[發明專利]一種污泥濕式空氣氧化處理系統和方法

在審

• 申請號: 202111199277.8
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113860681A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李德彬;郭昉;李歡;周平;王琳;林陽
• 申請（專利權）人: 昆明滇池水務股份有限公司;清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: C02F11/08
• 分類號: C02F11/08;C02F11/10;C02F11/13;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

1.一種污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，包括均質預熱池、換熱器、濕式空氣氧化反應器、閃蒸罐、制氧系統以及脫水機，所述均質預熱池的出泥口連接所述換熱器的第一進泥口，所述換熱器的第一出泥口連接所述濕式空氣氧化反應器的進泥口，所述制氧系統連接所述濕式空氣氧化反應器的進氣口，所述濕式空氣氧化反應器的出泥口連接所述換熱器的第二進泥口，所述換熱器的第二出泥口連接所述閃蒸罐的進泥口，所述閃蒸罐的出泥口連接至所述脫水機，其中，所述均質預熱池攪拌并預熱進泥使其均質，均質后的進泥輸入所述換熱器，與在所述濕式空氣氧化反應器反應后的至少部分出泥進行換熱，使進泥發生熱水解，換熱后的進泥輸入所述濕式空氣氧化反應器，與所述制氧系統送來的高壓氧氣發生氧化反應，反應后的所述至少部分出泥通過所述換熱器與所述均質后的進泥進行換熱后，再輸入所述閃蒸罐進行閃蒸，閃蒸降溫后的出泥通過所述脫水機分離為脫出液和泥餅。

2.如權利要求1所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述均質預熱池將進泥在攪拌條件下加熱到60～100℃，并停留2h以上；所述換熱器將進泥進一步加熱到160～260℃，優選180～200℃；所述濕式空氣氧化反應器的反應溫度為220～300℃，總壓3～15MPa，反應時間10～90min；所述濕式空氣氧化反應器的部分出泥在經所述換熱器換熱后的溫度在120℃以下。

3.如權利要求1或2所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述濕式空氣氧化反應器包括多級反應器，各級反應器之間通過靜態混合器連接，將已在上一級反應器分相的氧氣和污泥在靜態混合器內進行充分混合，再進入下一級反應器，優選是從下一級反應器的底部進入；優選地，各級反應器的高徑比大于5；優選地，所述多級反應器包括3～5個反應器；優選地，反應完成后的污泥和氣體在最后一級反應器的頂部進行氣液相分離；優選地，氣相產物從最后一級反應器的頂部排出，而氧化污泥從最后一級反應器的側面排出；優選地，所述濕式空氣氧化反應器的外壁設置有加熱套；優選地，所述濕式空氣氧化反應器采用鼓泡塔反應器，內置篩板，用于在反應器內形成渦流以促進反應器內的氣液傳質和增加氣泡停留時間；優選地，所述篩板的孔徑為1～10mm，所述篩板的間距為1～2倍反應器半徑；優選地，所述濕式空氣氧化反應器底部設置有排沙口；優選地，所述靜態混合器包括多層緊密排列的篩板，篩板的孔徑為1～5mm，篩板的間距為3～10mm；優選地，所述濕式空氣氧化反應器的氧氣接入口設置有曝氣裝置，以將進入所述濕式空氣氧化反應器內的氧氣分散為微小氣泡；優選地，曝氣裝置的孔徑在0.05～100μm。

4.如權利要求1至3任一項所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述濕式空氣氧化反應器的出泥口經過第一閥門連接所述換熱器的第二進泥口，所述濕式空氣氧化反應器的出泥口還經過第二閥門連接所述閃蒸罐的進泥口，在所述濕式空氣氧化反應器反應后的另一部分出泥直接進入所述閃蒸罐進行閃蒸。

5.如權利要求4所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，通過所述第一閥門和所述第二閥門控制所述濕式空氣氧化反應器的出泥進入到所述換熱器和閃蒸罐的分配比例，標準為直到來自所述均質預熱池的預熱污泥加熱到160～260℃為止。

6.如權利要求1至5任一項所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述閃蒸罐的出氣口連接所述均質預熱池，所述閃蒸罐產生的至少部分蒸汽送至所述均質預熱池以預熱進泥，和/或者，所述濕式空氣氧化反應器的出氣口連接所述均質預熱池，所述濕式空氣氧化反應器產生的至少部分高溫氣相產物送至所述均質預熱池以預熱進泥。

7.如權利要求6所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述均質預熱池內設置有機械攪拌裝置、第一換熱盤管以及第二換熱盤管，所述第一換熱盤管連接所述濕式空氣氧化反應器的出氣口，所述第二換熱盤管連接所述閃蒸罐的出氣口。

8.如權利要求6所述的污泥濕式空氣氧化處理系統，其特征在于，所述閃蒸罐的出氣口還連接蒸汽回收裝置，以蒸汽形式回收剩余的熱量。