申请日2018.07.12
公开(公告)日2018.11.30
IPC分类号C02F11/18
摘要
本发明公开了一种两阶段污泥水热反应装置，其包括：从前至后依次串联的多个浆化反应器、一台水热停留反应器和从前至后依次串联的多个闪蒸反应器，所述水热停留反应器设于排列最后的所述浆化反应器和排列最前的所述闪蒸反应器之间，其中，在所述水热停留反应器和排列最后的所述浆化反应器之间还安装有至少一台水热升温反应器，各台所述水热升温反应器具有与其相连接的进气管、出气管、蒸汽管、进料管以及出料管，多台所述水热升温反应器交替运行，按照设定的时序排布使得末级的浆化反应器的出料和水热停留反应器的进料连续进行。本发明所公开的一种两阶段污泥水热反应装置，简化了水热反应器的加热功能，并促使水热反应器的搅拌性能更好、更节能、污泥处理效率更高。
权利要求书
1.一种两阶段污泥水热反应装置，包括：从前至后依次串联的多个浆化反应器、一台水热停留反应器和从前至后依次串联的多个闪蒸反应器，所述水热停留反应器设于排列最后的所述浆化反应器和排列最前的所述闪蒸反应器之间，其特征在于，在所述水热停留反应器和排列最后的所述浆化反应器之间还安装有至少一台水热升温反应器，各台所述水热升温反应器具有与其相连接的进气管、出气管、蒸汽管、进料管以及出料管，其中，所述进气管一端与水热停留反应器的排气口连接，所述蒸汽管与自蒸汽总管相连，所述出气管一端与排列最后的所述浆化反应器的排气口和进气口连接，所述进料管的一端连接排列最后的所述浆化反应器的出料口，所述出料管的一端连接水热停留反应器的进料口，在各个所述进气管、出气管、蒸汽管、进料管以及出料管所在的管道上还设有控制阀。
2.如权利要求1所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，所述水热升温反应器至少为两台，多台所述水热升温反应器以并联的方式连接排列最后的所述浆化反应器和水热停留反应器之间，并共用该排列最后的所述浆化反应器的进气口、排气口及出料口，以及共用该水热停留反应器的排气口和自蒸汽总管的排气口。
3.如权利要求2所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，多台所述水热升温反应器交替运行，按照设定的时序排布使得末级的浆化反应器的出料和水热停留反应器的进料连续进行。
4.如权利要求1所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，连接各台所述水热升温反应器的进料管和出料管为两条不同的管线，在所述两条管线上分别设置有进料阀和排料阀;所述水热升温反应器顶部主管线分支为两路支管线，在所述两条支管线所述进气阀和排气阀，所述进气阀和排气阀分别位于进气管和出气管上，在该进气管和出气管上还均分别设有至少一个程控阀。
5.如权利要求1所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，所述水热升温反应器、浆化反应器和水热停留反应器内还分别设有压力变送器、温度变送器和液位变送器，分别用于各反应器的压力、温度及液位监测。
6.如权利要求4所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，在连接水热升温反应器底部的该两路支管线上还均分别设置有止回阀，所述止回阀设于靠近末级的所述浆化反应器的一端及水热停留反应器的一端。
7.如权利要求4所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，在连接水热升温反应器进料管和出料管上还均分别设置有流量调节阀，用于控制水热升温反应器的进料流量和出料流量。
8.如权利要求2所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，各台所述水热升温反应器设于同一水平面上，且平行设置，各台所述水热升温反应器所在的水平面低于所述浆化反应器及水热停留反应器所在的水平面。
9.如权利要求1所述的两阶段污泥水热反应装置，其特征在于，所述水热升温反应器中还设有搅拌器。
说明书
一种两阶段污泥水热反应装置
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理的技术领域，特别涉及一种市政或工业污泥的改性处理技术，尤其涉及一种两阶段的污泥水热反应装置。
背景技术
