申請(qǐng)日2013.08.28

　　公開(kāi)(公告)日2014.03.26

　　IPC分類號(hào)C02F11/06; C02F11/00

　　摘要

　　一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。在汚泥高速流過(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

　　1.一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，它包括一個(gè)由收縮噴管 (301)和空氣吸入管(302)構(gòu)成的射流空氣發(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，所述射流空氣發(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)帶通氣孔(303a)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)引射空氣在溶氣空化腔(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)噴從氧化反應(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所述的一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述收縮噴管(301)進(jìn)口直徑D與收縮噴管喉管(301a)直徑d的比值為3：1-4：1，收縮噴管喉管(301a)長(zhǎng)度L與收縮噴管喉管(301a)直徑d的比值為1.6-1.9。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述一次擴(kuò)散管(314) 出口直徑D1與進(jìn)口直徑d1的比值為2：1，長(zhǎng)度為進(jìn)口直徑d1的14-17倍。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述靶式渦流空化發(fā)生器的總體長(zhǎng)度L2為連接管(316)直徑d2的5-7倍，連接管(316)直徑d2與二次擴(kuò)散管(317)出口直徑D2的比值為0.4-0.5。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述空化噴嘴(309)采用部分球體(309a)與錐管(309b)連接的結(jié)構(gòu)，與集水套筒(308)的外圓表面呈45度角，錐管長(zhǎng)度L3為錐管出口直徑d4的1.8-2倍，進(jìn)口直徑d3為錐管出口直徑d4的2-2.5倍。

　　說(shuō)明書

　　一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　城鎮(zhèn)污水處理廠，每10000m3污水處理后產(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，本實(shí)用新型提供一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，該設(shè)備應(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。

　　本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，它包括一個(gè)由收縮噴管 和空氣吸入管構(gòu)成的射流空氣發(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，所述射流空氣發(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)帶通氣孔的進(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。

　　所述收縮噴管進(jìn)口直徑D與收縮噴管喉管直徑d的比值為3：1-4：1收縮噴管喉管長(zhǎng)度L與收縮噴管喉管直徑d的比值為1.6-1.9。

　　所述一次擴(kuò)散管出口直徑D1與進(jìn)口直徑d1的比值為2：1，長(zhǎng)度為進(jìn)口直徑d1的14-17倍。

　　所述靶式渦流空化發(fā)生器的總體長(zhǎng)度L2為連接管直徑d2的5-7倍，連接管直徑d2與二次擴(kuò)散管出口直徑D2的比值為0.4-0.5。

　　所述空化噴嘴采用部分球體與錐管連接的結(jié)構(gòu)，與集水套筒的外圓表面呈45度角，錐管長(zhǎng)度為錐管出口直徑的1.8-2倍，進(jìn)口直徑為錐管出口直徑的0.4-0.5倍。

　　本實(shí)用新型的有益效果是：這種強(qiáng)化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置用無(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。超臨界溶氣空化裝置可以與生化反應(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。污水廠使用該溶氣空化裝置后，污泥產(chǎn)出量減少了60-70%。