公布日：2022.03.29

申請日：2021.12.17

分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/10(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I

摘要

本發(fā)明公開一種具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，包括：污泥料倉、污泥稀釋設(shè)備、污泥反應(yīng)設(shè)備和污泥壓濾設(shè)備；污泥料倉用于存儲待水解處理的污泥，并輸送污泥至污泥稀釋設(shè)備中；污泥稀釋設(shè)備包括用于存儲待處理污泥的稀釋罐，稀釋罐外側(cè)設(shè)有夾套層；污泥反應(yīng)設(shè)備包括用于進(jìn)行污泥水解反應(yīng)的反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的進(jìn)料端與稀釋罐連通，反應(yīng)罐的出料端與夾套層連通；反應(yīng)罐中的熱污泥被輸送至夾套層內(nèi)，與稀釋罐內(nèi)的污泥進(jìn)行熱交換，降溫后的熱污泥被輸送至污泥壓濾設(shè)備中，升溫后的待處理污泥被輸送至反應(yīng)罐中。本發(fā)明的污泥處理系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、熱能利用率高等優(yōu)點，有效降低了反應(yīng)能耗，同時也使得系統(tǒng)的占地面積和投資成本大幅減小。

權(quán)利要求書

1.一種具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：污泥料倉(1)、污泥稀釋設(shè)備(2)、污泥反應(yīng)設(shè)備(3)和污泥壓濾設(shè)備(4)；所述污泥料倉(1)用于存儲待水解處理的污泥，并將待處理的污泥輸送至污泥稀釋設(shè)備(2)中；所述污泥稀釋設(shè)備(2)包括用于存儲待處理污泥的稀釋罐(206)，所述稀釋罐(206)外側(cè)環(huán)繞設(shè)有夾套層(207)；所述污泥反應(yīng)設(shè)備(3)包括用于進(jìn)行污泥水解反應(yīng)的反應(yīng)罐(302)，所述反應(yīng)罐(302)的進(jìn)料端與稀釋罐(206)連通，反應(yīng)罐(302)的出料端與夾套層(207)連通；所述反應(yīng)罐(302)中完成水解反應(yīng)的熱污泥被輸送至夾套層(207)內(nèi)，與稀釋罐(206)內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換，降溫后的熱污泥被輸送至污泥壓濾設(shè)備(4)中，升溫后的待處理污泥則被輸送至反應(yīng)罐(302)中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥反應(yīng)設(shè)備(3)還包括多級回?zé)岜P管和多級噴水管；所述多級回?zé)岜P管的進(jìn)料端與反應(yīng)罐(302)的出料端連接，多級回?zé)岜P管的出料端與夾套層(207)連接；所述多級噴水管的進(jìn)水端位于多級回?zé)岜P管頂部，多級噴水管的出水端與稀釋罐(206)連接；所述反應(yīng)罐(302)排出的熱污泥進(jìn)入多級回?zé)岜P管內(nèi)進(jìn)行流動換熱，所述多級噴水管從多級回?zé)岜P管頂部循環(huán)噴灑工業(yè)水，以輔助熱污泥換熱，換熱后的工業(yè)水被輸送至稀釋罐(206)中，用于稀釋并加熱待處理的污泥，換熱后的熱污泥被輸送至夾套層(207)內(nèi)，用于與稀釋罐(206)內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多級回?zé)岜P管包括依次連接且結(jié)構(gòu)相同的一級回?zé)岜P管(304)和二級回?zé)岜P管(307)，所述一級回?zé)岜P管(304)的進(jìn)料端與反應(yīng)罐(302)的出料端連接，所述二級回?zé)岜P管(307)的出料端與夾套層(207)連接；所述一級回?zé)岜P管(304)和二級回?zé)岜P管(307)均為多層回型盤管結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多級回?zé)岜P管的進(jìn)料口與出料口之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)熱污泥在多級回?zé)岜P管內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)流動換熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級回?zé)岜P管(304)和二級回?zé)岜P管(307)的回型盤管內(nèi)均設(shè)有靜態(tài)混合器(5)，所述靜態(tài)混合器(5)用于實現(xiàn)污泥在盤管內(nèi)進(jìn)行翻滾流動。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述靜態(tài)混合器(5)包括外殼體(51)，外殼體(51)內(nèi)交替循環(huán)設(shè)有左旋片(52)和右旋片(53)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多級噴水管包括結(jié)構(gòu)相同的一級噴水管(305)和二級噴水管(308)，所述一級噴水管(305)的第一進(jìn)水口(306A)與一級回?zé)岜P管(304)頂部連通，一級噴水管(305)的第一出水口(306B)與一級回?zé)岜P管(304)底部連通，所述第一進(jìn)水口(306A)與第一出水口(306B)之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)工業(yè)水在一級回?zé)岜P管(304)的外殼內(nèi)循環(huán)噴灑；所述二級噴水管(308)的第二進(jìn)水口(309A)與二級回?zé)岜P管(307)頂部連通，二級噴水管(308)的第二出水口(309B)與二級回?zé)岜P管(307)底部連通，所述第二進(jìn)水口(309A)與第二出水口(309B)之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)工業(yè)水在二級回?zé)岜P管(307)的外殼內(nèi)循環(huán)噴灑；從第一出水口(306B)和第二出水口(309B)排出的換熱后的工業(yè)水被輸送至稀釋罐(206)中，用于稀釋并加熱待處理的污泥。28.