專利名稱：：活性污泥的物理分解方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種環(huán)保工藝及其設(shè)備，具體涉及一種活性污泥的物理分解方法以及這種方法所使用的活性污泥的物理分解設(shè)備。技術(shù)背景為滿足人們對(duì)清潔用水和優(yōu)質(zhì)環(huán)境的要求，大型城市的污水處理成為了一個(gè)緊迫的任務(wù)。但是現(xiàn)有技術(shù)中各大型城市的污水處理廠的運(yùn)作，是采用活性廢水經(jīng)過生物處理以達(dá)到凈化水質(zhì)效果，這種處理方法會(huì)產(chǎn)生大量廢棄的活性污泥。越來(lái)越多的活性污泥已經(jīng)成為威脅污水廠安全運(yùn)行的問題。隨著各國(guó)大型污水處理廠的不斷增加，如何安全、靈活而且經(jīng)濟(jì)地處理污水廠產(chǎn)生的污泥，使其不至成為二次污染的污染源，已經(jīng)成為環(huán)保
技術(shù)領(lǐng)域：
的一個(gè)難題。隨著城市污水處理程度的提高，近年來(lái)很多城市都在尋找活性污泥處理技術(shù)?；钚晕勰鄦为?dú)填埋會(huì)造成土地永久的不可再利用，活性污泥焚燒也存在成本過高和環(huán)境污染問題，物理干化處理污泥雖然實(shí)現(xiàn)了減量化，但因活性污泥含水量過高，也要消耗大量的能源。除此之外，蔬菜、水果、食品與皮革等產(chǎn)業(yè)，也產(chǎn)生大量有機(jī)垃圾，經(jīng)減量、消化后，其中部份可以作為堆肥；無(wú)再利用價(jià)值部份，才進(jìn)入掩埋場(chǎng)，大量減少掩埋場(chǎng)空間需求。這類"有機(jī)污泥"，亦包含于所述的"活性污泥"內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中活性污泥的處理方法是，利用喜氣或厭氣污泥消化方式，穩(wěn)定活性污泥性質(zhì)及改善活性污泥脫水性，進(jìn)而達(dá)到活性污泥減量效果，但是活性污泥進(jìn)行污泥消化時(shí)，由于污泥均為固形物，而且團(tuán)塊或顆粒的直徑較大，所以，當(dāng)借由生物消化過程將固形物轉(zhuǎn)換成生物可利用水溶液時(shí)，需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間。解決辦法是在喜氣或厭氣污泥消化的前，利用物理或化學(xué)分解方式使固形物的團(tuán)塊或顆粒分解破碎，以有效縮短整個(gè)污泥水解與分解時(shí)間?，F(xiàn)有技術(shù)中的許多物理破碎方式如研磨或高熱及高壓等，雖然可以達(dá)到污泥分解破碎效果，但操作高溫及高壓系統(tǒng)的技術(shù)層次高，而有導(dǎo)致操作成本高等問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)的加堿水解處理化學(xué)方式，是將污泥先進(jìn)入生物處理池，再進(jìn)入沉淀池予以沉淀，經(jīng)由加堿水解處理，可以回收至生物處理池進(jìn)行重新處理或經(jīng)由脫水，干燥處理步驟而獲得。因其需添加化學(xué)藥品至廢棄活性污泥中以達(dá)到污泥水解的效果，所以會(huì)增加藥品費(fèi)用的成本及水解污泥中不純物如鹽類等增加，造成廢水處理場(chǎng)操作上的困擾及使化學(xué)污染物增加等的反效果，造成環(huán)境上的二次公害，在應(yīng)用上經(jīng)常受到限制，且這種含有化學(xué)污染物的活性污泥有無(wú)法進(jìn)行有機(jī)堆肥等問題存在。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種活性污泥的物理分解破碎方法，以及這種方法所使用的設(shè)備。本發(fā)明是采用一種純粹物理方法，以提高活性污泥的(細(xì)胞)破碎效果、促進(jìn)水解與消化(消化所產(chǎn)生沼氣，可供發(fā)電)，達(dá)到活性污泥減量處理的目的。由于本發(fā)明是采用物理方式進(jìn)行污泥的破碎分解，所以不會(huì)增加污泥中的化學(xué)物質(zhì)(如鹽類)，不會(huì)造成后續(xù)處理與處置的困難。完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是，一種活性污泥的物理分解方法，其特征在于，步驟如下(1).將活性污泥送入沉淀池中沉淀，成為濃縮的活性污泥；(2).將沉淀池中濃縮的活性污泥送入物理分解裝置的進(jìn)料口；(3).物理分解裝置中的加壓機(jī)構(gòu)升壓到10,00050,000psi;(4).