公布日：2023.07.28
申请日：2023.05.09
分类号：C02F3/12(2023.01)I;C02F11/06(2006.01)I;B01F33/80(2022.01)I
摘要
本申请公开了一种生物污泥的处理系统及其方法，该处理系统包括富含臭氧的气体供应源、气液混合器、管道反应器和臭氧氧化反应器。气液混合器中富含臭氧的气体与生物污泥进行初步混合，控制两者在管道反应器中适当的停留时间。既提高了臭氧的利用率，又保证了臭氧与生物污泥的反应效率达到人们希望的程度。
权利要求书
1.一种生物污泥处理系统，其特征在于，包括：富含臭氧的气体供应源；至少一个气液混合器，分别与富含臭氧的气体供应源、管道反应器和臭氧氧化反应器相连接，用于促进富含臭氧的气体与生物污泥的初步混合；管道反应器用于控制富含臭氧的气体与生物污泥的停留时间；和臭氧氧化反应器，用于接收生物污泥，并分别与气液混合器以及管道反应器流体连接。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述气液混合器进一步包括文丘里装置。
3.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括一循环管路，用于将管道反应器中发生的臭氧氧化反应后的产物再次引入臭氧氧化反应器。
4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述富含臭氧的气体供应源进一步包括连接至氧气源的臭氧发生器。
5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述富含臭氧的气体是富含臭氧的氧气。
6.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述臭氧氧化反应器包括生物污泥进口、生物污泥出口和尾气出气口。
7.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述生物污泥的VSS值范围为14～40g/L。
8.一种生物污泥的处理方法，其特征在于，包括步骤：(1)引入生物污泥至臭氧氧化反应器中；(2)运行臭氧发生器以产生富含臭氧的气体；(3)从臭氧氧化反应器输送生物污泥至气液混合器，使得富含臭氧的气体与生物污泥初步混合；(4)上述初步混合后的混合物进入管道反应器，富含臭氧的气体与生物污泥在管道反应器中的停留时间大于等于2秒，较佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，进行臭氧氧化反应；(5)可选地，将管道反应器中发生的臭氧氧化反应后的产物再次进入臭氧氧化反应器，重复步骤(2)至(4)。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，引入到臭氧氧化反应器中的生物污泥的体积为臭氧氧化反应器的体积的20％～60％，较佳地为30％～50％。
10.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述管道反应器的体积约为臭氧氧化反应器体积的0.2～0.8％，较佳地为0.3～0.6％。
发明内容
为了克服上述技术问题，本申请提供了一种生物污泥的处理系统及其方法。
为了实现上述发明目的，本申请公开了一种生物污泥处理系统，包括：
富含臭氧的气体供应源；
至少一个气液混合器，分别与富含臭氧的气体供应源、管道反应器和臭氧氧化反应器相连接，用于促进富含臭氧的气体与生物污泥的初步混合；
管道反应器用于控制富含臭氧的气体与生物污泥的停留时间；和
臭氧氧化反应器，用于接收生物污泥，并分别与气液混合器以及管道反应器流体连接。
进一步地，所述气液混合器进一步包括文丘里装置。
进一步地，所述处理系统还包括一循环管路，用于将管道反应器中发生的臭氧氧化反应后的产物再次引入臭氧氧化反应器。
进一步地，所述富含臭氧的气体供应源进一步包括连接至氧气源的臭氧发生器。
进一步地，所述富含臭氧的气体是富含臭氧的氧气。
进一步地，所述处理系统还包括蠕动泵，所述蠕动泵调节从臭氧氧化反应器输出的生物污泥的流量。以优化所述臭氧氧化反应器内的生物固体的溶胞。
进一步地，所述臭氧氧化反应器包括生物污泥进口、生物污泥出口和尾气出气口。
进一步地，所述生物污泥的VSS值范围为14～40g/L。
本发明的第二方面提供了一种生物污泥的处理方法，包括步骤：
(1)引入生物污泥至臭氧氧化反应器中；
(2)运行臭氧发生器以产生富含臭氧的气体；
(3)从臭氧氧化反应器输送生物污泥至气液混合器，使得富含臭氧的气体与生物污泥初步混合；
(4)上述初步混合后的混合物进入管道反应器，富含臭氧的气体与生物污泥在管道反应器中的停留时间大于等于2秒，较佳地，大于等于3.6秒，更佳地大于等于10秒，进行臭氧氧化反应；
(5)可选地，将管道反应器中发生的臭氧氧化反应后的产物再次进入臭氧氧化反应器，重复步骤(2)至(4)。
进一步地，所述处理方法对臭氧的利用率在92％以上。
进一步地，引入到臭氧氧化反应器中的生物污泥的体积为臭氧氧化反应器的体积的20％～60％，较佳地为30％～50％。
进一步地，所述管道反应器的体积约为臭氧氧化反应器体积的0.2～0.8％，较佳地为0.3～0.6％。
与现有技术相比较，本申请所提供的技术方案具有以下优点：
1.针对一定范围VSS值的生物污泥，本申请的处理系统和处理方法可以有效地提高臭氧与生物污泥的反应效率。
2.气液混合器采用文丘里装置进行初步的气液混合，后续的管道反应器又延长了臭氧和生物污泥的接触时间，提高了臭氧的利用率。
3.臭氧氧化反应后的产物中的污泥可以再次进入臭氧氧化反应器，循环反复，使得臭氧更充分地与生物污泥中的细胞壁反应，为后续的目标工艺提供更佳的原料。
（发明人：明磊强;华志良;潘康红;张大海）
