一種污泥水解裝置及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種污泥水解裝置，包括通過(guò)管道依次連接的污泥調(diào)節(jié)罐、換熱器、列管水解反應(yīng)器及氣液分離器，其中，所述列管水解反應(yīng)器的出水口通過(guò)管道與設(shè)于氣液分離器內(nèi)上部的噴嘴相連，所述氣液分離器頂部的氣體出口與設(shè)于污泥調(diào)節(jié)罐底部的氣體分布器相連，氣液分離器底部的液體出口與列管水解反應(yīng)器底部的入水口相連，氣液分離器中部的污泥液出口與換熱器相連。其水解工藝如下：1）將污泥原液的pH值調(diào)節(jié)至8.5-9.0；2）污泥液在150-180℃、0.3-1.0MPa下發(fā)生水解反應(yīng)；3）對(duì)水解后的污泥進(jìn)行氣液分離，氣液分離產(chǎn)生的氣體對(duì)污泥原液進(jìn)行一級(jí)加熱，氣液分離產(chǎn)生的污泥液，一部分對(duì)污泥原液進(jìn)行二級(jí)加熱；另一部分污泥液返回至步驟2）中進(jìn)行再次水解反應(yīng)。
【專利說(shuō)明】—種污泥水解裝置及工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種針對(duì)市政、工業(yè)廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行處理的污泥水解裝置及工藝，屬于環(huán)保水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要處理的廢水的量以及處理標(biāo)準(zhǔn)都日益增加與提高，相應(yīng)的污泥產(chǎn)量也日益增加，這些污泥若不加以妥善處理將會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成巨大的污染威脅。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的廢水處理存在“重水輕泥”的現(xiàn)象，據(jù)報(bào)道，僅有20%的污泥得到了穩(wěn)定化處理，大部分污泥未經(jīng)處理直接衛(wèi)生填埋，這不僅成為環(huán)境安全的巨大隱患，而且是一種資源浪費(fèi)。污泥處理技術(shù)的研究與應(yīng)用將是“十二五”甚至是未來(lái)“十三五”水處理行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。目前，厭氧消化技術(shù)已被證明是一種有效的污泥減量化、資源化處理技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量的工程應(yīng)用，但是仍然有很多問(wèn)題需要解決；對(duì)污泥進(jìn)行水解預(yù)處理然后進(jìn)行厭氧發(fā)酵是厭氧消化技術(shù)的常規(guī)步驟，水解效果的好壞直接影響到最終厭氧消化的效率?，F(xiàn)有的污泥水解工藝及設(shè)備大都存在水解效率低的問(wèn)題，而且，污泥堵塞的問(wèn)題相對(duì)較為突出，因此，開發(fā)新型的污泥水解工藝與設(shè)備具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水解效率高、能耗低的污泥水解裝置，此外，本發(fā)明還提供了一種污泥水解工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005]一種污泥水解裝置，包括污泥調(diào)節(jié)罐、換熱器、列管水解反應(yīng)器及氣液分離器，其中，所述污泥調(diào)節(jié)罐的出水口通過(guò)管道與換熱器的入水口相連，所述換熱器的出水口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器底部的入水口相連，所述列管水解反應(yīng)器上部的出水口通過(guò)管道與設(shè)于氣液分離器內(nèi)上部的噴嘴相連，所述氣液分離器頂部的氣體出口通過(guò)氣體輸送管道與設(shè)于污泥調(diào)節(jié)罐底部的氣體分布器相連，氣液分離器底部的液體出口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器底部的入水口相連，氣液分離器中部的污泥液出口通過(guò)管道與換熱器相連。