將加壓機(jī)構(gòu)中的高壓流體(注直接加壓于流體。該流體即指活性污泥)，垂直或接近垂直地通過所述的進(jìn)料口；由于伯爾尼效應(yīng)，高壓氣流在進(jìn)料口處產(chǎn)生的側(cè)向負(fù)壓，將所述進(jìn)料口處的活性污泥吸出，剪斷，分解，并帶入高速氣流；該區(qū)域構(gòu)成活性污泥的高剪斷區(qū)；(5).高剪斷區(qū)中帶有活性污泥顆粒的高壓氣流通過10至200微米的噴射孔隙，以接近音速或超音速的高速射流射出到反應(yīng)器中；(6).10至200微米的噴射孔隙中射出的活性污泥射流在反應(yīng)器中以90度至120度的角度對(duì)撞或高速?gòu)?qiáng)力剪斷，達(dá)到進(jìn)一步破碎、分散效果，使顆粒達(dá)到更小的粒徑及更窄分布(注:步驟4至步驟6是連續(xù)動(dòng)作，不能切割)。本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，是在以上方法中增加超聲波處理步驟(7).將活性污泥送入超聲波處理器，以20~100kHz的頻率與17-20振幅(Sonotrodeamplitude)的超聲波處理，以打破污泥中微生物的細(xì)胞壁，達(dá)到細(xì)胞破碎、促進(jìn)水解與消化的效果。所述的超聲波處理步驟，可以設(shè)置在所述第(3)步驟之前或之后；或者設(shè)置在所述第4步驟之前或第(6)步驟之后；也可以單獨(dú)使用超聲波方式處理。本發(fā)明推薦，所述的超聲波處理步驟，可以每160分鐘為一次處理時(shí)間，；降污泥冷卻到室溫后(在高溫5055。C消化時(shí)，未必要降溫冷卻)，再進(jìn)行下一次超聲波處理；先后共處理1~10次。在高壓、高速流體流動(dòng)下使活性污泥可以在反應(yīng)器內(nèi)，借由超音波的氣穴效應(yīng)(cavitationeffect)、共振效應(yīng)(resonanceeffect)，而使污泥茅貞粒呈90度互相對(duì)撞，沖擊(impact),或高速剪斷(Shear)，誘發(fā)差動(dòng)式速度(differentialvelocity)而導(dǎo)致流體變形、分散，達(dá)到破碎、分解的效果。所述的噴射孔隙的直徑為10至200微米；(孔隙直徑也可以配合活性污泥之大小加以改變)所述的活性污泥射流最大流體速度為200m/s。所述活性污泥的射流可以一次或至多五次地通過噴射孔隙，所以，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)化方案，是在以上方法中增加以下步驟(8).將步驟(5)或步驟或(6)步驟(7)得到的活性污泥，返回到步驟(2)，即重新返回沉淀池，然后再次通過噴射孔隙中射出。因?yàn)橥ㄟ^噴射孔隙的次數(shù)太多次會(huì)不敷成本，本發(fā)明推薦，該步驟反復(fù)進(jìn)行24次。活性污泥重新返回的沉淀池可以是原來(lái)的沉淀池，也可以是另一個(gè)沉淀池(即沉淀池可以是沉淀池A與沉淀池B交替使用)。這樣，所述活性污泥的射流可以一次或反復(fù)多次地通過噴射孔隙。經(jīng)過本發(fā)明上述物理方法處理后的活性污泥破碎分解效果良好，可以繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中的其它處理步驟。例如，污泥的脫水處理、生物發(fā)酵處理、消化處理。消化所產(chǎn)生沼氣，可供發(fā)電，以及最終填埋處理等步驟。即本發(fā)明還可以增加步驟(9).各以上步驟所產(chǎn)生的沼氣，引入發(fā)電"i殳備進(jìn)行發(fā)電。完成本申請(qǐng)第二項(xiàng)發(fā)明任務(wù)的方案是一種上述活性污泥的物理分解方法所使用的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備，其特征在于，結(jié)構(gòu)如下，該物理分解設(shè)備上設(shè)有進(jìn)料口；該進(jìn)料口后面連接有活性污泥的高剪斷區(qū)；同時(shí)，該物理分解設(shè)備上設(shè)有加壓裝置，該加壓裝置上設(shè)有空氣壓縮機(jī)，以產(chǎn)生10,000-50,000psi的壓力；該加壓裝置的高壓氣流的流向與所述進(jìn)料口成垂直或接近垂直地設(shè)置；自該進(jìn)料口開始的流體流動(dòng)方向，構(gòu)成所述的活性污泥的高剪斷區(qū)；在該高剪斷區(qū)后面連接有反應(yīng)器；所述高剪斷區(qū)與該反應(yīng)器之間設(shè)有10至200微米的噴射孔隙；所述的反應(yīng)器的另一端設(shè)有出料口。