[发明专利]基于厌氧消化的高含固污泥热水解预处理装置及工艺

权利要求书

1.一种基于厌氧消化的高含固污泥热水解预处理装置，包括以污泥输料系统依次连接的储泥斗、预热釜、反应釜和泄压釜，所述的预热釜、反应釜和泄压釜都设有搅拌装置，以及给预热釜和反应釜提供蒸汽的蒸汽供应系统，其特征在于：

所述的预热釜和反应釜蒸汽进口（8、15）均设置在侧壁靠下处、且釜内蒸汽分布器为环状贴壁带孔管，孔上有耐高温滤层防堵；

所述的泄压釜为罐体设有水冷夹层的闪蒸釜，泄压釜蒸汽出口（19）设置在釜顶并有回流管道连通至所述预热釜蒸汽进口（8），该回流管道与蒸汽供应系统的直通管道并联；

所述的预热釜和反应釜内搅拌装置的搅拌桨为与转动方向一致的螺旋盘绕状；

所述的预热釜和反应釜均在顶端设有排气阀，预热釜顶端还设有出泥加压泵，反应釜顶端还设有安全阀；

所述的泄压釜在罐体水冷夹层的进水管道上设有温度探测与水量控制连锁装置，为一种水量智能联锁控制调节装置；

所述的污泥输料系统通过第一螺旋输送机（2）和垂直提升机（3）从储泥斗（1）输送污泥至预热釜进口（4）、通过第二螺旋输送机（10）将预热釜出口（9）的污泥输送至反应釜进口（11）、通过管道将反应釜出口的污泥输送至泄压釜进口（17）、通过管道和螺杆泵（24）将泄压釜出口（23）污泥直接输送至厌氧池。

2.使用根据权利要求1所述的装置进行的基于厌氧消化的高含固污泥热水解预处理工艺，其特征是：

污水厂脱水污泥进入预热釜的同时，向预热釜加入泄压釜夹层出口（22）热水或污水厂浓缩池污泥，将污泥稀释至含固率15%~12%，关闭预热釜进口（4），开启预热釜搅拌泵（6）和底部预热釜蒸汽进口（8），预热10~15min；

预热结束后，关闭预热釜搅拌泵（6），打开预热釜底部出口（9），污泥自动或在预热釜气压泵（5）作用下落入螺旋输送机后进入反应釜，关闭预热釜出口（9），预热釜开始第二阶段进泥，待污泥闪蒸开始时再开启搅拌；

关闭反应釜进口（11），开启反应釜搅拌泵（12）和底部蒸汽进口（15），反应20~30min；

反应结束后，关闭反应釜搅拌泵（12）和蒸汽进口（15），打开反应釜出口（16）和泄压釜进口（17），通过调控温度探测与水量控制连锁装置使反应釜污泥快速压入泄压釜，同时闪蒸蒸汽由顶端蒸汽出汽口（19）循环回用，然后关闭反应釜出口（16），反应釜开始第二阶段进泥，并开启搅拌和蒸汽；

当反应釜污泥完全进入泄压釜后，关闭泄压釜进口（17），继续冷却至50~60℃，控制时间在10~15min；

关闭反应釜搅拌泵（18），打开反应釜出口（16），由螺杆泵（24）将流态污泥直接输送至厌氧池；

所述的从蒸汽供应系统直接进入反应釜和预热釜的蒸汽温度为165℃；所述的泄压釜蒸汽出口（19）回流管道保持连通状态、直通管道在预热釜温度不足时开启；所述的反应釜和泄压釜处于同一水平面，同时充分利用第二螺旋输送机（10）输送半固态物料的设置特性，即最大倾斜角度20°，最大程度地降低预热釜和提升机（3）的抬升高度；所述的泄压釜为带夹层结构的常压釜，具备调节釜内温度和冷却污泥的双重功能，通过在不同时刻打开夹层进水口（21）和出口（22）、以及调节进水流量来达到最佳的闪蒸破壁效果，采用温度探测与水量控制连锁装置控制调节；所述泄压釜出水温度40~80℃，回用于稀释预热釜污泥、后续厌氧池保温或沼渣干化，泄压釜出泥不经过换热器直接通入厌氧池；所述的温度探测与水量控制连锁装置为一种水量智能联锁控制调节装置，首先初始化分析夹层进水流量与釜内温度的相关性、进而生成流量与温度的函数公式、最后通过设置釜内温度值自动调节至相应进水流量。