本發(fā)明涉及環(huán)境保護領(lǐng)域，尤其涉及一種生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在原油收集和加工的整個過程中，油田所在地的土壤隨著原油從地層中被開采出來，被原油所污染，污泥中含有大量的有機物并攜帶許多懸浮固體，而且高溫高壓的油層中溶解了地層中的各種鹽類和氣體，使油田土壤成分更加復(fù)雜，并且在原油集輸過程中加入的各種化學(xué)藥劑也使土壤污染程度增加。隨著污泥排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格，對污泥中化學(xué)需氧量 (COD)、氮、磷等物質(zhì)的排放要求越來越高，工業(yè)污泥中化學(xué)需氧量 (COD) 的去除與脫氮除磷面臨著巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的處理方式往往增加基建投資的費用及能耗，并且運行較為復(fù)雜。

生物炭臭氧化反應(yīng)裝置及其污泥處理工藝是一種污泥處理的高效設(shè)備和工藝。其具有容積負荷、所需基建投資少，處理效率高，運行能耗低，運行費用少的特點。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的生物炭臭氧化反應(yīng)裝置還存在諸多問題：由于污泥含水量高，在有機物濃度過高的情況下，會導(dǎo)致細菌大量繁殖，堵塞管道，很容易導(dǎo)致反應(yīng)失敗，從而影響處理效果；而且，生物炭臭氧化反應(yīng)裝置對含有難降解有機物污泥中污染物的去除能力有限，該問題是制約生物炭臭氧化反應(yīng)裝置技術(shù)發(fā)展的主要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在污泥含水量高，在有機物濃度過高的情況下，通過臭氧殺滅細菌，防止其大量繁殖造成堵塞管道，能夠提高反應(yīng)成功率，同時結(jié)合水蒸氣和臭氧迅速降解有機物污泥中污染物。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器殼體和空氣泵，所述空氣泵連通一臭氧發(fā)生器，所述臭氧發(fā)生器出口連通一臭氧空氣管道，在反應(yīng)器殼體內(nèi)部設(shè)有一多孔金屬板，所述多孔金屬板將反應(yīng)器殼體內(nèi)部腔體分隔成頂部的氧化反應(yīng)腔和底部的臭氧空氣腔，所述臭氧空氣管道穿過所述反應(yīng)器殼體與臭氧空氣腔連通，一污泥生物炭混合投料裝置穿過反應(yīng)器殼體與氧化反應(yīng)腔連通，氧化反應(yīng)腔設(shè)有一臭氧化生物炭排放口，氧化反應(yīng)腔的頂部連通一尾氣排氣裝置，一柔性尾氣再循環(huán)管分別連通尾氣排氣裝置和空氣泵，所述柔性尾氣再循環(huán)管靠近尾氣排氣裝置一端設(shè)有過濾器，靠近空氣泵一端設(shè)有單向閥，氧化反應(yīng)腔的上部設(shè)有帶熱感應(yīng)機構(gòu)的噴水裝置，在臭氧空氣腔的底部設(shè)有出口閥，所述污泥生物炭混合投料裝置包括金屬筒，金屬筒的上端設(shè)置有進料斗，進料斗與金屬筒之間設(shè)置過濾裝置，進料斗的內(nèi)壁上設(shè)置有熱風(fēng)機，金屬筒的內(nèi)部安裝傳送輥，傳送輥與一電機連接，傳送輥上安裝加熱器，金屬筒上部開設(shè)有排氣孔、下部設(shè)有排污孔，傳送輥的下端安裝有模頭，模頭上部連接有冷卻水進水管、下部連接有冷卻水出水管。

其中，所述噴水裝置還包括進水管、噴頭、出水口和進水閥門，所述噴頭連接在進水管上，所述出水口位于噴頭上，所述閥門設(shè)置在進水管上；所述熱感應(yīng)機構(gòu)位于噴頭上，與進水閥門電信號連接并控制進水閥門的啟閉。