以上設(shè)備的優(yōu)化方案有1、還增設(shè)有超聲波處理單元(作為活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備中的一段)，該超聲波處理單元連接在所述的活性污泥的高剪斷區(qū)之前，或設(shè)置在所述的活性污泥的高剪斷區(qū)與反應(yīng)器之間，或者設(shè)置在所迷的反應(yīng)器之后；該超聲波處理單元中設(shè)置有超聲波發(fā)生器。2、所述進(jìn)料口處設(shè)有漏斗狀的進(jìn)料裝置；3、所述的噴射孔隙由陶資及燒結(jié)鉆石所構(gòu)成；4、所述的高剪斷區(qū)與反應(yīng)器采用以下結(jié)構(gòu)(1).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成十字形該高剪斷區(qū)與反應(yīng)器設(shè)置在同一軸10在線，所述的進(jìn)料口與該軸線垂直；所述反應(yīng)器的直徑大于高剪斷區(qū)的直徑，也大于其后的出料口，截面構(gòu)成十字形。在這種形式的反應(yīng)器內(nèi)，在高壓、高速流體流動(dòng)下使活性污泥可以在反應(yīng)器內(nèi)，借由超音波的氣穴效應(yīng)(cavitationeffect)、共振效應(yīng)(resonanceeffect),使其中的生物細(xì)胞破碎并快速水解。(注直接加壓于流體=活性污泥)(2).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成Y形所述的加壓裝置同時(shí)設(shè)置兩個(gè)，該兩個(gè)加壓裝置同時(shí)通過兩個(gè)高剪斷區(qū)和兩個(gè)噴射孔隙與同一個(gè)反應(yīng)器連接；形成兩股活性污泥噴射流在反應(yīng)器內(nèi)的對(duì)撞。該Y形結(jié)構(gòu)可以采用單槽或多槽形式。(3).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成山字形所述的進(jìn)料口向下的管道垂直轉(zhuǎn)為水平，與加壓裝置向下的管道垂直相交，構(gòu)成高剪斷區(qū)，并繼續(xù)延伸后垂直轉(zhuǎn)向上，通過噴射孔隙連接到反應(yīng)器。(4).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成Z形所述的加壓裝置及其后的高壓流體管道及進(jìn)料口垂直"&置，與其連接的高剪斷區(qū)水平設(shè)置；再向下與垂直s設(shè)置的反應(yīng)器通過噴射孔隙連接。該Z形結(jié)構(gòu)可以采用單槽或多槽形式。(5).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為多槽形一個(gè)加壓裝置其后平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)，所有高剪斷區(qū)分別通過各自的噴射孔隙與同一個(gè)反應(yīng)器連接；(6).高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為對(duì)撞的多槽形上述第(5)方案中的"一個(gè)加壓裝置其后平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)"，設(shè)置有兩組，該兩組所有高剪斷區(qū)分別通過各自的噴射孔隙——對(duì)應(yīng)地噴入同一個(gè)反應(yīng)器。以上所述的各種優(yōu)化方案之間可以彼此組合，例如"高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為多槽形"的結(jié)構(gòu)也可以設(shè)置為十字形、Y形、Z形或其它形狀。5,對(duì)應(yīng)于活性污泥的物理分解方法中所增加的步驟(8)(即，將步驟(5)或步驟(6)或步驟00得到的活性污泥，返回到(2),即重新返回沉淀池，然后再次通過噴射孔隙中射出)，本設(shè)備中增加有所述的反應(yīng)器的前面或后面，設(shè)置有返回管道和返回污泥泵。該返回管道的出口設(shè)置在原沉淀池處；或另一個(gè)沉淀池處。本發(fā)明采用了純粹物理方法，達(dá)到了提高活性污泥的破碎分解效果，達(dá)到活性污泥減量處理的目的。由于本發(fā)明是采用物理方式進(jìn)行污泥的破碎分解，所以不會(huì)增加污泥中的化學(xué)物質(zhì)(如鹽類)，不會(huì)造成后續(xù)處理與處置的困難。