[0006]優(yōu)選的是：所述列管水解反應(yīng)器包括上封頭、下封頭及殼體，所述殼體內(nèi)從上至下依次布置有外形尺寸與殼體內(nèi)部相適配的折流板，所述折流板上設(shè)有均勻分布的圓孔，所述列管水解反應(yīng)器還包括列管，所述列管穿過(guò)折流板上的圓孔安裝于殼體內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的是：所述列管的內(nèi)徑不低于5mm。
[0008]優(yōu)選的是：所述折流板的表面積不低于殼體橫截面積的50%。
[0009]優(yōu)選的是：所述上封頭上還設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器。
[0010]優(yōu)選的是：所述噴嘴內(nèi)部具有筒狀的液體流路，所述噴嘴的前端具有一開口向下的噴口，靠近噴口處的噴嘴內(nèi)周壁向內(nèi)凸起，使得液體流路的內(nèi)徑減小，形成一橫截面為錐形的噴頸。
[0011]優(yōu)選的是：所述噴口與豎直方向形成一 15°~30°的夾角。[0012]優(yōu)選的是：所述污泥調(diào)節(jié)罐內(nèi)的液面低于氣液分離器的頂部。
[0013]優(yōu)選的是：所述污泥調(diào)節(jié)罐內(nèi)設(shè)有一攪拌器，所述污泥調(diào)節(jié)罐的入水口還連接一加藥裝置，所述加藥裝置內(nèi)添加有PH調(diào)節(jié)劑。
[0014]優(yōu)選的是：所述列管水解反應(yīng)器底部的入口還通過(guò)管道與向列管水解反應(yīng)器的列管通入氣體的供氣單元相連；所述列管水解反應(yīng)器的殼程的上部還與高壓飽和蒸汽供應(yīng)單元相通。
[0015]優(yōu)選的是：所述供氣單元提供的氣體的流量與污泥液循環(huán)量的流量比為
O.5-1. 5ο
[0016]一種污泥水解工藝，包括以下步驟：
[0017]I)向污泥原液中加入pH調(diào)節(jié)劑，在攪拌的作用下，將污泥原液的pH值調(diào)節(jié)至
8.5—9. O ；
[0018]2)經(jīng)pH調(diào)節(jié)后的污泥液在列管水解反應(yīng)器中，于150_180°C、0. 3-1. OMPa下發(fā)生水解反應(yīng)；
[0019]3)對(duì)水解后的污泥進(jìn)行氣液分離，氣液分離產(chǎn)生的氣體返回至步驟I)中對(duì)污泥原液進(jìn)行一級(jí)加熱，氣液分離產(chǎn)生的污泥液，一部分對(duì)污泥原液進(jìn)行二級(jí)加熱；氣液分離產(chǎn)生的另一部分污泥返回至步驟2)中再次進(jìn)行水解反應(yīng)。
[0020]優(yōu)選的是：所述步驟2)水解反應(yīng)過(guò)程中通入有氣體。
[0021]優(yōu)選的是：所述氣體為氮?dú)?、氧氣、空氣或臭氧?br> [0022]優(yōu)選的是：當(dāng)通入的氣體為氮?dú)?、空氣或臭氧時(shí)，所通入氣體的流量與污泥液循環(huán)量之比（V/V)為 O. 5-1. 5。
[0023]優(yōu)選的是：當(dāng)通入的氣體為氧氣時(shí)，氧氣的通入量不超過(guò)污泥液有機(jī)物完全氧化所需氧氣量的30%。
[0024]優(yōu)選的是：所述步驟2)中，污泥在列管中的表觀線速度為0.01-0. 5m/s。
[0025]優(yōu)選的是：所述步驟3)氣液分離產(chǎn)生的污泥液中，返回至步驟2)中再次進(jìn)行水解反應(yīng)的污泥液與對(duì)污泥原液進(jìn)行二級(jí)加熱的污泥液流量比不低于3. O。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于，采用本發(fā)明的污泥水解裝置，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效的污泥水解操作，而且所處理污泥的濃度范圍廣，不僅可對(duì)含水率為90-99%的污泥進(jìn)行水解處理，亦可對(duì)稀釋后的高濃度污泥進(jìn)行水解處理，通過(guò)向列管水解反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)通入氣體強(qiáng)化了傳熱效果，同時(shí)解決了反應(yīng)器堵塞結(jié)垢問(wèn)題；采用本發(fā)明的噴嘴結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