[發(fā)明專(zhuān)利]一種污泥濕式空氣氧化處理系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111199277.8
• 申請(qǐng)日: 2021-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113860681A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德彬;郭昉;李歡;周平;王琳;林陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆明滇池水務(wù)股份有限公司;清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
• 主分類(lèi)號(hào): C02F11/08
• 分類(lèi)號(hào): C02F11/08;C02F11/10;C02F11/13;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種污泥濕式空氣氧化處理系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括均質(zhì)預(yù)熱池、換熱器、濕式空氣氧化反應(yīng)器、閃蒸罐、制氧系統(tǒng)以及脫水機(jī)，其中，所述均質(zhì)預(yù)熱池?cái)嚢璨㈩A(yù)熱進(jìn)泥使其均質(zhì)，均質(zhì)后的進(jìn)泥輸入所述換熱器，與在所述濕式空氣氧化反應(yīng)器反應(yīng)后的至少部分出泥進(jìn)行換熱并發(fā)生熱水解，換熱后的進(jìn)泥輸入所述濕式空氣氧化反應(yīng)器，與所述制氧系統(tǒng)送來(lái)的高壓氧氣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的所述至少部分出泥通過(guò)所述換熱器與所述均質(zhì)后的進(jìn)泥進(jìn)行換熱后，輸入所述閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，閃蒸降溫后的出泥通過(guò)所述脫水機(jī)分離為脫出液和泥餅。使用該污泥濕式空氣氧化系統(tǒng)處理污泥，能夠降低污泥結(jié)垢，強(qiáng)化氣液傳質(zhì)，提高能量利用效率以及氧氣利用率，并且能夠降低反應(yīng)器的高度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污泥處理領(lǐng)域，特別是涉及一種污泥濕式空氣氧化處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著生活污水處理規(guī)模的擴(kuò)大，污水廠污泥產(chǎn)量在逐漸增加，且污泥含水率高，富含有機(jī)物、氮、磷以及病原微生物，是城市環(huán)境治理的難點(diǎn)之一。污泥過(guò)去主要采用衛(wèi)生填埋處置，但其環(huán)境負(fù)面影響較大，缺乏可持續(xù)性。其他處理技術(shù)主要包括厭氧消化，好氧堆肥，焚燒等，這些技術(shù)各有適用場(chǎng)景，但也存在不同的局限性。濕式空氣氧化可以在180～315℃和2～15MPa的反應(yīng)條件下將污泥中的有機(jī)質(zhì)降解成CO₂、H₂O和可生物降解的小分子有機(jī)物，且不排放NO_x、SO₂、HCl、二噁英、呋喃、飛灰等二次污染物，是一種環(huán)境友好的高級(jí)氧化技術(shù)。與厭氧消化相比，濕式空氣氧化可以實(shí)現(xiàn)污泥的深度減量和無(wú)害化，無(wú)后續(xù)處理處置負(fù)擔(dān)；與好氧堆肥相比，濕式空氣氧化處理周期短、占地面積小，可以在污水廠內(nèi)實(shí)施，無(wú)大量堆肥產(chǎn)品銷(xiāo)路負(fù)擔(dān)；與焚燒處理相比，濕式空氣氧化無(wú)焚燒煙氣等二次污染控制問(wèn)題，成本更低，過(guò)程清潔。目前，濕式空氣氧化反應(yīng)系統(tǒng)存在結(jié)垢、氧氣利用不充分、反應(yīng)器過(guò)高等問(wèn)題。

需要說(shuō)明的是，在上述背景技術(shù)部分公開(kāi)的信息僅用于對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服上述背景技術(shù)的缺陷，提供一種污泥濕式空氣氧化處理系統(tǒng)和方法,降低污泥結(jié)垢、強(qiáng)化氣液傳質(zhì)和降低反應(yīng)器高度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種污泥濕式空氣氧化處理系統(tǒng)，包括均質(zhì)預(yù)熱池、換熱器、濕式空氣氧化反應(yīng)器、閃蒸罐、制氧系統(tǒng)以及脫水機(jī)，所述均質(zhì)預(yù)熱池的出泥口連接所述換熱器的第一進(jìn)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(yīng)器的進(jìn)泥口，所述制氧系統(tǒng)連接所述濕式空氣氧化反應(yīng)器的進(jìn)氣口，所述濕式空氣氧化反應(yīng)器的出泥口連接所述換熱器的第二進(jìn)泥口，所述換熱器的第二出泥口連接所述閃蒸罐的進(jìn)泥口，所述閃蒸罐的出泥口連接至所述脫水機(jī)，其中，所述均質(zhì)預(yù)熱池?cái)嚢璨㈩A(yù)熱進(jìn)泥使其均質(zhì)，均質(zhì)后的進(jìn)泥輸入所述換熱器，與在所述濕式空氣氧化反應(yīng)器反應(yīng)后的至少部分出泥進(jìn)行換熱，使進(jìn)泥發(fā)生熱水解，換熱后的進(jìn)泥輸入所述濕式空氣氧化反應(yīng)器，與所述制氧系統(tǒng)送來(lái)的高壓氧氣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的所述至少部分出泥通過(guò)所述換熱器與所述均質(zhì)后的進(jìn)泥進(jìn)行換熱后，輸入所述閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，閃蒸降溫后的出泥通過(guò)所述脫水機(jī)分離為脫出液和泥餅。

進(jìn)一步地：

所述均質(zhì)預(yù)熱池將進(jìn)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(jìn)泥進(jìn)一步加熱到160～260℃，優(yōu)選180～200℃；所述濕式空氣氧化反應(yīng)器的濕式空氣氧化溫度為220～300℃，總壓3～15MPa，反應(yīng)時(shí)間10～90min；所述濕式空氣氧化反應(yīng)器的出泥在經(jīng)所述換熱器換熱后的溫度在120℃以下。

所述濕式空氣氧化反應(yīng)器包括多級(jí)反應(yīng)器，各級(jí)反應(yīng)器之間通過(guò)靜態(tài)混合器連接，將來(lái)自上一級(jí)反應(yīng)器的分相的氧氣和污泥在靜態(tài)混合器內(nèi)進(jìn)行充分混合，再進(jìn)入下一級(jí)反應(yīng)器，優(yōu)選是從下一級(jí)反應(yīng)器的底部進(jìn)入。

優(yōu)選地，各級(jí)反應(yīng)器的高徑比大于5。

優(yōu)選地，所述多級(jí)反應(yīng)器包括3～5個(gè)反應(yīng)器。