本發(fā)明所提供的設(shè)備除空氣壓縮機(jī)以外，沒有活動(dòng)部件，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，使用壽命較長(zhǎng)。其中，增加超音波處理每次(12min)所4t電量為0.09kWh，VSS減少與CODs增加之結(jié)果如下以超音波破碎污泥之結(jié)果(36min)，VSS可減量17%,COD約增加5645mg/L，由于此乃初步試驗(yàn)結(jié)果，尚未尋求最佳化測(cè)試條件，未來(lái)經(jīng)最佳化后，超音波水解效果應(yīng)可達(dá)到減量40%的目標(biāo)。因污泥破碎后，會(huì)增加有機(jī)物的濃度，因此，為減少放流水有才JL物濃度以及考慮回收再利用，會(huì)在后續(xù)增加厭氧消化程序，一方面可將污泥繼續(xù)消化減量，同時(shí)也利用超音破破碎后增加之有機(jī)物，另一方面可產(chǎn)生甲烷氣體，以作為能源使用。圖1為本發(fā)明活性污泥的處理流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例6結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例7結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明處理的各種不同活性污泥耗氧率變化圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1,活性污泥的物理分解方法，所處理的的活性污泥來(lái)自4b纖廠活性污泥系統(tǒng)的廢棄污泥，該污泥性質(zhì)如表1所示，其中平均總污泥濃度(SS)為7060mg/L,可揮發(fā)污泥濃度(VSS)為6090mg/L，VSS/SS比值為0.86。表1化纖業(yè)廢棄活性污泥基本性質(zhì)*pH<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>4CODs為溶解性COD;CODt為總COD;TKN為總凱氏氮參照?qǐng)D1，處理步驟如下(1).將活性污泥送入沉淀池中沉淀，成為濃縮的活性污泥；(2).將沉淀池中濃縮的活性污泥送入對(duì)撞破碎裝置的進(jìn)料口；(3).對(duì)撞破碎裝置中的加壓機(jī)構(gòu)升壓到10,000~50,000psi;(4).將加壓機(jī)構(gòu)中的高壓流體，垂直或接近垂直地通過所迷的進(jìn)料口；由于伯爾尼效應(yīng)，高壓流體在進(jìn)料口處產(chǎn)生的負(fù)壓，將所述進(jìn)料口處的活性污泥p及出，剪斷，分解，并帶入高速流體；該區(qū)域構(gòu)成活性污泥的高剪斷區(qū)；(5).高剪斷區(qū)中帶有活性污泥顆粒的高速流體通過10至200微米的噴射孔隙，以接近音速或超音速的高速射流射出到反應(yīng)器中；(6).10至200微米的噴射孔隙中射出的活性污泥射流在反應(yīng)器中以90度至120度的角度對(duì)撞或高速?gòu)?qiáng)力剪斷，達(dá)到進(jìn)一步破碎、分歉效杲，使顆粒達(dá)到更小的粒徑及更窄分布。經(jīng)過本發(fā)明上述物理方法處理后的活性污泥破碎分解效果良好，可以繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中的其它處理步驟。表2示出本發(fā)明與加堿水解處理化纖業(yè)廢棄污泥的結(jié)果。^^析方法的code是依照pH:NIEAW424.51A，導(dǎo)電度NIEAW203.51B,COD:NIEAW517.50B，SS:NIEAW210.56A.。使用本發(fā)明處理后，對(duì)于導(dǎo)電度與處理前原污泥比較并沒有明顯變化，而加堿水解污泥會(huì)使導(dǎo)電度從2050^s/cm增加至15,130ps/cm。在污泥顆粒粒徑大小方面，原污泥、本發(fā)明及加堿水解分別為3941、1467及2818nm(以D50表示)，本發(fā)明可以有效將污泥顆粒粒徑變小，達(dá)到污泥污泥微細(xì)化效果。與加堿比較時(shí)，可以有效提高污泥水解率從20%提高至32%(以VSS減少率表示)，可以大幅提升后續(xù)水解污泥分解或減量的效果。表2.