)快速泄壓，有助于污泥液穩(wěn)定的進(jìn)行氣爆；本發(fā)明的污泥水解裝置通過(guò)污泥調(diào)節(jié)罐的氣體分布器對(duì)外排氣體熱量吸收實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥液的一級(jí)加熱，然后，污泥在進(jìn)入列管水解反應(yīng)器之前，通過(guò)換熱器對(duì)系統(tǒng)的熱量進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥液的二級(jí)加熱，有效地降低了能耗；整個(gè)裝置占地面積小，可以實(shí)現(xiàn)全封閉操作，有效解決了氣味擴(kuò)散的問(wèn)題；而且本裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥更加徹底的水解處理，水解后的污泥液進(jìn)行厭氧消化的停留時(shí)間大大縮短，僅需5-10天。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖I示出了本發(fā)明所述的污泥水解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2示出了本發(fā)明所述的列管水解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖3示出了本發(fā)明中列管水解反應(yīng)器內(nèi)折流板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4示出了本發(fā)明所述噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]如附I所示，本發(fā)明所述的污泥水解裝置，包括通過(guò)管道依次連接的污泥調(diào)節(jié)罐I、換熱器2、列管水解反應(yīng)器4及氣液分離器3，所述污泥調(diào)節(jié)罐I內(nèi)設(shè)有一攪拌器12，其底部設(shè)有一氣體分布器11，所述污泥調(diào)節(jié)罐I的入水口還連接一加藥裝置，所述加藥裝置內(nèi)添加有PH調(diào)節(jié)劑，所述pH調(diào)節(jié)劑優(yōu)選氫氧化鈉溶液或鹽酸，所述污泥調(diào)節(jié)罐I的出水口通過(guò)管道與換熱器2的入水口相連，所述換熱器2的出水口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器4底部的入水口相連，如圖2和圖3所示，本發(fā)明所述的列管水解反應(yīng)器4包括上封頭、下封頭及殼體40，所述殼體40內(nèi)從上至下依次布置有外形尺寸與殼體40內(nèi)部相適配的折流板42，所述折流板42上設(shè)有均勻分布的圓孔421，所述列管水解反應(yīng)器4還包括列管41，所述列管41穿過(guò)折流板42上的圓孔421安裝于殼體40內(nèi)，所述列管的內(nèi)徑不低于5mm，本實(shí)施例中，優(yōu)選10-20mm ;進(jìn)一步的,所述折流板42可固定焊接于殼體40的內(nèi)壁上,亦可活動(dòng)安裝于殼體40內(nèi)，且所述折流板42的表面積不低于殼體40橫截面積的50%,優(yōu)選70%-95%，更進(jìn)一步優(yōu)選90%。所述列管水解反應(yīng)器4底部的入口還通過(guò)管道與供氣單元6相連，所述供氣單元6向列管水解反應(yīng)器4的列管41內(nèi)通入氮?dú)?、氧氣、空氣或臭氧等氣體，且所通入氣體的流量與污泥液循環(huán)量之比（V/V)為O. 5-1. 5，優(yōu)選O. 75-1. 25 ;當(dāng)通入的氣體為氧氣時(shí)，氧氣的通入量不超過(guò)污泥液有機(jī)物完全氧化所需氧氣量的30%。所述列管水解反應(yīng)器4的殼程的上部還與高壓飽和蒸汽供應(yīng)單元相通，為污泥在列管反應(yīng)器4中的水解反應(yīng)提供熱量；所述列管水解反應(yīng)器4的上封頭上還設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器，通過(guò)壓力的變化反饋以控制列管水解反應(yīng)器4下游出口閥門的開合，維持列管水解反應(yīng)器4內(nèi)的壓力穩(wěn)定。