其中，所述噴頭可以繞著進水管呈360°旋轉(zhuǎn)。

其中，所述噴頭為球體或圓錐體。

其中，所述熱感應(yīng)機構(gòu)位于噴頭上出水口的上方。

其中，所述出水口上方設(shè)有可拆卸的濾網(wǎng)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明在污泥含水量高，在有機物濃度過高的情況下，通過臭氧殺滅細菌，防止其大量繁殖造成堵塞管道，提高反應(yīng)成功率。

2、本發(fā)明結(jié)合水蒸氣和臭氧對含有難降解有機物污泥中污染物的去除能力較強。

3、本發(fā)明柔性尾氣再循環(huán)管循環(huán)使用尾氣排氣裝置收集的處理尾氣，節(jié)能環(huán)保，特別是通過多個操作循環(huán)可以實現(xiàn)更理想的結(jié)果。

4、本發(fā)明的噴水裝置的噴頭可以繞著進水管呈360°旋轉(zhuǎn)，所以可以感應(yīng)的范圍更大，對污泥生物炭混合物能夠均勻噴灑。

5、本發(fā)明的噴水裝置的熱感應(yīng)機構(gòu)位于噴頭上出水口的上方，避免損壞熱感應(yīng)機構(gòu)。

6、本發(fā)明的噴水裝置的出水口還設(shè)有可拆卸的濾網(wǎng)，如果進水管的水不干凈，將出水口堵住，可以將濾網(wǎng)取下來清理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的污泥生物炭混合投料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的噴水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

101-空氣泵、102-臭氧發(fā)生器、103-臭氧空氣腔、104-多孔金屬板、105-反應(yīng)器殼體、106-出口閥、107-氧化反應(yīng)腔、108-污泥生物炭混合投料裝置、109-臭氧化生物炭排放口、110-尾氣排氣裝置、111-柔性尾氣再循環(huán)管、112-過濾器、113-單向閥、114-噴水裝置、116-臭氧空氣管道、201-進水管、202-噴頭、203-出水口、204-熱感應(yīng)機構(gòu)、205-進水閥門、206-濾網(wǎng)、301-金屬筒、302-進料斗、303-電機、304-熱風(fēng)機、305-過濾裝置、306-傳送輥、307-加熱器、308-排氣孔、309-排污孔、310-模頭、311-冷卻水進水管、312-冷卻水出水管。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

如圖1所示，一種生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器殼體105和空氣泵101，所述空氣泵101連通一臭氧發(fā)生器102，所述臭氧發(fā)生器102出口連通一臭氧空氣管道116，在反應(yīng)器殼體105內(nèi)部設(shè)有一多孔金屬板104，所述多孔金屬板104將反應(yīng)器殼體105內(nèi)部腔體分隔成頂部的氧化反應(yīng)腔107和底部的臭氧空氣腔103，所述臭氧空氣管道116穿過所述反應(yīng)器殼體105與臭氧空氣腔103連通，一污泥生物炭混合投料裝置108穿過反應(yīng)器殼體105與氧化反應(yīng)腔107連通，氧化反應(yīng)腔107設(shè)有一臭氧化生物炭排放口109，氧化反應(yīng)腔107的頂部連通一尾氣排氣裝置110，一柔性尾氣再循環(huán)管111分別連通尾氣排氣裝置110和空氣泵101，所述柔性尾氣再循環(huán)管111靠近尾氣排氣裝置110一端設(shè)有過濾器112，靠近空氣泵101一端設(shè)有單向閥113，氧化反應(yīng)腔107的上部設(shè)有帶熱感應(yīng)機構(gòu)204的噴水裝置114，在臭氧空氣腔103的底部設(shè)有出口閥106，如圖2所示，所述污泥生物炭混合投料裝置108包括金屬筒301，金屬筒301的上端設(shè)置有進料斗302，進料斗302與金屬筒301之間設(shè)置過濾裝置305，進料斗302的內(nèi)壁上設(shè)置有熱風(fēng)機304，金屬筒301的內(nèi)部安裝傳送輥306，傳送輥306與一電機303連接，傳送輥306上安裝加熱器307，金屬筒301上部開設(shè)有排氣孔308、下部設(shè)有排污孔309，傳送輥306的下端安裝有模頭310，模頭310上部連接有冷卻水進水管311、下部連接有冷卻水出水管312。優(yōu)選的，如圖3所示，所述噴水裝置114包括進水管201、噴頭202、出水口203和進水閥門205，所述噴頭202連接在進水管201上，所述出水口203位于噴頭202上，所述閥門205設(shè)置在進水管201上；所述熱感應(yīng)機構(gòu)204位于噴頭202上，與進水閥門205電信號連接并控制進水閥門205的啟閉。