污泥水解處理效果的歸納項(xiàng)目原污泥本專利加堿水解PH7.16.786.78導(dǎo)電度0is/cm)2050204015130TSS(mg/L)706358756615VSS(mg/L)609341484893D50(nm)394114672818vss減少率(％)31.919.7CODt:totalchemicaloxygendemand,總化學(xué)需氧量CODs:solublechemicaloxygendemand，溶解性化學(xué)需氧量TSS:totalsuspendedsolids，總懸浮固體物VSS:volatilesuspendedsolids，揮發(fā)性浮固體物將原污泥、加堿水解及本發(fā)明產(chǎn)生水解污泥進(jìn)行比攝氧率(specificoxygenuptakerate,SOUR)比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示，以l，OOOmg/L污泥濃度(以COD濃度表示)為例，原污泥、加堿水解污泥及本發(fā)明水解污泥的比攝氧率分別為27、145及198mg02/gVSS.hr，經(jīng)本發(fā)明設(shè)備處理后水解污泥由于污泥顆粒粒徑變小及污泥水解率提高，故可以增加喜氣微生物比攝氧率，加速水解污泥分解速度及達(dá)到污泥減量效果。參照?qǐng)D2:物理分解設(shè)備上設(shè)有進(jìn)料口1進(jìn)料口處設(shè)有漏斗狀的進(jìn)料裝置1-1，物理分解設(shè)備上還設(shè)有加壓裝置2，加壓裝置2上設(shè)有空氣壓縮機(jī)，以產(chǎn)生IO，OOO~50,000psi的壓力；加壓裝置2的高壓氣流的流向與進(jìn)料口1垂直設(shè)置；自進(jìn)料口1開始的氣流流動(dòng)方向，構(gòu)成活性污泥的高剪斷區(qū)3;在高剪斷區(qū)3后面連接有反應(yīng)器4;反應(yīng)器4與高剪斷區(qū)3之間設(shè)有10至200微米的由陶瓷及燒結(jié)鉆石所構(gòu)成的噴射孔隙5;反應(yīng)器4的另一端設(shè)有出料口6。高剪斷區(qū)3與反應(yīng)器4設(shè)置在同一軸在線，所述的進(jìn)料口l與該軸線垂直；反應(yīng)器4的直徑大于高剪斷區(qū)3的直徑，也大于其后的出料口6,截面構(gòu)成十字開實(shí)施例2，參照?qǐng)D3:與實(shí)施例1基本相同，^f旦加壓裝置2同時(shí)i殳置兩個(gè)，該兩個(gè)加壓裝置2同時(shí)通過兩個(gè)高剪斷區(qū)3和兩個(gè)噴射孔隙5與同一個(gè)反應(yīng)器4連接；高剪斷區(qū)3與反應(yīng)器4構(gòu)成Y形；形成兩股活性污泥噴射流在反應(yīng)器4內(nèi)的對(duì)撞。實(shí)施例3，參照?qǐng)D4:與實(shí)施例1基;M目同，但進(jìn)料口1向下的管道垂直轉(zhuǎn)為水平，與加壓裝置2向下的管道垂直相交，構(gòu)成高剪斷區(qū)3，并繼續(xù)延伸后，垂直轉(zhuǎn)向上，通過噴射孔隙5連接到反應(yīng)器4。高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成山字形。反應(yīng)器4后面通過噴射孔隙5b連接有第2個(gè)高剪斷區(qū)3b。實(shí)施例4，參照?qǐng)D5:與實(shí)施例l基本相同，但加壓裝置2及其后的高壓流體管道及進(jìn)料口1垂直設(shè)置，與其連接的高剪斷區(qū)3水平設(shè)置；再向下與垂直設(shè)置的反應(yīng)器4通過噴射孔隙5連接。高剪斷區(qū)3與反應(yīng)器4構(gòu)成Z形。(注直接加壓于流體=活性污泥)實(shí)施例5，與實(shí)施例l基本相同，但高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為多槽形加壓裝置2的后面平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)3,所有高剪斷區(qū)3分別通過各自的噴射孔隙5與同一個(gè)反應(yīng)器4連接(本實(shí)施例沒有附圖，結(jié)構(gòu)可以參考實(shí)施例6的附圖6)。實(shí)施例6，參照?qǐng)D6:與實(shí)施例1基本相同，但高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為Y形對(duì)撞的多槽形上述第(5)方案中的"一個(gè)加壓裝置其后平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)"，設(shè)置有兩組，該兩組所有高剪斷區(qū)分別通過各自的噴射孔隙--對(duì)應(yīng)地噴入同一個(gè)反應(yīng)器。實(shí)施例7，參照?qǐng)D7:與實(shí)施例6基本相同，但高剪斷區(qū)3與反應(yīng)器4為多槽形"的結(jié)構(gòu)設(shè)置為勺字形。