[0033]列管水解反應(yīng)器4上部的出水口通過(guò)管道與設(shè)于氣液分離器3內(nèi)上部的噴嘴31相連，所述管道上還設(shè)有一壓力閥43，通過(guò)列管水解反應(yīng)器4內(nèi)部壓力的變化來(lái)控制壓力閥43閥門的開合，當(dāng)列管水解反應(yīng)器4內(nèi)的壓力低于一定值時(shí)關(guān)閉，高于一定值時(shí)則打開。如圖4所示，所述噴嘴31由鈦材或陶瓷或其它種類的防腐蝕材料制成，其內(nèi)部具有筒狀的液體流路，所述噴嘴31的前端具有一開口向下的噴口 312，進(jìn)一步地，所述噴口 312與豎直方向形成一 15°~30°的夾角，靠近噴口 312處的噴嘴內(nèi)周壁向內(nèi)凸起，使得液體流路的內(nèi)徑減小，形成一橫截面為錐形的噴頸311 ;所述氣液分離器3頂部的氣體出口通過(guò)氣體輸送管道與設(shè)于污泥調(diào)節(jié)罐I底部的氣體分布器11相連，氣液分離器3底部的液體出口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器4底部的入水口相連，氣液分離器3中部的污泥液出口通過(guò)管道與換熱器2相連，所述氣液分離器3上還安裝有液位計(jì)，通過(guò)液位信號(hào)反饋控制污泥液外排閥門的開合，以維持氣液分離器3內(nèi)液位的恒定。進(jìn)一步地，為防止污泥液沿著氣體輸送管道進(jìn)入氣液分離器3，需保證污泥調(diào)節(jié)罐I內(nèi)的液面低于氣液分離器3的頂部。此外，本發(fā)明所述的污泥水解裝置，還包括對(duì)裝置所有用電單元進(jìn)行控制的電控系統(tǒng)5，以及在各單元間起連接作用的連接管道和提升泵。
[0034]采用本發(fā)明所述的污泥水解裝置對(duì)污泥進(jìn)行水解處理，其處理過(guò)程如下：[0035]I)污泥原液經(jīng)泵提升進(jìn)入污泥調(diào)節(jié)罐I中，同時(shí)，將與污泥調(diào)節(jié)罐I相連的加藥裝置中的PH調(diào)節(jié)劑加入到污泥調(diào)節(jié)罐I中，并在攪拌器12的作用下，將污泥調(diào)節(jié)罐I中的污泥原液的PH值調(diào)節(jié)至8. 5-9. O ；
[0036]2)經(jīng)過(guò)pH調(diào)節(jié)后的污泥液經(jīng)泵提升進(jìn)入換熱器2中，與來(lái)自氣液分離器3中的熱污泥液進(jìn)行換熱后，經(jīng)泵提升進(jìn)入列管水解反應(yīng)器4中，在列管水解反應(yīng)器4中，污泥走管程，吸收殼程內(nèi)高壓飽和蒸汽的熱量，并在150-180°C、0. 3-1. OMPa下發(fā)生水解，并且，污泥在列管41中的表觀線速度為0.01-0. 5m/s，優(yōu)選O. 1-0. 2m/s ;進(jìn)一步地，與列管水解反應(yīng)器4相連的供氣單元6所提供的氣體從列管水解反應(yīng)器4的底部進(jìn)入列管41中，與列管41內(nèi)的污泥混合，所述氣體為氮?dú)?、空氣或臭氧等氣體，且所通入氣體的流量與污泥液循環(huán)量之t匕（V/V)為O. 5-1. 5，優(yōu)選O. 75-1. 25 ;當(dāng)通入的氣體為氧氣時(shí)，氧氣的通入量不超過(guò)污泥液有機(jī)物完全氧化所需氧氣量的30% ;上述氣體的通入，其作用主要體現(xiàn)在：氣體進(jìn)入列管水解反應(yīng)器4內(nèi)的列管41中后，可以強(qiáng)化列管41內(nèi)的湍流強(qiáng)度，有效抑制結(jié)垢，增強(qiáng)管壁的傳熱效果，從而提高水解效率，此外，適度地向污泥液內(nèi)通入一定量的氧化性氣體，可以促進(jìn)污泥液內(nèi)長(zhǎng)鏈有機(jī)物、絲狀微生物菌體的氧化斷裂，進(jìn)一步提高水解效率；
[0037]3)列管水解反應(yīng)器4中水解后的污泥液通過(guò)管道及噴嘴31進(jìn)入氣液分離器3中進(jìn)行氣液分離，由于本發(fā)明中的噴嘴31具有一內(nèi)徑縮小的噴頸311，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得污泥液在進(jìn)入氣液分離器3中時(shí)，快速泄壓發(fā)生氣爆閃蒸，從而使得溶解在污泥液內(nèi)的氣體以及水蒸汽快速釋放，發(fā)生氣爆，對(duì)污泥內(nèi)的有機(jī)物及菌絲體產(chǎn)生撕裂作用，進(jìn)一步強(qiáng)化了污泥液的后續(xù)水解過(guò)程，提