優(yōu)選的，所述噴頭202可以繞著進水管201呈360°旋轉(zhuǎn)，由于所述熱感應(yīng)機構(gòu)204位于噴頭202上，所述噴頭202繞著進水管201旋轉(zhuǎn)時，可感應(yīng)的范圍更大。所述噴頭202為球體或圓錐體。所述熱感應(yīng)機構(gòu)204位于噴頭202上出水口的上方，避免出水口203漏水時損壞熱感應(yīng)機構(gòu)204。所述出水口203還設(shè)有可拆卸的濾網(wǎng)206，如果進水管201的水不干凈，將出水口203堵住，可以將濾網(wǎng)206取下來清理。

本發(fā)明的生物炭臭氧化反應(yīng)系統(tǒng)的工作原理如下：

按比例將污泥混合生物炭通過污泥生物炭混合投料裝置108投入反應(yīng)器殼體105內(nèi)；污泥生物炭混合投料裝置108工作時，將污泥與生物炭顆粒混合后由進料斗302投入，進料斗302上設(shè)置有熱風(fēng)機304，可起到烘干進料的作用，避免潮濕的污泥混合生物炭顆粒進入導(dǎo)致效率低下，過濾裝置305過濾污泥混合生物炭顆粒，將金屬廢屑吸附，避免損傷設(shè)備，過濾后的污泥混合生物炭顆粒進入金屬筒301內(nèi)部，傳送輥306帶動污泥混合生物炭顆粒向前運行，傳動輥306上設(shè)置有加熱器307使污泥混合生物炭顆粒升溫，使污泥中含有的可揮發(fā)物迅速蒸發(fā)，電磁加熱，升溫較快，金屬筒301的上部開設(shè)有排氣孔308、下部開設(shè)有排污孔309，方便排放集聚在金屬筒內(nèi)的熱氣和清理時留下的污水，傳送輥306將污泥混合生物炭顆粒傳送至模頭310，并由模頭310擠入反應(yīng)器殼體105內(nèi)，在模頭310的上方設(shè)置冷卻水進水管311、下方設(shè)置冷卻水出水管312，提高模頭310冷卻速度，避免出料黏在模頭310上的情況，提高產(chǎn)品質(zhì)量；然后監(jiān)測和調(diào)整生物炭溫度；同時調(diào)整在反應(yīng)器殼體105內(nèi)的生物炭的含水量和相對濕度，根據(jù)所要求的生物炭含水量和相對濕度，熱感應(yīng)機構(gòu)204控制進水閥門205開啟，噴頭202適當(dāng)噴水到氧化反應(yīng)腔107，和/或通過出口閥106在臭氧空氣腔103引入水蒸汽；空氣泵101泵送通過臭氧發(fā)生器102生成的臭氧到反應(yīng)器殼體105內(nèi)；臭氧氣體通過臭氧空氣腔103上方的多孔金屬板104進入氧化反應(yīng)腔107，同時可以通過控制空氣泵101風(fēng)扇速度輸送臭氧氣體；另外也可以利用在臭氧空氣腔103底部的出口閥106，引入其他氣體組分到反應(yīng)器殼體105內(nèi)處理生物炭臭氧化過程；同時，還可以利用柔性尾氣再循環(huán)管111循環(huán)使用尾氣排氣裝置110收集的處理尾氣；根據(jù)反應(yīng)器殼體105內(nèi)生物炭的溫度和含臭氧的氣流設(shè)定足夠的時間使臭氧與生物炭粒子相互作用，通過臭氧化生物炭排放口109獲得環(huán)保無公害的土壤，通過多個操作循環(huán)可以實現(xiàn)更理想的結(jié)果。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。