公布日：2023.11.28
申請日：2023.09.01
分類號：C02F11/04(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I
摘要
本發明公開了一種基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，污泥在AnDMBR的主反應區內進行厭氧消化處理并產生沼氣，消化后的污泥進入到AnDMBR的膜分離區進行濃縮分離得到濃縮污泥；濃縮污泥一部分外排，一部分回流至側流式污泥電破壁裝置進行破壁處理，然后返回至AnDMBR的主反應區進行厭氧消化。本發明在膜分離區與主反應區之間的污泥循環管道上增設側流式污泥電破壁裝置，濃縮后的消化污泥經破壁后重新回流至消化體系，通過破壁過程促進胞內有機質溶出以及固著性胞外聚合物與細胞剝離，顯著提升污泥厭氧消化過程中細胞破壁以水解酸化過程的速率，實現污泥的減量化和資源化利用。
權利要求書
1.一種基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1，污泥在AnDMBR的主反應區內進行厭氧消化處理并產生沼氣，消化后的污泥進入到AnDMBR的膜分離區進行濃縮分離得到濃縮污泥；S2，所述濃縮污泥一部分外排，一部分回流至側流式污泥電破壁裝置進行破壁處理，然后返回至AnDMBR的主反應區進行厭氧消化。
2.根據權利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，消化溫度為35～37℃，pH為7～8。
3.根據權利要求2所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，氧化還原電位ORP為-500～-450mV。
4.根據權利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述步驟S2，所述厭氧消化過程中，水力停留時間為10～20天，固體停留時間為30～50天。
5.根據權利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述步驟S2，所述破壁處理過程中，所述側流式污泥電破壁裝置發射的微波波長為1～1000mm，發射頻率為0.3～300GHz，發射功率為500～1000W。
6.根據權利要求1所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述步驟S2中，進行破壁處理的濃縮污泥與主反應區進來的污泥的比例為50wt％～100wt％。
7.根據權利要求1～6任一項所述的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，其特征在于，所述基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝中，VS的消解率≥40wt％，沼氣產率≥0.70L/gVS。
發明內容
針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，在膜分離區與主反應區之間的污泥循環管道上增設側流式污泥電破壁裝置，濃縮后的消化污泥經破壁后重新回流至主反應區，通過破壁過程促進胞內有機質溶出以及固著性胞外聚合物與細胞剝離，顯著提升污泥厭氧消化過程中細胞破壁以水解酸化過程的速率，實現污泥的減量化和資源化利用。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
本發明提供了一種基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，包括以下步驟：
S1，污泥在AnDMBR的主反應區內進行厭氧消化處理并產生沼氣，消化后的污泥進入到AnDMBR的膜分離區進行濃縮分離得到濃縮污泥；
S2，所述濃縮污泥一部分外排，一部分回流至側流式污泥電破壁裝置進行破壁處理，然后返回至AnDMBR的主反應區進行厭氧消化。
優選地，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，消化溫度為35±2℃，pH為7～8。
優選地，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，氧化還原電位ORP為-500～-450mV。
優選地，所述步驟S2，所述厭氧消化過程中，水力停留時間為10～20天，固體停留時間為30～50天。
優選地，所述步驟S2，所述破壁處理過程中，所述側流式污泥電破壁裝置發射的微波波長為1～1000mm，發射頻率為0.3～300GHz，發射功率為500～1000W。
優選地，所述步驟S2中，進行破壁處理的濃縮污泥與主反應區進來的污泥的比例為50wt％～100wt％。
優選地，所述基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝中，VS的消解率≥40wt％，沼氣產率≥0.70L/gVS。
本發明所提供的一種基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，還具有以下幾點有益效果：
1、本發明的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，在膜分離區與主反應區之間的污泥循環管道上增設側流電破壁裝置，濃縮后的消化污泥經破壁后重新回流至主反應區，通過破壁過程促進胞內有機質溶出以及固著性胞外聚合物與細胞剝離，顯著提升污泥厭氧消化過程中細胞破壁以水解酸化過程的速率，實現污泥的減量化和資源化利用；
2、本發明的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，通過將濃縮后的消化污泥進行破壁處理，促進濃縮污泥胞內有機質溶出以及固著性胞外聚合物與細胞剝離，突破傳統工藝中污泥厭氧消化限速的影響，提升整個體系的消化效率，并為污泥厭氧消化AnDMBR的長期高效運行提供了技術保障；
3、本發明的基于污泥破壁的污泥厭氧消化工藝，通過動態膜分離實現高濃度污泥運行的同時，利用破壁技術突破了污泥厭氧消化的關鍵限速步驟，實現較常規AnDMBR污泥厭氧消化工藝更高的揮發性固體(VS)消解率及沼氣產率，通過循環消化實現了污泥進一步的減量化與資源化，效果穩定可靠，可以推廣。
（發明人：楊戌雷;顧萍;周斌;曹佳君;方麗敏;王志偉;吳煒;周博;戴若彬;王雪野）
