[發明專利]一種帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統及方法

有效

• 申請號: 201710127067.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106630526B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 房慧;覃小剛;文路;王煥;楊歡;陳陽;孫登科;李維成
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: C02F11/08
• 分類號: C02F11/08;C02F11/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;錢成岑

1.一種帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：包括污泥預處理裝置、攪拌器、增壓泵、水熱氧化反應器、氣相除氧裝置、分流器和閃蒸罐，污泥預處理裝置上設有污泥原料入口、反應器氣相產物入口和反應器液相產物入口，以及預處理污泥出口，污泥預處理裝置內設有用以攪拌污泥原料入口進入的污泥、反應器氣相產物入口進入的反應器氣相產物和反應器液相產物入口進入的攜帶部分固相顆粒的反應器液相產物的攪拌器，污泥預處理裝置的預處理污泥出口與水熱氧化反應器的污泥入口之間的污泥輸送管路上設有增壓泵，水熱氧化反應器上設有污泥入口、氧化劑入口、氣相產物出口、排渣口和液相產物出口，水熱氧化反應器的氣相產物出口與污泥預處理裝置的反應器氣相產物入口通過設有氣相除氧裝置的管路連通，水熱氧化反應器的液相產物出口通過分流器分別和污泥預處理裝置的反應器液相產物入口以及閃蒸罐的污泥產物入口連通，閃蒸罐的污泥產物出口與后續處理裝置連通。

2.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：污泥預處理裝置上沒有其他間接和/或直接加熱其內污泥原料的裝置。

3.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：污泥預處理裝置的預處理污泥出口與水熱氧化反應器的污泥入口之間的污泥輸送管路上也沒有間接和/或直接加熱其內污泥原料的裝置。

4.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：污泥預處理裝置的預處理污泥出口與水熱氧化反應器的污泥入口之間的污泥輸送管路上還設有套管加熱器，套管加熱器對污泥輸送管路內的污泥間接加熱，閃蒸罐的閃蒸汽出口與套管加熱器的蒸汽入口連通。

5.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：污泥預處理裝置包括污泥預處理罐以及其外設置的夾套，夾套上設有反應器氣相產物入口和反應器液相產物入口，污泥預處理罐罐內壁上開有通至罐內的蒸汽孔和液相產物孔，夾套上的反應器氣相產物入口與蒸汽孔相通，夾套上的反應器液相產物入口與液相產物孔相通。

6.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：污泥預處理罐內的攪拌器帶有用以刮除黏在罐內壁上的污泥的刮刀。

7.如權利要求1所述的帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應系統，其特征在于：后續處理裝置包括換熱器、給水泵和沉降池，換熱器設有給水入口和給水/蒸汽出口，以及污泥產物入口和污泥產物出口，閃蒸罐的污泥產物出口與換熱器的污泥產物入口連通，給水泵與換熱器的給水入口連通，換熱器的污泥產物出口與沉降池連通。

8.一種帶產物返流預處理的污泥水熱氧化反應方法，其特征在于依次包括以下步驟：

1）將污水處理廠經機械脫水后含水率質量百分比在75%～85%之間的市政污泥輸送至污泥預處理裝置內；

2）在污泥預處理裝置內，返流的反應器氣相產物和攜帶部分固相顆粒的反應器液相產物在攪拌作用下直接加熱污泥，污泥溫度升高至100℃～150℃，污泥含水率質量百分比調配至90%～93%，污泥粘度降至220mPa.s以下；

3）污泥預處理裝置預處理后的污泥經加壓輸送至水熱氧化反應器進行水熱氧化反應，氧化劑保證1～1.4的過量系數，反應器內維持一定液位，自由液面以上為氣相空間；控制反應器溫度維持在250℃～300℃，壓力維持在5～11MPa，污泥氧化有機質放出的熱量恰好維持反應溫度，反應停留時間控制在15～60min；

4）反應生成的氣相產物自水熱氧化反應器頂部氣相空間引出，經氣相除氧裝置后送入污泥預處理裝置內；

反應后的液相產物中分散著固相顆粒，固相大顆粒沉降在反應器底部，由底部設置的排渣口定期排放；液相攜帶著固相小顆粒自水熱氧化反應器自由液面以下引出后，經分流裝置返流部分至污泥預處理裝置，剩余的液固產物進入閃蒸罐絕熱降壓，除氧后的液固產物進入后續處理裝置。