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一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)及其工藝的制作方法

文檔序號:10503137閱讀:512來源:國知局
一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)及其工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),該處理系統(tǒng)包括均質(zhì)器、混合器、反應(yīng)釜、換能系統(tǒng)、解壓器、脫水機(jī)、回流水箱、回流水泵、物料輸送泵;均質(zhì)器上設(shè)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(yīng)釜的輸入端相連,所述反應(yīng)釜的輸出端通過管道和換能系統(tǒng)相連;所述換能系統(tǒng)、解壓器、脫水機(jī)、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(tǒng),形成一個(gè)換能及系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng);本發(fā)明還公開了熱化學(xué)污泥處理工藝,包括污泥均質(zhì)、二級加熱、熱化學(xué)反應(yīng)、換能系統(tǒng)、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(diǎn)。
【專利說明】
一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)及其工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及污泥的熱化學(xué)處理系統(tǒng)及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)化和城市化進(jìn)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(chǎn)出量的飛速增長。由于污水廠污泥產(chǎn)量增長迅速、成分復(fù)雜等問題,若處理不當(dāng)會(huì)對環(huán)境造成二次污染,同時(shí)也是對污泥中所含營養(yǎng)資源的一種浪費(fèi)?,F(xiàn)階段污水處理廠通常采用機(jī)械方式對污泥進(jìn)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(nèi)容】

[0003]本
【申請人】針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn),進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),提供一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)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(xué)污泥處理系統(tǒng),該處理系統(tǒng)包括均質(zhì)器、混合器、反應(yīng)釜、換能系統(tǒng)、解壓器、脫水機(jī)、回流水箱、回流水栗、物料輸送栗,所述均質(zhì)器的輸入端為原泥料入口并設(shè)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(yīng)釜的輸入端相連,所述反應(yīng)釜的輸出端通過管道和換能系統(tǒng)相連,所述換能系統(tǒng)、解壓器、脫水機(jī)、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(tǒng),形成一個(gè)脫水循環(huán)系統(tǒng)。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0007]所述處理系統(tǒng)還包括相連的加熱器及分流器,加熱器與換能系統(tǒng)連接,分流器的三個(gè)輸出端分別連接均質(zhì)器、混合器及反應(yīng)釜。
[0008]所述換能系統(tǒng)為間壁式、蓄熱式、流體連接間接式、直接接觸式或復(fù)式換能系統(tǒng)。
[0009]所述回流水箱上設(shè)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(jī)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(jìn)一步改進(jìn),所述處理系統(tǒng)的全程處理壓力S1.5MPa,反應(yīng)釜的反應(yīng)溫度^ 150°C、反應(yīng)時(shí)間S5min;所述污泥處理系統(tǒng)中,根據(jù)污泥泥質(zhì)不同,可添加反應(yīng)助劑和催化劑,添加通道可以在均質(zhì)器的入口、回流水箱的入口及其所述污泥處理系統(tǒng)的其他位置。
[0011]本發(fā)明還公開了一種利用所述熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)的熱化學(xué)污泥處理工藝,
[0012]包括以下步驟:
[0013]第一步:原污泥經(jīng)管道進(jìn)入均質(zhì)器,于均質(zhì)器中加入部分循環(huán)液進(jìn)行均質(zhì);
[0014]第二步:經(jīng)均質(zhì)器均質(zhì)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(jìn)行一次循環(huán)液混合加熱,混合后的污泥溶液通過管道進(jìn)入反應(yīng)釜;
[0015]第三步:在反應(yīng)釜中對污泥進(jìn)行二次循環(huán)液混合加熱,并進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng),使污泥有機(jī)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(tǒng)中將反應(yīng)釜熱化學(xué)反應(yīng)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(tǒng)中換熱后的循環(huán)水在加熱器可以進(jìn)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(jīng)過加熱器再加熱的循環(huán)水或循環(huán)水溶液返回至均質(zhì)器、混合器及反應(yīng)釜中循環(huán)利用。
[0019]其中,在第四步中,換能系統(tǒng)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?xì)?、燃油、燃煤、電阻加熱、電磁加熱或微波加熱?br>[°02°]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0021]本發(fā)明解決了熱化學(xué)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(yùn)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(shí)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(diǎn),處理后的污泥不會(huì)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(zhì)器;2、混合器;3、反應(yīng)釜;4、換能系統(tǒng);5、加熱器;6、分流器;7、解壓器;8、脫水機(jī);9、回流水箱;1、回流水栗;11、物料輸送栗。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示,本實(shí)施例的熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),該處理系統(tǒng)包括均質(zhì)器1、混合器2、反應(yīng)釜3、換能系統(tǒng)4、解壓器7、脫水機(jī)8、回流水箱9、回流水栗10、物料輸送栗11,均質(zhì)器I的輸入端為原泥料入口并設(shè)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(yīng)釜3的輸入端相連,反應(yīng)釜3的輸出端通過管道和換能系統(tǒng)4相連,反應(yīng)釜3的反應(yīng)液通過換能系統(tǒng)4將殘余熱量換熱給循環(huán)水,換能系統(tǒng)4、解壓器7、脫水機(jī)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(tǒng)4,形成一個(gè)脫水循環(huán)系統(tǒng)。
