公布日：2023.03.07
申請(qǐng)日：2022.11.24
分類號(hào)：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/121(2006.01)I;C02F11/15(2019.01)I;C02F11/00(2019.01)I;C02F11/18(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，包括以下步驟，污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對(duì)攪拌組件中的泥漿進(jìn)行預(yù)加熱；s2，將s1中產(chǎn)生的泥漿通入球形裂解釜中。其有益效果是，該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，能夠?qū)ξ勰嘀芯哂屑?xì)胞壁的物質(zhì)進(jìn)行處理，使其細(xì)胞壁出現(xiàn)破裂，從而將細(xì)胞內(nèi)部的水分和因其而導(dǎo)致無(wú)法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，減少了運(yùn)輸成本和處理成本，同時(shí)避免添加額外的化學(xué)試劑，從而避免出現(xiàn)有可能的化學(xué)污染，對(duì)環(huán)境造成影響，并且分離出的固態(tài)污泥和溶液更容易處理。
權(quán)利要求書
1.一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于，包括以下步驟，污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對(duì)攪拌組件中的泥漿進(jìn)行預(yù)加熱；s2，將s1中產(chǎn)生的泥漿通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亞臨界水條件，靜置5-25min，使污泥固液分層，將固態(tài)污泥中的含水率降低至50-55％；細(xì)胞壁破碎：x1，向攪拌組件中加入堿性溶液，高PH的溶液會(huì)使污泥中細(xì)胞的細(xì)胞壁破裂，從而使得細(xì)胞中的水分排出；x2，通過(guò)超聲波振蕩技術(shù)，對(duì)球形裂解釜中的污泥進(jìn)行振蕩處理，對(duì)泥漿中細(xì)胞的細(xì)胞壁進(jìn)行二次破裂，使胞內(nèi)的水分被釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于：在s2中，使球形裂解釜中的溫度保持在120℃-200℃，壓力保持在1.2-2.0MPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于：在s1中，污泥在攪拌組件中的靜置時(shí)間為10-30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于：在s2中，超聲波振蕩技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行振蕩處理的時(shí)間為10-20min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于：在s1中，對(duì)攪拌組件中的泥漿預(yù)加熱至40℃-70℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，其特征在于：所述堿性溶液為強(qiáng)堿性溶液的氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，包括支撐臺(tái)以及設(shè)置在支撐臺(tái)表面的攪拌組件、輸送組件和球形裂解釜，其特征在于，所述攪拌組件，包括處理箱以及開(kāi)設(shè)在處理箱內(nèi)部的攪拌腔，所述處理箱表面還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備的輸出端還連接有固定在所述攪拌腔內(nèi)部的攪拌桿；所述攪拌組件能夠通過(guò)所述輸送組件與所述球形裂解釜相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，其特征在于：所述處理箱表面還設(shè)置有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管有若干個(gè)，且對(duì)稱排布在所述處理箱表面，所述處理箱內(nèi)部還開(kāi)設(shè)有預(yù)熱腔，所述處理箱內(nèi)部還固定有超聲波單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，其特征在于：所述球形裂解釜表面還設(shè)置有排料管和排液管，且與外部處理設(shè)備相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，其特征在于：所述球形裂解釜通過(guò)支架固定在所述支撐臺(tái)表面。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，包括以下步驟，
污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對(duì)攪拌組件中的泥漿進(jìn)行預(yù)加熱；
s2，將s1中產(chǎn)生的泥漿通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亞臨界水條件，靜置5-25min，使污泥固液分層，將固態(tài)污泥中的含水率降低至50-55％；
細(xì)胞壁破碎：x1，向攪拌組件中加入堿性溶液，高PH的溶液會(huì)使污泥中細(xì)胞的細(xì)胞壁破裂，從而使得細(xì)胞中的水分排出；
