一種熱化學污泥處理系統及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱化學污泥處理系統，該處理系統包括均質器、混合器、反應釜、換能系統、解壓器、脫水機、回流水箱、回流水泵、物料輸送泵；均質器上設有原泥料入口，其與混合器的輸入端之間的連接管道上安裝所述物料輸送泵，所述混合器的輸出端通過管道和反應釜的輸入端相連，所述反應釜的輸出端通過管道和換能系統相連；所述換能系統、解壓器、脫水機、回流水箱及回流水泵依次通過管道相連，回流水泵將回流水箱中的液體輸送至換能系統，形成一個換能及系統水循環(huán)系統；本發(fā)明還公開了熱化學污泥處理工藝，包括污泥均質、二級加熱、熱化學反應、換能系統、加熱處理等步驟。本發(fā)明具有成本低、能耗低、污泥處理效率高的特點。
【專利說明】
一種熱化學污泥處理系統及其工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術領域，尤其涉及污泥的熱化學處理系統及處理工藝。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業(yè)化和城市化進程逐步加快，城市的用水量和排水量也逐步增加，加劇了污水處理廠污泥產出量的飛速增長。由于污水廠污泥產量增長迅速、成分復雜等問題，若處理不當會對環(huán)境造成二次污染，同時也是對污泥中所含營養(yǎng)資源的一種浪費?，F階段污水處理廠通常采用機械方式對污泥進行脫水，其脫水率低，后繼污泥利用方法匱乏，容易造成二次環(huán)境污染。

【發(fā)明內容】

[0003]本
【申請人】針對現有技術的上述缺點，進行研究和設計，提供一種熱化學污泥處理系統及其工藝，其處理效率高，脫水效果好，處理后的污泥可以資源化利用，杜絕了二次污染。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下方案:
[0005]—種熱化學污泥處理系統，該處理系統包括均質器、混合器、反應釜、換能系統、解壓器、脫水機、回流水箱、回流水栗、物料輸送栗，所述均質器的輸入端為原泥料入口并設有常通高溫循環(huán)液輸入管道，其輸出端與混合器的輸入端之間的連接管道上安裝所述物料輸送栗，所述混合器的輸出端通過管道和反應釜的輸入端相連，所述反應釜的輸出端通過管道和換能系統相連，所述換能系統、解壓器、脫水機、回流水箱及回流水栗依次通過管道相連，回流水栗將回流水箱中的液體輸送至換能系統，形成一個脫水循環(huán)系統。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進:
[0007]所述處理系統還包括相連的加熱器及分流器，加熱器與換能系統連接，分流器的三個輸出端分別連接均質器、混合器及反應釜。
[0008]所述換能系統為間壁式、蓄熱式、流體連接間接式、直接接觸式或復式換能系統。
[0009]所述回流水箱上設有循環(huán)水管道入口、自來水管道口及循環(huán)水管道出口，所述循環(huán)水管道入口與脫水機連接，循環(huán)水管道出口與回流水栗連接。
[0010]作為上述方案的進一步改進，所述處理系統的全程處理壓力S1.5MPa，反應釜的反應溫度^ 150°C、反應時間S5min;所述污泥處理系統中，根據污泥泥質不同，可添加反應助劑和催化劑，添加通道可以在均質器的入口、回流水箱的入口及其所述污泥處理系統的其他位置。
[0011]本發(fā)明還公開了一種利用所述熱化學污泥處理系統的熱化學污泥處理工藝，
[0012]包括以下步驟:
[0013]第一步:原污泥經管道進入均質器，于均質器中加入部分循環(huán)液進行均質；
[0014]第二步:經均質器均質后的泥料通過物料輸送栗輸送至混合器，在混合器中對污泥進行一次循環(huán)液混合加熱，混合后的污泥溶液通過管道進入反應釜；
[0015]第三步:在反應釜中對污泥進行二次循環(huán)液混合加熱，并進行熱化學反應，使污泥有機成分有效水解，從而使污泥充分破壁排出胞間水分；
[0016]第四步:在換能系統中將反應釜熱化學反應后的污泥溶液溫度換熱給循環(huán)水，循環(huán)水可以循環(huán)利用；
[0017]第五步:在換能系統中換熱后的循環(huán)水在加熱器可以進行循環(huán)水或者循環(huán)水溶液的再加熱，并可加熱成不同溫度的高溫水溶液；