近年来城市化进程越来越快，城市生活污水的产生量和处理率也越来越高，尽管采取了各种方法，来削减城市污泥的产出，其总量还是以每年 10%的速率递增。污水处理厂的污泥一般都是以“厌氧消化-加药脱水”，达到约80%的含水率，然后运输至卫生填埋场填埋。80%的污泥仍具有一定的流动性能，給填埋作业带来不便，而且存在二次污染的隐患。随着国家对于市政污泥最终处置管理的加强，城市污泥成了污水处理厂的亟待解决的问题。
水热处理技术能够使不溶性的污泥颗粒解体，细胞破裂，细胞有机质释放并进一步水解，提高污泥的生物沉降性和脱水性，同时改善污泥及其液相的生物降解性能。
水热技术在世界范围内已经有数十个市政污泥项目的工程案例。在国内，北京、淄博、长沙、邵阳、襄阳、无锡、合肥、镇江等地污泥处理工程中均采用“水热”技术;同时，由住建部发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》中明确阐明了“水热”技术原理的优势，可见，水热技术已经成为城市污泥处理领域的一种主流技术。
但纵观国内外各家从事水热技术的公司所采用的水热工艺系统，无论是连续工艺或序批工艺，水热反应器均集“加热”、“搅拌”、“反应(停留)”于一体，其水热反应器作为主要的反应设备，为了保证足够的反应温度、压力、时间、混合程度，大多体积庞大、结构复杂、造价高昂。因此该装置在处理效率、节能率以及对污泥处理的质量上还有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是，提供一种两阶段污泥水热反应装置，将水热反应器的加热、搅拌功能和反应停留功能分离，并促使水热反应器的搅拌性能更好、更节能、处理效率更高。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种两阶段污泥水热反应装置，包括：从前至后依次串联的多个浆化反应器、一台水热停留反应器和从前至后依次串联的多个闪蒸反应器，所述水热停留反应器设于排列最后的所述浆化反应器和排列最前的所述闪蒸反应器之间，其中，在所述水热停留反应器和排列最后的所述浆化反应器之间还安装有至少一台水热升温反应器，各台所述水热升温反应器具有与其相连接的进气管、出气管、蒸汽管、进料管以及出料管，其中，所述进气管一端与水热停留反应器的排气口连接，所述蒸汽管与自蒸汽总管相连，所述出气管一端与排列最后的所述浆化反应器的排气口和进气口连接，所述进料管的一端连接排列最后的所述浆化反应器的出料口，所述出料管的一端连接水热停留反应器的进料口，在各个所述进气管、出气管、蒸汽管、进料管以及出料管所在的管道上还设有控制阀。
进一步地，所述水热升温反应器至少为两台，多台所述水热升温反应器以并联的方式连接排列最后的所述浆化反应器和水热停留反应器之间，并共用该排列最后的所述浆化反应器的进气口、排气口及出料口，以及共用该水热停留反应器的排气口和自蒸汽总管的排气口。
进一步地，多台所述水热升温反应器交替运行，按照设定的时序排布使得末级的浆化反应器的出料和水热停留反应器的进料连续进行。
进一步地，连接各台所述水热升温反应器的进料管和出料管为两条不同的管线，在所述两条管线上分别设置有进料阀和排料阀;所述水热升温反应器顶部主管线分支为两路支管线，在所述两条支管线所述进气阀和排气阀，所述进气阀和排气阀分别位于进气管和出气管上，在该进气管和出气管上还均分别设有至少一个程控阀。
进一步地，所述水热升温反应器、浆化反应器和水热停留反应器内还分别设有压力变送器、温度变送器和液位变送器，分别用于各反应器的压力、温度及液位监测。
进一步地，在连接水热升温反应器底部的该两路支管线上还均分别设置有止回阀，所述止回阀设于靠近末级的所述浆化反应器的一端及水热停留反应器的一端。
进一步地，在连接水热升温反应器进料管和出料管上还均分别设置有流量调节阀，用于控制水热升温反应器的进料流量和出料流量。
进一步地，各台所述水热升温反应器设于同一水平面上，且平行设置，各台所述水热升温反应器所在的水平面低于所述浆化反应器及水热停留反应器所在的水平面。
进一步地，所述水热升温反应器中还设有搅拌器。
与现有技术相比，本发明所述的两阶段污泥水热反应装置具有如下技术效果：
本发明把水热升温与停留这两个阶段在两种容器中完成，一方面，减小了疲劳容器的体积和容积(序批工艺中，水热反应器的工作方式为序批式的，一般按进料-加热-反应-排料-闲置的步骤运行，其压力、温度均为周期性变化)。而本发明中，仅水热升温反应器为疲劳容器，其容积远小于序批工艺中水热反应器的体积。另一方面，减小了水热反应器中搅拌器的尺寸和搅拌功率。本系统中，将水热反应器的“加热”功能转移至“水热升温反应器”内，大大缩小了搅拌器的尺寸、降低了搅拌器装机功率、提高了搅拌强度，也可以大幅度节约水热反应器的搅拌电耗。