升了污泥液的氣液分離效果，氣液分離后，產(chǎn)生的氣體通過(guò)液分離器3頂部的氣體出口經(jīng)氣體輸送管道輸送至設(shè)于污泥調(diào)節(jié)罐I底部的氣體分布器11上，對(duì)在水解過(guò)程中分解生成的VOC氣體以及水蒸汽加以吸收，同時(shí)通過(guò)回收氣體中的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥調(diào)節(jié)罐I中污泥原液進(jìn)行初步加熱，熱量吸收后的氣體經(jīng)管道輸送至氣體凈化單元進(jìn)行下一步處理；氣液分離器3中部的污泥液經(jīng)泵提升后通過(guò)管道進(jìn)入換熱器2中，與來(lái)自污泥調(diào)節(jié)罐I中的污泥原液進(jìn)行換熱后，通過(guò)管道外排輸送至厭氧消化單元進(jìn)行下一步處理；氣液分離后產(chǎn) 生的氣液分離器3底部的污泥液經(jīng)泵提升后通過(guò)管道重新返回至列管水解反應(yīng)器4中進(jìn)行循環(huán)水解，本發(fā)明中，重新返回至列管水解反應(yīng)器4中的污泥量與進(jìn)入換熱器2中的污泥流量的比例（V/V)不低于3. 0，優(yōu)選5. O。
[0038]實(shí)施例I
[0039]采用本發(fā)明所述的裝置及工藝，對(duì)濃度為90%的經(jīng)除砂后的市政污泥進(jìn)行連續(xù)處理，處理量為15噸/天。其處理過(guò)程中各參數(shù)設(shè)置如下：
[0040]I)污泥原液經(jīng)泵提升進(jìn)入污泥調(diào)節(jié)罐I中，同時(shí)，將與污泥調(diào)節(jié)罐I相連的加藥裝置中的氫氧化鈉加入到污泥調(diào)節(jié)罐I中，并在攪拌器12的作用下，將污泥調(diào)節(jié)罐I中的污泥原液的PH值調(diào)節(jié)至8. 5-9. O ；
[0041 ] 2)經(jīng)過(guò)pH調(diào)節(jié)后的污泥液經(jīng)泵提升進(jìn)入換熱器2中，與來(lái)自氣液分離器3中的熱污泥液進(jìn)行換熱后，經(jīng)泵提升進(jìn)入列管水解反應(yīng)器4中，將污泥在列管41中的表觀線速度控制在O. lm/s,同時(shí)，向列管水解反應(yīng)器4內(nèi)通入溫度為200°C的高壓飽和蒸汽，以將列管水解反應(yīng)器4內(nèi)污泥液水解反應(yīng)的平均溫度控制在170°C，壓力O. 6MPa，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)壓力高于O. 65MPa時(shí)，壓力閥43處于打開狀態(tài)，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)壓力低于O. 55MPa時(shí)，壓力閥43處于關(guān)閉狀態(tài)；此外，供氣單元6在泵的提升作用下，以O(shè). 6Nm3/h的通入量通過(guò)管道從底部向列管水解反應(yīng)器4的列管41中通入氮?dú)?，并將重新返回至列管水解反?yīng)器4中的污泥量與進(jìn)入換熱器2中的污泥量的比例（V/V)控制在5. O ;氣液分離器3內(nèi)液位維持在分離器高度的1/2處，運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，氣液分離器3內(nèi)部的壓力維持在O. 2MPa。連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)排出污泥液，穩(wěn)定運(yùn)行后，經(jīng)換熱器2換熱后的外排污泥液溫度約為60°C。
[0042]對(duì)經(jīng)本裝置水解處理后的外排污泥液和未經(jīng)本裝置水解處理的污泥液進(jìn)行高溫厭氧消化處理，其處理結(jié)果如表1所示：
[0043]表1污泥處理結(jié)果對(duì)比

未經(jīng)本裝置~經(jīng)本裝置
檢測(cè)指標(biāo)

水解的污泥水解后曲污泥
[0044]厭氧發(fā)酵停留時(shí)間/天208
發(fā)酵后固形冇機(jī)物轉(zhuǎn)化率/% 36. I 55.6
甲烷產(chǎn)量/ (Nm3/天）213312
[0045]從表1可以看出，污泥經(jīng) 本裝置水解處理后，污泥厭氧發(fā)酵時(shí)間大幅縮短，產(chǎn)氣量大幅提升。
[0046]實(shí)施例2
