胞破壁以水解酸化过程的速率，实现污泥的减量化和资源化利用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，包括以下步骤：
S1，污泥在AnDMBR的主反应区内进行厌氧消化处理并产生沼气，消化后的污泥进入到AnDMBR的膜分离区进行浓缩分离得到浓缩污泥；
S2，所述浓缩污泥一部分外排，一部分回流至侧流式污泥电破壁装置进行破壁处理，然后返回至AnDMBR的主反应区进行厌氧消化。
优选地，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，消化温度为35±2℃，pH为7～8。
优选地，所述步骤S1中，所述厌氧消化过程中，氧化还原电位ORP为-500～-450mV。
优选地，所述步骤S2，所述厌氧消化过程中，水力停留时间为10～20天，固体停留时间为30～50天。
优选地，所述步骤S2，所述破壁处理过程中，所述侧流式污泥电破壁装置发射的微波波长为1～1000mm，发射频率为0.3～300GHz，发射功率为500～1000W。
优选地，所述步骤S2中，进行破壁处理的浓缩污泥与主反应区进来的污泥的比例为50wt％～100wt％。
优选地，所述基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺中，VS的消解率≥40wt％，沼气产率≥0.70L/gVS。
本发明所提供的一种基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，还具有以下几点有益效果：
1、本发明的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，在膜分离区与主反应区之间的污泥循环管道上增设侧流电破壁装置，浓缩后的消化污泥经破壁后重新回流至主反应区，通过破壁过程促进胞内有机质溶出以及固着性胞外聚合物与细胞剥离，显著提升污泥厌氧消化过程中细胞破壁以水解酸化过程的速率，实现污泥的减量化和资源化利用；
2、本发明的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，通过将浓缩后的消化污泥进行破壁处理，促进浓缩污泥胞内有机质溶出以及固着性胞外聚合物与细胞剥离，突破传统工艺中污泥厌氧消化限速的影响，提升整个体系的消化效率，并为污泥厌氧消化AnDMBR的长期高效运行提供了技术保障；
3、本发明的基于污泥破壁的污泥厌氧消化工艺，通过动态膜分离实现高浓度污泥运行的同时，利用破壁技术突破了污泥厌氧消化的关键限速步骤，实现较常规AnDMBR污泥厌氧消化工艺更高的挥发性固体(VS)消解率及沼气产率，通过循环消化实现了污泥进一步的减量化与资源化，效果稳定可靠，可以推广。
（发明人：杨戌雷;顾萍;周斌;曹佳君;方丽敏;王志伟;吴炜;周博;戴若彬;王雪野）