實(shí)施例8，與實(shí)施例l基本相同，但還增設(shè)有超聲波處理單元(作為活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備中的一段)，該超聲波處理單元連才妾在所述的反應(yīng)器之后；該超聲波處理單元中設(shè)置有超聲波發(fā)生器。權(quán)利要求1、一種活性污泥的物理分解方法，其特征在于，步驟如下(1).將活性污泥送入沉淀池中沉淀，成為濃縮的活性污泥；(2).將沉淀池中濃縮的活性污泥送入物理分解裝置的進(jìn)料口；(3).物理分解裝置中的加壓機(jī)構(gòu)升壓到10,000～50,000psi；(4).將加壓機(jī)構(gòu)中的高壓流體，垂直或接近垂直地通過所述的進(jìn)料口；由于伯爾尼效應(yīng)，高壓流體在進(jìn)料口處產(chǎn)生的側(cè)向負(fù)壓，將所述進(jìn)料口處的活性污泥吸出，剪斷，分解，并帶入高速氣流；該區(qū)域構(gòu)成活性污泥的高剪斷區(qū)；(5).高剪斷區(qū)中帶有活性污泥顆粒的高壓氣流通過10至200微米的噴射孔隙，以接近音速或超音速的高速射流射出到反應(yīng)器中；(6).10至200微米的噴射孔隙中射出的活性污泥射流在反應(yīng)器中以90度至120度的角度對(duì)撞或高速?gòu)?qiáng)力剪斷，達(dá)到進(jìn)一步破碎、分散效果，使顆粒達(dá)到更小的粒徑及更窄分布。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，在以上方法中增加超聲波處理步驟(7).將活性污泥送入超聲波處理器，以20~100kHz的頻率與17~20^irn振幅的超聲波處理，以打破污泥中微生物的細(xì)胞壁，達(dá)到細(xì)胞破碎、促進(jìn)水解與消化的效果。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的超聲波處理步驟(7),設(shè)置在所述第(3)步驟之前或之后；或者設(shè)置在所述第4步驟之前或第(6)步驟之后；或是單獨(dú)使用超聲波方式處理。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的超聲波處理步驟，每1~60分鐘為一次處理時(shí)間，待污泥冷卻到室溫后，再進(jìn)行下一次超聲波處理；先后共處理110次。5、根據(jù)權(quán)利要求14之一所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的噴射孔隙的直徑為10至200樣支米。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的活性污泥射流最大流體速度為200m/s。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，在以上方法中增加以下步驟(8).將步驟(5)或步驟(6)或步驟(7)得到的活性污泥，重新返回沉淀池，然后再次通過噴射孔隙中射出。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的步驟(8)反復(fù)進(jìn)行2~4次。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的活性污泥的物理分解方法，其特征在于，所述的步驟(8)中的活性污泥重新返回的沉淀池是原來(lái)的沉淀池，或是另一個(gè)^L淀池。10、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解方法所使用的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)夸，其特征在于，結(jié)構(gòu)如下該物理分解設(shè)備上設(shè)有進(jìn)料口；同時(shí)，該物理分解設(shè)備上設(shè)有加壓裝置，該加壓裝置上設(shè)有空氣壓縮機(jī)，以產(chǎn)生10,00050，000psi的壓力；該加壓裝置的產(chǎn)生高壓流體的流向與所述進(jìn)料口成垂直或接近垂直地設(shè)置；自該進(jìn)料口開始的流體流動(dòng)方向，構(gòu)成活性污泥的高剪斷區(qū)；在該高剪斷區(qū)后面連接有反應(yīng)器；該反應(yīng)器與所述高剪斷區(qū)之間設(shè)有10至200微米的噴射孔隙；所述的反應(yīng)器的另一端設(shè)有出料口。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理夯解設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料口處設(shè)有漏斗狀的進(jìn)料裝置。