[實(shí)用新型]用于污泥熱水解處理的旋流式反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721830592.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN207987005U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京達(dá)源環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F11/10
• 分類號(hào): C02F11/10;B01J31/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種用于污泥熱水解處理的旋流式反應(yīng)器，該旋流式反應(yīng)器由熱耦合器、溫度計(jì)、攪拌電機(jī)、污泥進(jìn)口、空氣閥門、污泥出口、冷凝管、攪拌軸、冷卻水出口、裝填有銅基催化劑的多孔管、冷卻水進(jìn)口、反應(yīng)器底座、氣體管、污泥管、攪拌葉片和反應(yīng)罐組成。本實(shí)用新型的有益效果是，將本實(shí)用新型制備的旋流式反應(yīng)器應(yīng)用于污泥的熱水解處理具有效率高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于污泥熱水解處理的旋流式反應(yīng)器。

背景技術(shù)

污泥是污水處理過程中的副產(chǎn)物，具有含水率高、顆粒較細(xì)、比重較輕等特點(diǎn)，其中含有大量有機(jī)質(zhì)、氮磷、病原微生物、寄生蟲卵及病毒、重金屬離子等物質(zhì)。污泥中有機(jī)物易腐爛并產(chǎn)生惡臭，容易孽生蚊蠅；氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在雨水的沖刷下會(huì)流入地表或者地下水體，造成水體污染；未處理或處理不達(dá)標(biāo)的污泥用作農(nóng)肥或填埋時(shí)，病原菌及寄生蟲等進(jìn)入土壤，并直接或間接的與人或動(dòng)物接觸，危害人體和牲畜健康；重金屬離子和難降解的有毒有害物質(zhì)容易滲濾出來或揮發(fā)，造成水體、土壤和空氣的二次污染。

污泥處理處置的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化。污泥的大部分有機(jī)物以固體形式存在，主要集中在微生物細(xì)胞內(nèi)，由于微生物細(xì)胞壁(膜)的天然屏障作用，水解酶對(duì)有機(jī)物的水解速率很低，因此水解是污泥厭氧生化降解的控制步驟。水解速率緩慢致使厭氧消化水力停留時(shí)間很長(zhǎng)，反應(yīng)器體積太大。目前研究較多的污泥預(yù)處理技術(shù)有熱水解預(yù)處理、機(jī)械破碎預(yù)處理、堿處理、超聲波預(yù)處理、臭氧預(yù)處理、酶處理、微波預(yù)處理等。隨著熱水解技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，現(xiàn)在熱水解已經(jīng)發(fā)展成一種高效的污泥預(yù)處理技術(shù)。

熱水解是將待處理的污泥置于密閉容器罐中，在一定的溫度和壓力環(huán)境下使污泥中的部分細(xì)胞體受熱膨脹而破裂，破壞微生物的細(xì)胞壁(膜)，將胞內(nèi)蛋白質(zhì)和膠質(zhì)等有機(jī)物釋放出來，促進(jìn)有機(jī)物的溶解和水解：脂肪水解成甘油和脂肪酸；碳水化合物水解成小分子的多糖，甚至單糖；蛋白質(zhì)水解成多肽、二肽、氨基酸，氨基酸進(jìn)一步水解成低分子有機(jī)酸、氨及二氧化碳。污泥經(jīng)過熱水解預(yù)處理之后，污泥中的微生物絮體解體，微生物細(xì)胞破碎，細(xì)胞中的內(nèi)含物釋放并進(jìn)一步水解，使得污泥厭氧消化的有機(jī)物去除率提高，甲烷產(chǎn)量增加，污泥的脫水性能改善。

威立雅研發(fā)的兩種污泥熱水解工藝，分別是序批式的Biothelys工藝和連續(xù)式的Exelys^TM工藝，這兩種工藝已有英國(guó)、法國(guó)、意大利等多國(guó)多座污水廠采用此工藝。Cambi^TM工藝是目前國(guó)際上應(yīng)用業(yè)績(jī)最多的熱水解工藝，該反應(yīng)器由漿化罐、熱水解罐、卸壓罐等三部分組成。相比Biothelys工藝，Cambi^TM工藝的反應(yīng)罐氣相空間比例較小，容積利用率更高；當(dāng)處理同等規(guī)模的污泥時(shí)，Cambi^TM工藝的生產(chǎn)線數(shù)量較少，蒸汽耗量保證值更低。國(guó)內(nèi)以清華大學(xué)為代表的多家單位也對(duì)熱水解工藝進(jìn)行了研究，但技術(shù)工藝目前并不成熟，特別是缺少用于污泥熱水解處理的反應(yīng)器。目前，急需研發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用于污泥熱水解處理的反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于污泥熱水解處理的旋流式反應(yīng)器，該旋流式反應(yīng)器由熱耦合器1、溫度計(jì)2、攪拌電機(jī)3、污泥進(jìn)口4、空氣閥門5、污泥出口6、冷凝管7、攪拌軸8、冷卻水出口9、裝填有銅基催化劑的多孔管10、冷卻水進(jìn)口11、反應(yīng)器底座12、氣體管13、污泥管14、攪拌葉片15、反應(yīng)罐16組成。

反應(yīng)罐16固定在反應(yīng)器底座12上，反應(yīng)罐16的底部為光滑半圓弧；攪拌電機(jī)3安裝在反應(yīng)罐16的上部中心位置，攪拌軸8與攪拌電機(jī)3相連，攪拌葉片15安裝在攪拌軸8上；污泥進(jìn)口4在攪拌電機(jī)3的右邊，熱耦合器1安裝在攪拌電機(jī)3的左邊；溫度計(jì)2安裝在熱耦合器1和攪拌電機(jī)3之間；污泥出口6在污泥進(jìn)口4的下方35cm處，污泥管14與污泥出口6相連；空氣閥門5安裝在污泥出口6的對(duì)立面，氣體管13與空氣閥門5相連；冷凝管7分布在反應(yīng)罐16外壁的下半部，在冷凝管7的底部設(shè)置冷卻水進(jìn)口11，在冷凝管7的上部設(shè)置冷卻水出口9；裝填有銅基催化劑的多孔管10分布在反應(yīng)罐16內(nèi)壁的下半部。