申請(qǐng)日2013.08.28

　　公開(kāi)(公告)日2013.11.27

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F11/06; C02F3/00; C02F11/12; C02F11/00

　　摘要

　　一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備及其強(qiáng)化污泥減量的方法，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。在污泥高速流過(guò)收縮噴管時(shí)，從空氣吸入管引射空氣進(jìn)入溶氣空化腔中與污泥混合后依次進(jìn)入一次擴(kuò)散管及二次擴(kuò)散管，然后從空化噴嘴噴入氧化反應(yīng)釜中，最后經(jīng)溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。超臨界溶氣空化設(shè)備可以與生化反應(yīng)池、回流及剩余污泥池或污泥均質(zhì)池結(jié)合運(yùn)行。由于靶式渦流空化發(fā)生器與氧化反應(yīng)釜結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超臨界濕式氧化反應(yīng)的條件，使污泥中的難降解有機(jī)物直接分解成CO2、H2O等，難降解有機(jī)物大分子鏈斷裂為小分子鏈，并進(jìn)一步被氧化成脂肪酸，使BOD/COD比值提高，為后續(xù)生化反應(yīng)創(chuàng)造有利條件，從而使污泥減量。污水廠(chǎng)使用該設(shè)備和方法后，污泥產(chǎn)出量減少了60-70%。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種超臨界溶氣空化設(shè)備，它包括一個(gè)由收縮噴管 (301)和空氣吸入管(302)構(gòu)成的射流空化發(fā)生器，其特征在于：它還包括一個(gè)一次擴(kuò)散管(314) 和一個(gè)靶式渦流空化發(fā)生器，所述射流空化發(fā)生器與一次擴(kuò)散管(314)采用主體內(nèi)套(313)連接在一起，主體內(nèi)套(313)和靶式渦流空化發(fā)生器設(shè)置在主體外套(315)中;所述收縮噴管 (301)設(shè)有一個(gè)收縮噴管喉管(301a)，收縮噴管喉管(301a) 與主體內(nèi)套(313)之間設(shè)有一個(gè)帶孔的進(jìn)氣調(diào)節(jié)板(303), 所述一次擴(kuò)散管(314)設(shè)有一個(gè)一次擴(kuò)散管喉管(314a)，一次擴(kuò)散管喉管(314a) 與主體內(nèi)套(313)之間設(shè)有一個(gè)隔板(312),在進(jìn)氣調(diào)節(jié)板(303)與隔板(312)之間為溶氣空化腔(304);所述靶式渦流空化發(fā)生器采用連接管(316)把一次擴(kuò)散管(314)與二次擴(kuò)散管(317)連接在一起，二次擴(kuò)散管(317)連接一個(gè)由靶板(318)封閉的集水套筒(308)，集水套筒(308)的一周設(shè)有空化噴嘴(309)，鑲焊隔板(306)設(shè)置在連接管(316)與主體外套(315)之間;汚泥高速流過(guò)收縮噴管 (301)時(shí)，從空氣吸入管(302)引射空氣進(jìn)入溶氣空化腔(304)中與汚泥混合后依次進(jìn)入一次擴(kuò)散管(314)及二次擴(kuò)散管(317)，然后從空化噴嘴(309)噴入氧化反應(yīng)釜(307)中，最后經(jīng)溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管(310)排出。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備強(qiáng)化污泥減量的方法，它包括采用管道把生化反應(yīng)池(7)、二次沉淀池(8)、回流及剩余污泥池(5)、剩余污泥泵(9)、污泥均質(zhì)池(10)和汚泥脫水機(jī)(11)依次連接在一起的汚水汚泥處理系統(tǒng)，其特征在于：它還包括一個(gè)無(wú)堵塞排污泵(1)、回流污泥提升泵(6)和一個(gè)超臨界溶氣空化裝置(3)，所述無(wú)堵塞排污泵(1)的吸入管路(13)連接生化反應(yīng)池(7)、回流及剩余污泥池(5)或污泥均質(zhì)池(10)，無(wú)堵塞排污泵(1)的提升加壓管路(2)連接超臨界溶氣空化裝置(3)，超臨界溶氣空化裝置(3)的輸出管路(4)連接生化反應(yīng)池(7)、回流及剩余污泥池(5)或污泥均質(zhì)池(10)，回流及剩余污泥池(5)采用回流污泥輸送管路(14)經(jīng)回流污泥提升泵(6)連接生化反應(yīng)池(7)的污水進(jìn)口管道。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備強(qiáng)化污泥減量的方法，其特征在于：所述無(wú)堵塞排污泵(1)的吸入管路(13)連接回流及剩余污泥池(5)時(shí)，無(wú)堵塞排污泵(1)把回流及剩余污泥池容積的80-100%的污泥量，提送至超臨界溶氣空化裝置(3)中進(jìn)行溶氣空化處理，將溶氣空化處理后60-100%的改性剩余污泥量通過(guò)回流污泥提升泵(6)經(jīng)回流污泥輸送管路(14)返送回生化反應(yīng)池(7)進(jìn)行再次生化處理，將溶氣空化處理后0-40%的改性剩余污泥量通過(guò)剩余污泥泵(9)泵入污泥均質(zhì)池(10)后，由汚泥脫水機(jī)(11)進(jìn)行脫水處理。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備強(qiáng)化污泥減量的方法，其特征在于：所述無(wú)堵塞排污泵(1)的吸入管路(13)連接生化反應(yīng)池(7)時(shí)，無(wú)堵塞排污泵(1)把生化反應(yīng)池(7)容積的80-100%汚水量，提送至超臨界溶氣空化裝置(3)中進(jìn)行溶氣空化處理，處理后的污水經(jīng)二次沉淀池(8)沉淀后清水排放，將二次沉淀池(8)底沉淀壓縮的回流及剩余污泥池容積的30-100%的污泥量的回流返送至生化反應(yīng)池(7)，0-70%的剩余污泥送至汚泥脫水機(jī)(11)處理。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備強(qiáng)化污泥減量的方法，其特征在于：所述無(wú)堵塞排污泵(1)的吸入管路(13)連接污泥均質(zhì)池(10)時(shí)，無(wú)堵塞排污泵(1)把污泥均質(zhì)池(10)容積的100%的污泥量，提送至超臨界溶氣空化裝置(3)中進(jìn)行溶氣空化處理，一部分被處理汚泥經(jīng)溢流管道(15)溢流至生化反應(yīng)池(7)進(jìn)行再次生化處理，其余被處理污泥由汚泥脫水機(jī)(11)處理。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備及其強(qiáng)化污泥減量的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備及其強(qiáng)化污泥減量的方法，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)，每10000m3水處理后產(chǎn)泥量(含水率80%)約5-10T，污泥含有病源體、重金屬和持久性有機(jī)物等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)需要進(jìn)行處理。目前國(guó)內(nèi)外主要的污泥處理單元技術(shù)，濃縮、脫水、焚燒、填埋、厭氧消化、好氧發(fā)酵、熱干化石灰穩(wěn)定、污泥熱解、水熱處理等處理技術(shù)，均屬污泥產(chǎn)生后對(duì)其進(jìn)行處理的工藝技術(shù)，而這些處理方式帶來(lái)的是巨大的設(shè)備投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)，二次污染、安全風(fēng)險(xiǎn)難以避免。

