公布日：2023.03.07
申请日：2022.11.24
分类号：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/121(2006.01)I;C02F11/15(2019.01)I;C02F11/00(2019.01)I;C02F11/18(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，包括以下步骤，污泥处理：s1，将含水率85％-90％的污泥置于搅拌组件中，加入碱性溶液，并混合均匀并静置，再次搅拌将析出水与沉淀混合，形成泥浆，并对搅拌组件中的泥浆进行预加热；s2，将s1中产生的泥浆通入球形裂解釜中。其有益效果是，该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，能够对污泥中具有细胞壁的物质进行处理，使其细胞壁出现破裂，从而将细胞内部的水分和因其而导致无法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，减少了运输成本和处理成本，同时避免添加额外的化学试剂，从而避免出现有可能的化学污染，对环境造成影响，并且分离出的固态污泥和溶液更容易处理。
权利要求书
1.一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于，包括以下步骤，污泥处理：s1，将含水率85％-90％的污泥置于搅拌组件中，加入碱性溶液，并混合均匀并静置，再次搅拌将析出水与沉淀混合，形成泥浆，并对搅拌组件中的泥浆进行预加热；s2，将s1中产生的泥浆通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亚临界水条件，静置5-25min，使污泥固液分层，将固态污泥中的含水率降低至50-55％；细胞壁破碎：x1，向搅拌组件中加入碱性溶液，高PH的溶液会使污泥中细胞的细胞壁破裂，从而使得细胞中的水分排出；x2，通过超声波振荡技术，对球形裂解釜中的污泥进行振荡处理，对泥浆中细胞的细胞壁进行二次破裂，使胞内的水分被释放。
2.根据权利要求1所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于：在s2中，使球形裂解釜中的温度保持在120℃-200℃，压力保持在1.2-2.0MPa。
3.根据权利要求1所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于：在s1中，污泥在搅拌组件中的静置时间为10-30min。
4.根据权利要求1所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于：在s2中，超声波振荡技术对污泥进行振荡处理的时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于：在s1中，对搅拌组件中的泥浆预加热至40℃-70℃。
6.根据权利要求1所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，其特征在于：所述碱性溶液为强碱性溶液的氢氧化钠或氢氧化钾。
7.一种基于亚临界水技术的污泥处理装置，包括支撑台以及设置在支撑台表面的搅拌组件、输送组件和球形裂解釜，其特征在于，所述搅拌组件，包括处理箱以及开设在处理箱内部的搅拌腔，所述处理箱表面还设置有驱动设备，所述驱动设备的输出端还连接有固定在所述搅拌腔内部的搅拌杆；所述搅拌组件能够通过所述输送组件与所述球形裂解釜相连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理装置，其特征在于：所述处理箱表面还设置有进料管，所述进料管有若干个，且对称排布在所述处理箱表面，所述处理箱内部还开设有预热腔，所述处理箱内部还固定有超声波单元。
9.根据权利要求7所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理装置，其特征在于：所述球形裂解釜表面还设置有排料管和排液管，且与外部处理设备相连通。
10.根据权利要求7所述的一种基于亚临界水技术的污泥处理装置，其特征在于：所述球形裂解釜通过支架固定在所述支撑台表面。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于亚临界水技术的污泥处理工艺，包括以下步骤，
污泥处理：s1，将含水率85％-90％的污泥置于搅拌组件中，加入碱性溶液，并混合均匀并静置，再次搅拌将析出水与沉淀混合，形成泥浆，并对搅拌组件中的泥浆进行预加热；