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級噴水管(305)和二級噴水管(308)均采用花灑式管道結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)工業(yè)水在一級回?zé)岜P管(304)和二級回?zé)岜P管(307)外側(cè)均勻噴灑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述稀釋罐(206)內(nèi)設(shè)有第一攪拌裝置(205)；所述反應(yīng)罐(302)內(nèi)設(shè)有第二攪拌裝置(311)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，其特征在于，所述夾套層(207)頂部設(shè)有第一進(jìn)料口(201)，夾套層(207)底部設(shè)有第一出料口(202)，所述第一進(jìn)料口(201)與第一出料口(202)通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)熱污泥在夾套層(207)內(nèi)部形成循環(huán)流動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、熱能利用率高的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，包括：污泥料倉、污泥稀釋設(shè)備、污泥反應(yīng)設(shè)備和污泥壓濾設(shè)備；所述污泥料倉用于存儲待水解處理的污泥，并將待處理的污泥輸送至污泥稀釋設(shè)備中；所述污泥稀釋設(shè)備包括用于存儲待處理污泥的稀釋罐，所述稀釋罐外側(cè)環(huán)繞設(shè)有夾套層；所述污泥反應(yīng)設(shè)備包括用于進(jìn)行污泥水解反應(yīng)的反應(yīng)罐，所述反應(yīng)罐的進(jìn)料端與稀釋罐連通，反應(yīng)罐的出料端與夾套層連通；所述反應(yīng)罐中完成水解反應(yīng)的熱污泥被輸送至夾套層內(nèi)，與稀釋罐內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換，降溫后的熱污泥被輸送至污泥壓濾設(shè)備中，升溫后的待處理污泥則被輸送至反應(yīng)罐中。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述污泥反應(yīng)設(shè)備還包括多級回?zé)岜P管和多級噴水管；所述多級回?zé)岜P管的進(jìn)料端與反應(yīng)罐的出料端連接，多級回?zé)岜P管的出料端與夾套層連接；所述多級噴水管的進(jìn)水端位于多級回?zé)岜P管頂部，多級噴水管的出水端與稀釋罐連接；所述反應(yīng)罐排出的熱污泥進(jìn)入多級回?zé)岜P管內(nèi)進(jìn)行流動換熱，所述多級噴水管從多級回?zé)岜P管頂部循環(huán)噴灑工業(yè)水，以輔助熱污泥換熱，換熱后的工業(yè)水被輸送至稀釋罐中，用于稀釋并加熱待處理的污泥，換熱后的熱污泥被輸送至夾套層內(nèi)，用于與稀釋罐內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多級回?zé)岜P管包括依次連接且結(jié)構(gòu)相同的一級回?zé)岜P管和二級回?zé)岜P管，所述一級回?zé)岜P管的進(jìn)料端與反應(yīng)罐的出料端連接，所述二級回?zé)岜P管的出料端與夾套層連接；所述一級回?zé)岜P管和二級回?zé)岜P管均為多層回型盤管結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多級回?zé)岜P管的進(jìn)料口與出料口之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)熱污泥在多級回?zé)岜P管內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)流動換熱。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級回?zé)岜P管和二級回?zé)岜P管的回型盤管內(nèi)均設(shè)有靜態(tài)混合器，所述靜態(tài)混合器用于實現(xiàn)污泥在盤管內(nèi)進(jìn)行翻滾流動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述靜態(tài)混合器包括外殼體，外殼體內(nèi)交替循環(huán)設(shè)有左旋片和右旋片。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多級噴水管包括結(jié)構(gòu)相同的一級噴水管和二級噴水管，所述一級噴水管的第一進(jìn)水口與一級回?zé)岜P管頂部連通，一級噴水管的第一出水口與一級回?zé)岜P管底部連通，所述第一進(jìn)水口與第一出水口之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)工業(yè)水在一級回?zé)岜P管的外殼內(nèi)循環(huán)噴灑；所述二級噴水管的第二進(jìn)水口與二級回?zé)岜P管頂部連通，二級噴水管的第二出水口與二級回?zé)岜P管底部連通，所述第二進(jìn)水口與第二出水口之間通過外置循環(huán)泵連接，以實現(xiàn)工業(yè)水在二級回?zé)岜P管的外殼內(nèi)循環(huán)噴灑；從第一出水口和第二出水口排出的換熱后的工業(yè)水被輸送至稀釋罐中，用于稀釋并加熱待處理的污泥。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述一級噴水管和二級噴水管均采用花灑式管道結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)工業(yè)水在一級回?zé)岜P管和二級回?zé)岜P管外側(cè)均勻噴灑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀釋罐內(nèi)設(shè)有第一攪拌裝置；所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)有第二攪拌裝置。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述夾套層頂部設(shè)有第一進(jìn)料口，夾套層底部設(shè)有第一出料口，所述第一進(jìn)料口與第一出料口通過循環(huán)泵連接，所述循環(huán)泵用于實現(xiàn)熱污泥在夾套層內(nèi)部形成循環(huán)流動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述污泥壓濾設(shè)備為隔膜板框設(shè)備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，通過將用于進(jìn)行污泥水解反應(yīng)的反應(yīng)罐的進(jìn)料端與用于存儲待處理污泥的稀釋罐連通，并將反應(yīng)罐的進(jìn)料端與稀釋罐外側(cè)的夾套層連通，將反應(yīng)罐中完成水解反應(yīng)的熱污泥輸送至夾套層內(nèi)，與稀釋罐內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換，降溫后的熱污泥被輸送至污泥壓濾設(shè)備中，升溫后的待處理污泥則被輸送至反應(yīng)罐中；通過在污泥稀釋設(shè)備中采用間壁式換熱的方式對熱污泥的余熱進(jìn)行了充分應(yīng)用，使得待處理污泥在進(jìn)入反應(yīng)罐前大幅度回收了熱污泥的熱能，大大降低了污泥處理系統(tǒng)整體的能耗，同時也使得系統(tǒng)的占地面積和投資成本大幅減小。