　　污泥處理最經(jīng)濟(jì)、效益的方法是從源頭著手，在污水處理過(guò)程中減少剩余污泥的產(chǎn)生量。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備及其強(qiáng)化污泥減量的方法，該設(shè)備和方法應(yīng)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，與現(xiàn)有的污水處理過(guò)程相結(jié)合，能有效減少剩余污泥的產(chǎn)生量。

　　本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種超臨界溶氣空化設(shè)備，它包括一個(gè)由收縮噴管和空氣吸入管構(gòu)成的射流空化發(fā)生器，它還包括一個(gè)一次擴(kuò)散管和一個(gè)靶式渦流空化發(fā)生器，所述射流空化發(fā)生器與一次擴(kuò)散管采用主體內(nèi)套連接在一起，主體內(nèi)套和靶式渦流空化發(fā)生器設(shè)置在主體外套中;所述收縮噴管設(shè)有一個(gè)收縮噴管喉管，收縮噴管喉管與主體內(nèi)套之間設(shè)有一個(gè)帶孔的進(jìn)氣調(diào)節(jié)板, 所述一次擴(kuò)散管設(shè)有一個(gè)一次擴(kuò)散管喉管，一次擴(kuò)散管喉管與主體內(nèi)套之間設(shè)有一個(gè)隔板,在進(jìn)氣調(diào)節(jié)板與隔板之間為溶氣空化腔;所述靶式渦流空化發(fā)生器采用連接管把一次擴(kuò)散管與二次擴(kuò)散管連接在一起，二次擴(kuò)散管連接一個(gè)由靶板封閉的集水套筒，集水套筒的一周設(shè)有空化噴嘴，鑲焊隔板設(shè)置在連接管與主體外套之間;汚泥高速流過(guò)收縮噴管時(shí)，從空氣吸入管引射空氣在溶氣空化腔中與汚泥混合后依次進(jìn)入一次擴(kuò)散管及二次擴(kuò)散管，然后從空化噴嘴噴從氧化反應(yīng)釜中，最后經(jīng)溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。

