公布日：2022.11.01
申請(qǐng)日：2022.08.01
分類號(hào)：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/145(2019.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種市政污泥的酸堿式熱水解方法和系統(tǒng)，其通過(guò)二段式酸堿水解，提高了污泥的水解效率，提高了固液分離效率，進(jìn)而提高了后端資源化產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)性，其特征在于：包括以下步驟：步驟1、在堿式反應(yīng)釜內(nèi)熱水解得到水解后的堿性污泥混合液；步驟2、將堿性污泥混合液輸出至酸式反應(yīng)釜中熱水解得到水解后的酸性污泥混合液；步驟3、將酸性污泥混合液輸出至閃蒸系統(tǒng)；步驟4、將酸性污泥混合液輸出至固液分離裝置，通過(guò)固液分離裝置分離出濾液和干渣，干渣收集用于固體肥原料，濾液則輸出至濃縮系統(tǒng)濃縮，得到液體肥原料。
權(quán)利要求書
1.一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1、在堿式反應(yīng)釜內(nèi)先加入工藝回用水，啟動(dòng)堿式反應(yīng)釜的攪拌器，然后依次加入堿性藥劑和污泥，調(diào)至物料含水率為84-92%，加熱至110-120℃，然后保溫30-60min，得到水解后的堿性污泥混合液；步驟2、將堿性污泥混合液輸出至酸式反應(yīng)釜中，添加酸性溶液，調(diào)節(jié)堿性污泥混合液的pH至5-6，再通入飽和蒸汽將其加熱至110-120℃，然后保溫30-60min，得到水解后的酸性污泥混合液；步驟3、將酸性污泥混合液輸出至閃蒸系統(tǒng)，通過(guò)閃蒸系統(tǒng)將物料溫度降至60-80℃；步驟4、將冷卻后的酸性污泥混合液輸出至固液分離裝置，通過(guò)固液分離裝置分離出濾液和干渣，干渣收集用于固體肥原料，濾液則輸出至濃縮系統(tǒng)濃縮，得到液體肥原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：所述步驟1中的污泥為含水率75-85%的城鎮(zhèn)污水廠剩余活性污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：所述步驟1中的工藝回用水為閃蒸系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)的蒸發(fā)冷凝水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：所述步驟1中的堿性藥劑為氧化鈣粉末，其添加量為污泥重量的3%-4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：所述步驟2中的酸性溶液為20-30%的稀硝酸溶液。
6.基于權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述方法的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括依次連接的堿式反應(yīng)釜、酸式反應(yīng)釜、閃蒸系統(tǒng)、固液分離裝置和濃縮系統(tǒng)；所述閃蒸系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)的冷凝水出水口均與堿式反應(yīng)釜的進(jìn)水口相連；所述固液分離裝置的出液口與濃縮系統(tǒng)的進(jìn)液口相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述堿式反應(yīng)釜和酸式反應(yīng)釜內(nèi)均設(shè)有加熱夾套，所述加熱夾套中的加熱介質(zhì)為160℃飽和蒸汽。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述閃蒸系統(tǒng)為二級(jí)閃蒸系統(tǒng)，第一級(jí)閃蒸系統(tǒng)為常壓系統(tǒng)，第二級(jí)閃蒸系統(tǒng)為負(fù)壓狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述固液分離裝置為板框壓濾裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述堿式反應(yīng)釜和酸式反應(yīng)釜均設(shè)置有變頻攪拌裝置，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為60-70rpm。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述內(nèi)容中提到的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種市政污泥的酸堿式熱水解方法和系統(tǒng)，其通過(guò)二段式酸堿水解，提高了污泥的水解效率，提高了固液分離效率，進(jìn)而提高了后端資源化產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)性。
其技術(shù)方案是這樣的：一種市政污泥的酸堿式熱水解方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1、在堿式反應(yīng)釜內(nèi)先加入工藝回用水，啟動(dòng)堿式反應(yīng)釜的攪拌器，然后依次加入堿性藥劑和污泥，調(diào)至物料含水率為84-92%，加熱至110-120℃，然后保溫30-60min，得到水解后的堿性污泥混合液；步驟2、將堿性污泥混合液輸出至酸式反應(yīng)釜中，添加酸性溶液，調(diào)節(jié)堿性污泥混合液的pH至5-6，再通入飽和蒸汽將其加熱至110-120℃，然后保溫30-60min，得到水解后的酸性污泥混合液；步驟3、將酸性污泥混合液輸出至閃蒸系統(tǒng)，通過(guò)閃蒸系統(tǒng)將物料溫度降至60-80℃；步驟4、將冷卻后的酸性污泥混合液輸出至固液分離裝置，通過(guò)固液分離裝置分離出濾液和干渣，干渣收集用于固體肥原料，濾液則輸出至濃縮系統(tǒng)濃縮，得到液體肥原料。
進(jìn)一步的，所述步驟1中的污泥為含水率75-85%的城鎮(zhèn)污水廠剩余活性污泥。
進(jìn)一步的，所述步驟1中的工藝回用水為閃蒸系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)的蒸發(fā)冷凝水。
進(jìn)一步的，所述步驟1中的堿性藥劑為氧化鈣粉末，其添加量為污泥重量的3%-4%。
進(jìn)一步的，所述步驟2中的酸性溶液為20-30%的稀硝酸溶液。
基于上述方法的一種市政污泥的酸堿式熱水解系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括依次連接的堿式反應(yīng)釜、酸式反應(yīng)釜、閃蒸系統(tǒng)、固液分離裝置和濃縮系統(tǒng)；所述閃蒸系統(tǒng)和濃縮系統(tǒng)的冷凝水出水口均與堿式反應(yīng)釜的進(jìn)水口相連；所述固液分離裝置的出液口與濃縮系統(tǒng)的進(jìn)液口相連。
進(jìn)一步的，所述堿式反應(yīng)釜和酸式反應(yīng)釜內(nèi)均設(shè)有加熱夾套，所述加熱夾套中的加熱介質(zhì)為160℃飽和蒸汽。
進(jìn)一步的，所述閃蒸系統(tǒng)為二級(jí)閃蒸系統(tǒng)，第一級(jí)閃蒸系統(tǒng)為常壓系統(tǒng)，第二級(jí)閃蒸系統(tǒng)為負(fù)壓狀態(tài)。
進(jìn)一步的，所述固液分離裝置為板框壓濾裝置。
進(jìn)一步的，所述堿式反應(yīng)釜和酸式反應(yīng)釜均設(shè)置有變頻攪拌裝置，攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)置為60-70rpm。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明首先通過(guò)設(shè)置二段式水解，分別進(jìn)行堿式水解和酸式水解，提高了污泥的水解效率，進(jìn)一步提高了污泥的破碎速度，使胞外聚合物脫落并溶于水相中，二價(jià)鈣離子對(duì)污泥細(xì)胞能起到橋接、絮凝和電中和的作用，同時(shí)鈣離子具備堿金屬螯合特性，與蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，通過(guò)疏水作用及氫鍵結(jié)合，提升污泥的脫水性能，提高了固液分離效率，進(jìn)而提高了后端資源化產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)性。
（發(fā)明人：徐新偉;張寶新;梁宇）