2、本發(fā)明的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，通過在污泥反應(yīng)設(shè)備中設(shè)置了多級回?zé)岜P管和多級噴水管，從反應(yīng)罐排出的熱污泥直接進(jìn)入多級回?zé)岜P管進(jìn)行多級循環(huán)流動換熱，同時利用多級噴水管從多級回?zé)岜P管頂部循環(huán)噴灑工業(yè)水，以輔助回?zé)岜P管內(nèi)的熱污泥快速降溫，并且將換熱后的工業(yè)水輸送至稀釋罐中，用于稀釋并加熱待處理的污泥，換熱后的熱污泥則被輸送至夾套層內(nèi)，用于與稀釋罐內(nèi)待處理的污泥進(jìn)行熱交換，工業(yè)水吸收熱能后，再將工業(yè)水回用到前端，使得熱能傳遞至待處理污泥中，有效降低了系統(tǒng)能耗；進(jìn)一步地，工業(yè)水將熱能釋放到待處理污泥中后回再次降溫，但是又可以在污泥稀釋設(shè)備中通過間壁式換熱的方式與熱污泥再次進(jìn)行換熱，實現(xiàn)了熱污泥的多級熱能回收，使得熱污泥的熱量得到了充分回收，最大程度上提高了熱能利用率；污泥反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計有利于降低了系統(tǒng)的占地面積，系統(tǒng)整體具備投資小、運(yùn)行穩(wěn)定、能耗低、熱回收效果顯著等優(yōu)點。

3、本發(fā)明的具有多級熱回收功能的污泥處理系統(tǒng)，通過在一級回?zé)岜P管和二級回?zé)岜P管的回型盤管內(nèi)均設(shè)置了靜態(tài)混合器，可以使污泥在盤管內(nèi)流動時保持翻滾狀態(tài)，并實現(xiàn)了流動攪拌，大大加強(qiáng)了管內(nèi)污泥與管外介質(zhì)的換熱效率；進(jìn)一步地，可通過將回型盤管的管徑提升，避免了管式換熱工藝的堵塞現(xiàn)象。

（發(fā)明人：夏良;彭杰;楊海波）