[0018]第六步:經過加熱器再加熱的循環(huán)水或循環(huán)水溶液返回至均質器、混合器及反應釜中循環(huán)利用。
[0019]其中，在第四步中，換能系統的換熱方式為水換熱或水溶液換熱;在第五步中，加熱器的加熱方式為燃氣、燃油、燃煤、電阻加熱、電磁加熱或微波加熱。
[°02°]本發(fā)明的技術效果在于:
[0021]本發(fā)明解決了熱化學方法中能耗大，成本高的問題，通過有效換能，提高了污泥的脫水性能及效率，是一種低運行成本的污泥無害化、穩(wěn)定化、減量化、資源化的一種處理方法。適合于實際規(guī)?；B續(xù)污泥處理;本發(fā)明處理后的污泥含水率S 40 % ;污泥中重金屬消減量^ 30 % ;污泥消減量以原泥80 %含水率為例，處理后為污泥含水率為40 %的情況下，處理后污泥體積減少量^ 75 %。本發(fā)明具有污泥處理效率高、效果好的特點，處理后的污泥不會造成二次環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
[0023]圖中:1、均質器；2、混合器；3、反應釜;4、換能系統；5、加熱器;6、分流器；7、解壓器;8、脫水機;9、回流水箱;1、回流水栗;11、物料輸送栗。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。
[0025]如圖1所示，本實施例的熱化學污泥處理系統，該處理系統包括均質器1、混合器2、反應釜3、換能系統4、解壓器7、脫水機8、回流水箱9、回流水栗10、物料輸送栗11，均質器I的輸入端為原泥料入口并設有常通高溫循環(huán)液輸入管道，其輸出端與混合器2的輸入端之間的連接管道上安裝物料輸送栗11，混合器2的輸出端通過管道和反應釜3的輸入端相連，反應釜3的輸出端通過管道和換能系統4相連，反應釜3的反應液通過換能系統4將殘余熱量換熱給循環(huán)水，換能系統4、解壓器7、脫水機8、回流水箱9及回流水栗10依次通過管道相連，回流水栗10將回流水箱9中的液體輸送至換能系統4，形成一個脫水循環(huán)系統。
[0026]本發(fā)明中，處理系統還包括相連的加熱器5及分流器6，加熱器5與換能系統4連接，分流器6設有三個分流管線，分別連接均質器1、混合器2及反應釜3。
[0027]本發(fā)明中，換能系統4為列管式換能系統；回流水箱9上設有循環(huán)水管道入口、自來水管道口(補充循環(huán)水量)及循環(huán)水管道出口，循環(huán)水管道入口與脫水機8連接，循環(huán)水管道出口與回流水栗10連接。
[0028]進一步地，本發(fā)明中，處理系統的全程處理壓力S1.5MPa，反應釜3的反應溫度^150°C、反應時間S5min;所述污泥處理系統中，根據污泥泥質不同，可添加反應助劑和催化劑，添加通道可以在均質器I的入口、回流水箱9的入口及其所述污泥處理系統的其他位置。
[0029]本實施例的利用熱化學污泥處理系統的熱化學污泥處理工藝，包括污泥均質、二級加熱、熱化學反應、換能系統、加熱處理，具體包括以下步驟:
[0030]第一步:原污泥經管道進入均質器I，于均質器I中加入部分循環(huán)液進行均質；
[0031]第二步:經均質器I均質后的泥料通過物料輸送栗11輸送至混合器2，在混合器2中對污泥進行一次循環(huán)液混合加熱，混合后的污泥溶液通過管道進入反應釜3;
[0032]第三步:在反應釜3中對污泥進行二次循環(huán)液混合加熱，并進行熱化學反應，使污泥有機成分降解為水和C02，從而使污泥充分破壁排出胞間水分；
[0033]第四步:在換能系統4中將反應釜3熱化學反應后的污泥溶液溫度換熱給循環(huán)水，循環(huán)水可以進行二次利用；
[0034]第五步:在換能系統4中換熱后的循環(huán)水在加熱器5可以進行循環(huán)水或者循環(huán)水溶液的再加熱；
[0035]第六步:經過加熱器5再加熱的循環(huán)水或循環(huán)水溶液返回至均質器1、混合器2及反應釜3中循環(huán)利用。
[0036]其中，在第四步中，換能系統4的換熱方式為水換熱或水溶液換熱;在第五步中，加熱器5的加熱方式為電阻加熱、電磁加熱或微波加熱。