x2，通過(guò)超聲波振蕩技術(shù)，對(duì)球形裂解釜中的污泥進(jìn)行振蕩處理，對(duì)泥漿中細(xì)胞的細(xì)胞壁進(jìn)行二次破裂，使胞內(nèi)的水分被釋放。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在s2中，使球形裂解釜中的溫度保持在120℃-200℃，壓力保持在1.2-2.0MPa。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在s1中，污泥在攪拌組件中的靜置時(shí)間為10-30min。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在s2中，超聲波振蕩技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行振蕩處理的時(shí)間為10-20min。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在s1中，對(duì)攪拌組件中的泥漿預(yù)加熱至40℃-70℃。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述堿性溶液為強(qiáng)堿性溶液的氫氧化鈉或氫氧化鉀。
一種基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，包括支撐臺(tái)以及設(shè)置在支撐臺(tái)表面的攪拌組件、輸送組件和球形裂解釜，
所述攪拌組件，包括處理箱以及開(kāi)設(shè)在處理箱內(nèi)部的攪拌腔，所述處理箱表面還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備的輸出端還連接有固定在所述攪拌腔內(nèi)部的攪拌桿；
所述攪拌組件能夠通過(guò)所述輸送組件與所述球形裂解釜相連接。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述處理箱表面還設(shè)置有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管有若干個(gè)，且對(duì)稱排布在所述處理箱表面，所述處理箱內(nèi)部還開(kāi)設(shè)有預(yù)熱腔，所述處理箱內(nèi)部還固定有超聲波單元。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述球形裂解釜表面還設(shè)置有排料管和排液管，且與外部處理設(shè)備相連通。
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述球形裂解釜通過(guò)支架固定在所述支撐臺(tái)表面。
本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：
1、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，能夠?qū)ξ勰嘀芯哂屑?xì)胞壁的物質(zhì)進(jìn)行處理，使其細(xì)胞壁出現(xiàn)破裂，從而將細(xì)胞內(nèi)部的水分和因其而導(dǎo)致無(wú)法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，減少了運(yùn)輸成本和處理成本，同時(shí)避免添加額外的化學(xué)試劑，從而避免出現(xiàn)有可能的化學(xué)污染，對(duì)環(huán)境造成影響，并且分離出的固態(tài)污泥和溶液更容易處理。
2、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，通過(guò)添加堿性溶液，能夠?qū)ξ勰嘀袔в屑?xì)胞壁的物質(zhì)的細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，使得污泥中的部分水排出，隨后對(duì)處理箱中污泥和析出水再次攪拌，使得析出水與污泥混合，從而增加污泥的流動(dòng)性，不僅能夠方便將處理箱中的污泥輸送至球形裂解釜，還能夠?qū)ξ勰嘀芯哂屑?xì)胞壁物質(zhì)的細(xì)胞壁進(jìn)行第一次破碎，降低了污泥在球形裂解釜中的反應(yīng)時(shí)間，并且降低了亞臨界水技術(shù)所需要的溫度和壓強(qiáng)要求，減少了耗能。
3、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，通過(guò)超聲波振動(dòng)處理，振蕩使污泥流動(dòng)而發(fā)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，存在于污泥中的微小氣泡在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡迅速增長(zhǎng)，然后突然閉合，氣泡閉合時(shí)發(fā)生沖擊波，其周圍發(fā)生上千個(gè)大氣壓力，數(shù)百度的高溫，利用閉合時(shí)的爆炸沖擊波破壞污泥中帶有細(xì)胞壁的物質(zhì)的細(xì)胞壁，使的污泥內(nèi)部的水分排出，進(jìn)一步增強(qiáng)了污泥的流動(dòng)性。
4、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，經(jīng)過(guò)堿性溶液和超聲波振蕩后的細(xì)胞壁，在高溫和高壓下，更容易破裂，從而降低了裂解釜的溫度要求和壓力要求，降低了耗能，同時(shí)經(jīng)過(guò)堿性溶液和超聲波振蕩后，污泥中的部分水排出，并與污泥進(jìn)行混合，增強(qiáng)了污泥的流動(dòng)性，使得污泥能夠更容易進(jìn)入球形裂解釜，降低了運(yùn)輸成本。
5、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理工藝，通過(guò)高溫和高壓，能夠?qū)η蛐瘟呀飧械奈勰噙M(jìn)行二次處理，進(jìn)一步將污泥中具有細(xì)胞壁物質(zhì)的細(xì)胞壁進(jìn)行破碎，其中具有肽鍵結(jié)合體結(jié)構(gòu)的微生物細(xì)胞壁因熱振動(dòng)而不穩(wěn)定，并發(fā)生水解反應(yīng)而生成單糖、氨基酸或它們的低聚物，使得胞內(nèi)物質(zhì)充分溶出、固態(tài)有機(jī)物充分溶解、水解和部分分解，使得污泥中的水分進(jìn)一步排出。
6、該基于亞臨界水技術(shù)的污泥處理裝置，通過(guò)設(shè)置加熱腔，能夠?qū)μ幚硐渲械奈勰噙M(jìn)行預(yù)加熱，使其整體達(dá)到40℃-70℃，從而減少了污泥在球形裂解釜中的加熱時(shí)間，同時(shí)攪拌桿能夠?qū)μ幚硐涞膬?nèi)壁進(jìn)行刮除，能夠避免污泥黏附在處理箱的內(nèi)壁，導(dǎo)致污泥出現(xiàn)堆積的現(xiàn)象，提高了裝置的實(shí)用性。
（發(fā)明人：梁志君;高俊興;王子維;周麗）