[0026]本發(fā)明中,處理系統(tǒng)還包括相連的加熱器5及分流器6,加熱器5與換能系統(tǒng)4連接,分流器6設(shè)有三個(gè)分流管線,分別連接均質(zhì)器1、混合器2及反應(yīng)釜3。
[0027]本發(fā)明中,換能系統(tǒng)4為列管式換能系統(tǒng);回流水箱9上設(shè)有循環(huán)水管道入口、自來水管道口(補(bǔ)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(jī)8連接,循環(huán)水管道出口與回流水栗10連接。
[0028]進(jìn)一步地,本發(fā)明中,處理系統(tǒng)的全程處理壓力S1.5MPa,反應(yīng)釜3的反應(yīng)溫度^150°C、反應(yīng)時(shí)間S5min;所述污泥處理系統(tǒng)中,根據(jù)污泥泥質(zhì)不同,可添加反應(yīng)助劑和催化劑,添加通道可以在均質(zhì)器I的入口、回流水箱9的入口及其所述污泥處理系統(tǒng)的其他位置。
[0029]本實(shí)施例的利用熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)的熱化學(xué)污泥處理工藝,包括污泥均質(zhì)、二級加熱、熱化學(xué)反應(yīng)、換能系統(tǒng)、加熱處理,具體包括以下步驟:
[0030]第一步:原污泥經(jīng)管道進(jìn)入均質(zhì)器I,于均質(zhì)器I中加入部分循環(huán)液進(jìn)行均質(zhì);
[0031]第二步:經(jīng)均質(zhì)器I均質(zhì)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(jìn)行一次循環(huán)液混合加熱,混合后的污泥溶液通過管道進(jìn)入反應(yīng)釜3;
[0032]第三步:在反應(yīng)釜3中對污泥進(jìn)行二次循環(huán)液混合加熱,并進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng),使污泥有機(jī)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(tǒng)4中將反應(yīng)釜3熱化學(xué)反應(yīng)后的污泥溶液溫度換熱給循環(huán)水,循環(huán)水可以進(jìn)行二次利用;
[0034]第五步:在換能系統(tǒng)4中換熱后的循環(huán)水在加熱器5可以進(jìn)行循環(huán)水或者循環(huán)水溶液的再加熱;
[0035]第六步:經(jīng)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(zhì)器1、混合器2及反應(yīng)釜3中循環(huán)利用。
[0036]其中,在第四步中,換能系統(tǒng)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(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)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(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者,若在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi),利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部改動(dòng)或修飾的等效實(shí)施例,并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:該處理系統(tǒng)包括均質(zhì)器(I)、混合器(2)、反應(yīng)釜(3)、換能系統(tǒng)(4)、解壓器(7)、脫水機(jī)(8)、回流水箱(9)、回流水栗(10)、物料輸送栗(11),所述均質(zhì)器(I)的輸入端為原泥料入口并設(shè)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(yīng)釜(3)的輸入端相連,所述反應(yīng)釜(3)的輸出端通過管道和換能系統(tǒng)(4)相連,所述換能系統(tǒng)(4)、解壓器(7)、脫水機(jī)(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(tǒng)(4),形成一個(gè)換熱及水循環(huán)系統(tǒng)。2.如權(quán)利要求1所述的熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:所述處理系統(tǒng)還包括相連的加熱器(5)及分流器(6),加熱器(5)與換能系統(tǒng)(4)連接,分流器(6)的三個(gè)輸出端分別連接均質(zhì)器(I)、混合器(2)及反應(yīng)釜(3)。3.如權(quán)利要求1或2所述的熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:所述換能系統(tǒng)(4)可為間壁式、蓄熱式、流體連接間接式、直接接觸式或復(fù)式換能系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求1所述的熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:所述回流水箱(9)上設(shè)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(jī)(8)連接,循環(huán)水管道出口與回流水栗(10)連接。5.如權(quán)利要求1所述的一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:所述處理系統(tǒng)的全程處理壓力^ 1.5MPa,反應(yīng)釜(3)的反應(yīng)溫度^ 150 °C、反應(yīng)時(shí)間^ 5min。6.—種利用權(quán)利要求1所述熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng)的熱化學(xué)污泥處理工藝,其特征在于,包括以下步驟: 第一步:原污泥經(jīng)管道進(jìn)入均質(zhì)器(I),于均質(zhì)器(I)中加入部分循環(huán)液進(jìn)行均質(zhì); 第二步:經(jīng)均質(zhì)器(I)均質(zhì)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(jìn)行一次循環(huán)液混合加熱,混合后的污泥溶液通過管道進(jìn)入反應(yīng)釜(3); 第三步:在反應(yīng)釜(3)中對污泥進(jìn)行二次循環(huán)液混合加熱,并進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng),使污泥有機(jī)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(tǒng)(4)中將反應(yīng)釜(3)熱化學(xué)反應(yīng)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(tǒng)(4)中換熱后的循環(huán)水在加熱器(5)可以進(jìn)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(jīng)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(zhì)器(1)、混合器(2)及反應(yīng)釜(3)中循環(huán)利用。7.如權(quán)利要求6所述的一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:在第四步中,換能系統(tǒng)(4)的換熱方式為水換熱或水溶液換熱。8.如權(quán)利要求6所述的一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:在第五步中,加熱器(5)的加熱方式為燃?xì)?、燃油、燃煤、電阻加熱、電磁加熱或微波加熱?.如權(quán)利要求5所述的一種熱化學(xué)污泥處理系統(tǒng),其特征在于:所述污泥處理系統(tǒng)中,根據(jù)污泥泥質(zhì)不同,可添加反應(yīng)助劑和催化劑,添加通道可以在均質(zhì)器(I)的入口、回流水箱(9)的入口及其所述污泥處理系統(tǒng)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(xué), 胡雁龍
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