　　一種采用超臨界溶氣空化設(shè)備強(qiáng)化污泥減量的方法，它包括采用管道把生化反應(yīng)池、二次沉淀池、回流及剩余污泥池、剩余污泥泵、污泥均質(zhì)池和汚泥脫水機(jī)依次連接在一起的汚水汚泥處理系統(tǒng)，它還包括一個(gè)無(wú)堵塞排污泵、回流污泥提升泵和一個(gè)超臨界溶氣空化裝置，所述無(wú)堵塞排污泵的吸入管路連接生化反應(yīng)池、回流及剩余污泥池或污泥均質(zhì)池，無(wú)堵塞排污泵的提升加壓管路連接超臨界溶氣空化裝置，超臨界溶氣空化裝置的輸出管路連接生化反應(yīng)池、回流及剩余污泥池或污泥均質(zhì)池，回流及剩余污泥池采用回流污泥輸送管路經(jīng)回流污泥提升泵連接生化反應(yīng)池的污水進(jìn)口管道。

　　所述無(wú)堵塞排污泵的吸入管路連接回流及剩余污泥池時(shí)，無(wú)堵塞排污泵把回流及剩余污泥池容積的80-100%的污泥量，提送至超臨界溶氣空化裝置中進(jìn)行溶氣空化處理，將溶氣空化處理后60-100%的改性剩余污泥量通過(guò)回流污泥提升泵經(jīng)回流污泥輸送管路返送回生化反應(yīng)池進(jìn)行再次生化處理，將溶氣空化處理后0-40%的改性剩余污泥量通過(guò)剩余污泥泵泵入污泥均質(zhì)池后，由汚泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。

　　所述無(wú)堵塞排污泵的吸入管路連接生化反應(yīng)池時(shí)，無(wú)堵塞排污泵把生化反應(yīng)池容積的80-100%汚水量，提送至超臨界溶氣空化裝置中進(jìn)行溶氣空化處理，處理后的污水經(jīng)二次沉淀池沉淀后清水排放，將二次沉淀池底沉淀壓縮的回流及剩余污泥池容積的30-100%的污泥量的回流返送至生化反應(yīng)池，0-70%的剩余污泥送至汚泥脫水機(jī)處理。

　　所述無(wú)堵塞排污泵的吸入管路連接污泥均質(zhì)池時(shí)，無(wú)堵塞排污泵把污泥均質(zhì)池容積的100%的污泥量，提送至超臨界溶氣空化裝置中進(jìn)行溶氣空化處理，一部分被處理汚泥經(jīng)溢流管道溢流至生化反應(yīng)池進(jìn)行再次生化處理，其余被處理污泥由汚泥脫水機(jī)處理。

　　本發(fā)明的有益效果是：一種超臨界溶氣空化設(shè)備用無(wú)堵塞排污泵讓汚泥高速流過(guò)收縮噴管時(shí)，從空氣吸入管引射空氣在溶氣空化腔中與汚泥混合后依次進(jìn)入一次擴(kuò)散管及二次擴(kuò)散管，然后從空化噴嘴噴從氧化反應(yīng)釜中，最后經(jīng)溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。超臨界溶氣空化設(shè)備可以與生化反應(yīng)池、回流及剩余污泥池或污泥均質(zhì)池結(jié)合運(yùn)行。由于靶式渦流空化發(fā)生器與氧化反應(yīng)釜的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超臨界濕式氧化反應(yīng)的條件，使污泥中的部分難降解有機(jī)物直接分解成CO2、H2O及其他無(wú)機(jī)物等，另一部分難降解有機(jī)物大分子鏈斷裂為小分子鏈，并進(jìn)一步被氧化成脂肪酸，使BOD/COD比值提高，為后續(xù)生化反應(yīng)創(chuàng)造有利條件，從而達(dá)到污泥減量的目的。污水廠(chǎng)使用該設(shè)備和方法后，污泥產(chǎn)出量減少了60-70%。