12、根據(jù)權(quán)利要求10所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備，其特征在于，所述的噴射孔隙由陶瓷及燒結(jié)鉆石所構(gòu)成。13、根據(jù)權(quán)利要求10或11或12所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備，其特征在于，所述的高剪斷區(qū)與反應(yīng)器采用以下結(jié)構(gòu)之一高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成十字形該高剪斷區(qū)與反應(yīng)器設(shè)置在同一軸在線，所述的進(jìn)料口與該軸線垂直；所述反應(yīng)器的直徑大于高剪斷區(qū)的直徑，也大于其后的出料口，截面構(gòu)成十字形；高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成Y形所述的加壓裝置同時(shí)設(shè)置兩個(gè)，該兩個(gè)加壓裝置同時(shí)通過兩個(gè)高剪斷區(qū)和兩個(gè)噴射孔隙與同一個(gè)反應(yīng)器連接；形成兩股活性污泥噴射流在反應(yīng)器內(nèi)的對(duì)撞；高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成山字形所述的進(jìn)料口向下的管道垂直轉(zhuǎn)為水平，與加壓裝置向下的管道垂直相交，構(gòu)成高剪斷區(qū)，并繼續(xù)延伸后垂直轉(zhuǎn)向上，通過噴射孔隙連接到反應(yīng)器；高剪斷區(qū)與反應(yīng)器構(gòu)成Z形所述的加壓裝置及其后的高壓流體管道及進(jìn)料口垂直設(shè)置，與其連接的高剪斷區(qū)水平設(shè)置；再向下與垂直s設(shè)置的反應(yīng)器通過噴射孔隙連接；高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為多槽形一個(gè)加壓裝置其后平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)，所有高剪斷區(qū)分別通過各自的噴射孔隙與同一個(gè)反應(yīng)器連接；高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為對(duì)撞的多槽形所述的"一個(gè)加壓裝置其后平行地設(shè)置有若干個(gè)高剪斷區(qū)"，設(shè)置有兩組，該兩組所有高剪斷區(qū)分別通過各自的噴射孔隙——對(duì)應(yīng)地噴入同一個(gè)反應(yīng)器。14、才艮據(jù)權(quán)利要求13所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備，其特征在于，所述的高剪斷區(qū)與反應(yīng)器為多槽形的結(jié)構(gòu)，并同時(shí)設(shè)置為十字形、Y形、Z形或勺字形。15、根據(jù)權(quán)利要求10或11或12所述的活性污泥對(duì)撞破碎的物理分解設(shè)備，其特征在于，所述的反應(yīng)器的前面或后面，設(shè)置有返回管道和返回污泥泵；該返回管道的出口設(shè)置在原沉淀池處；或另一個(gè)沉淀池處。全文摘要活性污泥的物理分解方法及其設(shè)備(1)活性污泥送入沉淀池中沉淀、濃縮；(2)將濃縮活性污泥送入物理分解裝置的進(jìn)料口；(3)升壓到10,000～50,000psi；(4)將高壓流體垂直或接近垂直地通過進(jìn)料口；將進(jìn)料口處的活性污泥吸出，剪斷，分解，并帶入高速氣流；(5)帶有活性污泥顆粒的高壓氣流通過10至200微米的噴射孔隙，以音速射出到反應(yīng)器中；(6)射出的活性污泥射流在反應(yīng)器中對(duì)撞或高速?gòu)?qiáng)力剪斷，進(jìn)一步破碎、分散，使顆粒達(dá)到更小的粒徑及更窄分布。設(shè)備設(shè)有進(jìn)料口、加壓裝置、高剪斷區(qū)；其后有反應(yīng)器并設(shè)有微小噴射孔隙。本發(fā)明不會(huì)增加污泥中的化學(xué)物質(zhì)。VSS可減量17％，COD約增加5645mg/L。文檔編號(hào)C02F11/00GK101628777SQ20091002782公開日2010年1月20日申請(qǐng)日期2009年5月15日優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日發(fā)明者李必昌申請(qǐng)人:李必昌