[0047]采用本發(fā)明所述的裝置及工藝，對(duì)濃度為90%的經(jīng)除砂后的市政污泥進(jìn)行連續(xù)處理，處理量為15噸/天。其處理過(guò)程中各參數(shù)設(shè)置如下：
[0048]I)污泥原液經(jīng)泵提升進(jìn)入污泥調(diào)節(jié)罐I中，同時(shí)，將與污泥調(diào)節(jié)罐I相連的加藥裝置中的氫氧化鈉加入到污泥調(diào)節(jié)罐I中，并在攪拌器12的作用下，將污泥調(diào)節(jié)罐I中的污泥原液的PH值調(diào)節(jié)至8. 5-9. O ；
[0049]2)經(jīng)過(guò)pH調(diào)節(jié)后的污泥液經(jīng)泵提升進(jìn)入換熱器2中，與來(lái)自氣液分離器3中的熱污泥液進(jìn)行換熱后，經(jīng)泵提升進(jìn)入列管水解反應(yīng)器4中，將污泥在列管41中的表觀線速度控制在O. 2m/s,同時(shí)，向列管水解反應(yīng)器4內(nèi)通入溫度為215°C的高壓飽和蒸汽，以將列管水解反應(yīng)器4內(nèi)污泥液水解反應(yīng)的平均溫度控制在180°C，壓力O. 7MPa，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)壓力高于O. 75MPa時(shí)，壓力閥43處于打開狀態(tài)，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)壓力低于O. 65MPa時(shí)，壓力閥43處于關(guān)閉狀態(tài)；此外，供氣單元6在泵的提升作用下，以O(shè). SNmVh的通入量通過(guò)管道從底部向列管水解反應(yīng)器4的列管41中通入氮?dú)?，并將重新返回至列管水解反?yīng)器4中的污泥量與進(jìn)入換熱器2中的污泥量的比例（V/V)控制在5. O ;氣液分離器3內(nèi)液位維持在分離器高度的1/2處，運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，氣液分離器3內(nèi)部的壓力維持在O. 2MPa。連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)排出污泥液，穩(wěn)定運(yùn)行后，經(jīng)換熱器2換熱后的外排污泥液溫度約為50°C。
[0050]對(duì)經(jīng)本裝置水解處理后的外排污泥液和未經(jīng)本裝置水解處理的污泥液進(jìn)行高溫厭氧消化處理，其處理結(jié)果如表2所示：
[0051]表2污泥處理結(jié)果對(duì)比
【權(quán)利要求】
1.一種污泥水解裝置，其特征在于：包括污泥調(diào)節(jié)罐、換熱器、列管水解反應(yīng)器及氣液分離器，其中，所述污泥調(diào)節(jié)罐的出水口通過(guò)管道與換熱器的入水口相連，所述換熱器的出水口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器底部的入水口相連，所述列管水解反應(yīng)器上部的出水口通過(guò)管道與設(shè)于氣液分離器內(nèi)上部的噴嘴相連，所述氣液分離器頂部的氣體出口通過(guò)氣體輸送管道與設(shè)于污泥調(diào)節(jié)罐底部的氣體分布器相連，氣液分離器底部的液體出口通過(guò)管道與列管水解反應(yīng)器底部的入水口相連，氣液分離器中部的污泥液出口通過(guò)管道與換熱器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述列管水解反應(yīng)器包括上封頭、下封頭及殼體，所述殼體內(nèi)從上至下依次布置有外形尺寸與殼體內(nèi)部相適配的折流板，所述折流板上設(shè)有均勻分布的圓孔，所述列管水解反應(yīng)器還包括列管，所述列管穿過(guò)折流板上的圓孔安裝于殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述列管的內(nèi)徑不低于5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述折流板的表面積不低于殼體橫截面積的50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述上封頭上還設(shè)有溫度傳感器和壓力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述噴嘴內(nèi)部具有筒狀的液體流路，所述噴嘴的前端具有一開口向下的噴口，靠近噴口處的噴嘴內(nèi)周壁向內(nèi)凸起，使得液體流路的內(nèi)徑減小，形成一橫截面為錐形的噴頸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述噴口與豎直方向形成一15°~30°的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一 