[0037]利用本發(fā)明處理后的污泥，含水率S40%、污泥中重金屬消減量^ 30%，污泥消減量以原泥80%含水率為例，處理后為污泥含水率為40%的情況下，處理后污泥體積減少量$75%。
[0038]以上所舉實施例為本發(fā)明的較佳實施方式，僅用來方便說明本發(fā)明，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發(fā)明所提技術特征的范圍內，利用本發(fā)明所揭示技術內容所作出局部改動或修飾的等效實施例，并且未脫離本發(fā)明的技術特征內容，均仍屬于本發(fā)明技術特征的范圍內。
【主權項】
1.一種熱化學污泥處理系統，其特征在于:該處理系統包括均質器(I)、混合器(2)、反應釜(3)、換能系統(4)、解壓器(7)、脫水機(8)、回流水箱(9)、回流水栗(10)、物料輸送栗(11)，所述均質器(I)的輸入端為原泥料入口并設有常通高溫循環(huán)液輸入管道，其輸出端與混合器(2)的輸入端之間的連接管道上安裝所述物料輸送栗(11)，所述混合器(2)的輸出端通過管道和反應釜(3)的輸入端相連，所述反應釜(3)的輸出端通過管道和換能系統(4)相連，所述換能系統(4)、解壓器(7)、脫水機(8)、回流水箱(9)及回流水栗(10)依次通過管道相連，回流水栗(10)將回流水箱(9)中的液體輸送至換能系統(4)，形成一個換熱及水循環(huán)系統。2.如權利要求1所述的熱化學污泥處理系統，其特征在于:所述處理系統還包括相連的加熱器(5)及分流器(6)，加熱器(5)與換能系統(4)連接，分流器(6)的三個輸出端分別連接均質器(I)、混合器(2)及反應釜(3)。3.如權利要求1或2所述的熱化學污泥處理系統，其特征在于:所述換能系統(4)可為間壁式、蓄熱式、流體連接間接式、直接接觸式或復式換能系統。4.如權利要求1所述的熱化學污泥處理系統，其特征在于:所述回流水箱(9)上設有循環(huán)水管道入口、自來水管道口及循環(huán)水管道出口，所述循環(huán)水管道入口與脫水機(8)連接，循環(huán)水管道出口與回流水栗(10)連接。5.如權利要求1所述的一種熱化學污泥處理系統，其特征在于:所述處理系統的全程處理壓力^ 1.5MPa，反應釜(3)的反應溫度^ 150 °C、反應時間^ 5min。6.—種利用權利要求1所述熱化學污泥處理系統的熱化學污泥處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:原污泥經管道進入均質器(I)，于均質器(I)中加入部分循環(huán)液進行均質； 第二步:經均質器(I)均質后的泥料通過物料輸送栗(11)輸送至混合器(2)，在混合器(2)中對污泥進行一次循環(huán)液混合加熱，混合后的污泥溶液通過管道進入反應釜(3); 第三步:在反應釜(3)中對污泥進行二次循環(huán)液混合加熱，并進行熱化學反應，使污泥有機成有效水解，從而使污泥充分破壁排出胞間水分； 第四步:在換能系統(4)中將反應釜(3)熱化學反應后的污泥溶液溫度有效的換熱給循環(huán)水，循環(huán)水可以循環(huán)利用； 第五步:在換能系統(4)中換熱后的循環(huán)水在加熱器(5)可以進行循環(huán)水或者循環(huán)水溶液的再加熱，并可加熱成不同溫度的高溫水溶液。 第六步:經過加熱器(5)再加熱的循環(huán)水或循環(huán)水溶液通過分流器(6)輸送至均質器(1)、混合器(2)及反應釜(3)中循環(huán)利用。7.如權利要求6所述的一種熱化學污泥處理系統，其特征在于:在第四步中，換能系統(4)的換熱方式為水換熱或水溶液換熱。8.如權利要求6所述的一種熱化學污泥處理系統，其特征在于:在第五步中，加熱器(5)的加熱方式為燃氣、燃油、燃煤、電阻加熱、電磁加熱或微波加熱。9.如權利要求5所述的一種熱化學污泥處理系統，其特征在于:所述污泥處理系統中，根據污泥泥質不同，可添加反應助劑和催化劑，添加通道可以在均質器(I)的入口、回流水箱(9)的入口及其所述污泥處理系統的其他位置。
【文檔編號】C02F11/12GK105859094SQ201610278026
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】孫昊, 胡雁龍, 周洋, 王天, 王天一
【申請人】江南大學, 胡雁龍