s2，将s1中产生的泥浆通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亚临界水条件，静置5-25min，使污泥固液分层，将固态污泥中的含水率降低至50-55％；
细胞壁破碎：x1，向搅拌组件中加入碱性溶液，高PH的溶液会使污泥中细胞的细胞壁破裂，从而使得细胞中的水分排出；
x2，通过超声波振荡技术，对球形裂解釜中的污泥进行振荡处理，对泥浆中细胞的细胞壁进行二次破裂，使胞内的水分被释放。
本发明一个较佳实施例中，在s2中，使球形裂解釜中的温度保持在120℃-200℃，压力保持在1.2-2.0MPa。
本发明一个较佳实施例中，在s1中，污泥在搅拌组件中的静置时间为10-30min。
本发明一个较佳实施例中，在s2中，超声波振荡技术对污泥进行振荡处理的时间为10-20min。
本发明一个较佳实施例中，在s1中，对搅拌组件中的泥浆预加热至40℃-70℃。
本发明一个较佳实施例中，所述碱性溶液为强碱性溶液的氢氧化钠或氢氧化钾。
一种基于亚临界水技术的污泥处理装置，包括支撑台以及设置在支撑台表面的搅拌组件、输送组件和球形裂解釜，
所述搅拌组件，包括处理箱以及开设在处理箱内部的搅拌腔，所述处理箱表面还设置有驱动设备，所述驱动设备的输出端还连接有固定在所述搅拌腔内部的搅拌杆；
所述搅拌组件能够通过所述输送组件与所述球形裂解釜相连接。
本发明一个较佳实施例中，所述处理箱表面还设置有进料管，所述进料管有若干个，且对称排布在所述处理箱表面，所述处理箱内部还开设有预热腔，所述处理箱内部还固定有超声波单元。
本发明一个较佳实施例中，所述球形裂解釜表面还设置有排料管和排液管，且与外部处理设备相连通。
本发明一个较佳实施例中，所述球形裂解釜通过支架固定在所述支撑台表面。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
1、该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，能够对污泥中具有细胞壁的物质进行处理，使其细胞壁出现破裂，从而将细胞内部的水分和因其而导致无法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，减少了运输成本和处理成本，同时避免添加额外的化学试剂，从而避免出现有可能的化学污染，对环境造成影响，并且分离出的固态污泥和溶液更容易处理。
2、该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，通过添加碱性溶液，能够对污泥中带有细胞壁的物质的细胞壁进行破坏，使得污泥中的部分水排出，随后对处理箱中污泥和析出水再次搅拌，使得析出水与污泥混合，从而增加污泥的流动性，不仅能够方便将处理箱中的污泥输送至球形裂解釜，还能够对污泥中具有细胞壁物质的细胞壁进行第一次破碎，降低了污泥在球形裂解釜中的反应时间，并且降低了亚临界水技术所需要的温度和压强要求，减少了耗能。
3、该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，通过超声波振动处理，振荡使污泥流动而发生数以万计的微小气泡，存在于污泥中的微小气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，气泡闭合时发生冲击波，其周围发生上千个大气压力，数百度的高温，利用闭合时的爆炸冲击波破坏污泥中带有细胞壁的物质的细胞壁，使的污泥内部的水分排出，进一步增强了污泥的流动性。
4、该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，经过碱性溶液和超声波振荡后的细胞壁，在高温和高压下，更容易破裂，从而降低了裂解釜的温度要求和压力要求，降低了耗能，同时经过碱性溶液和超声波振荡后，污泥中的部分水排出，并与污泥进行混合，增强了污泥的流动性，使得污泥能够更容易进入球形裂解釜，降低了运输成本。
5、该基于亚临界水技术的污泥处理工艺，通过高温和高压，能够对球形裂解釜中的污泥进行二次处理，进一步将污泥中具有细胞壁物质的细胞壁进行破碎，其中具有肽键结合体结构的微生物细胞壁因热振动而不稳定，并发生水解反应而生成单糖、氨基酸或它们的低聚物，使得胞内物质充分溶出、固态有机物充分溶解、水解和部分分解，使得污泥中的水分进一步排出。
6、该基于亚临界水技术的污泥处理装置，通过设置加热腔，能够对处理箱中的污泥进行预加热，使其整体达到40℃-70℃，从而减少了污泥在球形裂解釜中的加热时间，同时搅拌杆能够对处理箱的内壁进行刮除，能够避免污泥黏附在处理箱的内壁，导致污泥出现堆积的现象，提高了装置的实用性。
（发明人：梁志君;高俊兴;王子维;周丽）