項(xiàng)所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述污泥調(diào)節(jié)罐內(nèi)的液面低于氣液分離器的頂部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述污泥調(diào)節(jié)罐內(nèi)設(shè)有一攪拌器，所述污泥調(diào)節(jié)罐的入水口還連接一加藥裝置，所述加藥裝置內(nèi)添加有PH調(diào)節(jié)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述列管水解反應(yīng)器底部的入口還通過(guò)管道與向列管水解反應(yīng)器的列管通入氣體的供氣單元相連；所述列管水解反應(yīng)器的殼程的上部還與高壓飽和蒸汽供應(yīng)單元相通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的污泥水解裝置，其特征在于：所述供氣單元提供的氣體的流量與污泥液循環(huán)量的流量比為O. 5-1. 5。
12.—種污泥水解工藝，其特征在于：包括以下步驟： .1）向污泥原液中加入PH調(diào)節(jié)劑，在攪拌的作用下，將污泥原液的pH值調(diào)節(jié)至8.5—9. O ； .2)經(jīng)pH調(diào)節(jié)后的污泥液在列管水解反應(yīng)器中，于150-180°C、0.3-1. OMPa下發(fā)生水解反應(yīng);. 3)對(duì)水解后的污泥進(jìn)行氣液分離，氣液分離產(chǎn)生的氣體返回至步驟I)中對(duì)污泥原液進(jìn)行一級(jí)加熱，氣液分離產(chǎn)生的污泥液，一部分對(duì)污泥原液進(jìn)行二級(jí)加熱；氣液分離產(chǎn)生的另一部分污泥返回至步驟2)中再次進(jìn)行水解反應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污泥水解工藝，其特征在于：所述步驟2)水解反應(yīng)過(guò)程中通入有氣體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的污泥水解工藝，其特征在于：所述氣體為氮?dú)?、氧氣、空氣或臭氧?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的污泥水解工藝，其特征在于：當(dāng)通入的氣體為氮?dú)?、空氣或臭氧時(shí)，所通入氣體的流量與污泥液循環(huán)量之比（V/V)為O. 5-1. 5。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的污泥水解工藝，其特征在于：當(dāng)通入的氣體為氧氣時(shí)，氧氣的通入量不超過(guò)污泥液有機(jī)物完全氧化所需氧氣量的30%。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污泥水解工藝，其特征在于：所述步驟2)中，污泥在列管中的表觀線速度為0.01-0. 5m/s。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的污泥水解工藝，其特征在于：所述步驟3)氣液分離產(chǎn)生的污泥液中，返回至步驟2)中再次進(jìn)行水解反應(yīng)的污泥液與對(duì)污泥原液進(jìn)行二級(jí)加熱的污泥液流量比不低于3. O。
【文檔編號(hào)】C02F11/10GK103482835SQ201310443460
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】李國(guó)文, 蘇貞峰, 于勇勇, 馬書, 王天德, 杜菲 申請(qǐng)人:北京緯綸華業(yè)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>