[发明专利]一种污泥湿式氧化的一体化处理反应器及处理方法

说明书

本发明公开了污泥湿式氧化的一体化处理反应器及处理方法，反应器包括热水解区和氧化区且反应器的外部包设有保温加热套，热水解区中设置有搅拌器并且热水解区的底部设置有排渣口；氧化区中设置导流筒，导流筒沿着氧化区的高度方向设置并且导流筒的顶部具有扩张口；氧化区的侧壁上设置有污泥进口、产物出口和气体入口且氧化区的顶部设置有气体出口，污泥进口开设在导流筒的扩张口的下方，气体入口开设在污泥进口的下方并且位于氧化区的底部，产物出口开设在导流筒的扩张口的上方，气体入口与设置在导流筒与氧化区的侧壁之间的第一气体分布器连接，污泥进口处设有污泥分散器。处理方法则采用上述反应器进行污泥湿式氧化降解的一体化处理。

技术领域

本发明涉及污泥处理的技术领域，更具体地讲，涉及一种污泥湿式氧化的一体化处理反应器及处理方法。

背景技术

污泥湿式氧化是继焚烧、填埋、厌氧发酵、好氧堆肥后的又一污泥处理方式，利用气体氧化剂在高温、高压下对污泥中的有机质进行“湿式燃烧”以达到污泥减量化、无害化、稳定化的目的。

现有的湿式氧化技术基本都包含了两个关键处理步骤：1)污泥的预处理过程，市政污泥特别是市政脱水污泥(含水约80％)的粘度大、无流动性、传质传热效率低，直接处理有很大困难，一般在湿式氧化之前都会先对污泥进行预处理，改变脱水污泥的性状、降低粘度、增加流动性，这个过程采用的方式是污泥的热水解；2)热水解污泥的氧化，在热水解污泥的基础上利用氧气/空气在高温高压下对污泥进行进一步的处理。

现有技术中，中国专利文献CN104341082A利用高温蒸汽在水解反应釜中对污泥进行热水解后输入高温氧化塔进行氧化，中国专利文献CN102786190A利用热的液体在预处理器中对原始污泥进行热水解之后输入氧化反应器进一步处理。但是这样的污泥湿式氧化处理流程中至少包含了两个主要装置：热水解反应器(或预处理反应器)和湿式氧化反应器，反应系统繁杂、占地面积高、经济性低。

现有涉及到污泥湿式氧化专利中大部分反应器采用半间歇釜式反应器，如中国专利文献CN201981109U、中国专利文献CN105776794A。污泥从入口进入反应器，在高温高压下维持一定的停留时间后从下方的污泥出口排出。但是此类反应器传质效率低，搅拌不均很容易造成局部过热，半间歇的操作方式也较为麻烦。同时，污泥的湿式氧化过程是一个放热反应，氧化后会产生高温高压的气体产物，现有的污泥湿式氧化工艺针对这部分气体都只利用了废气中的热量，但事实上反应器排出的气体中仍含有一部分没有来得及反应的氧气。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种融合了污泥的热水解及氧化过程并保证充分传质和反应的污泥湿式氧化的一体化处理反应器及处理方法。

本发明的一方面提供了一种污泥湿式氧化的一体化处理反应器，所述反应器包括位于反应器下部的热水解区和位于反应器中上部的氧化区并且反应器的外部包设有保温加热套，其中，

所述热水解区中设置有搅拌器并且热水解区的底部设置有排渣口；

所述氧化区中设置导流筒，所述导流筒沿着氧化区的高度方向设置并且导流筒的顶部具有扩张口；所述氧化区的侧壁上设置有污泥进口、产物出口和气体入口且氧化区的顶部设置有气体出口，所述污泥进口开设在所述导流筒的扩张口的下方，所述气体入口开设在污泥进口的下方并且位于氧化区的底部，所述产物出口开设在所述导流筒的扩张口的上方，其中，所述气体入口与设置在所述导流筒与氧化区的侧壁之间的第一气体分布器连接，所述污泥进口处设有污泥分散器。

根据本发明污泥湿式氧化的一体化处理反应器的一个实施例，所述热水解区中的搅拌器为电磁搅拌器，所述电磁搅拌器的转动轴不与电机的输出轴直接连接传动；所述排渣口的数量为至少一个。

根据本发明污泥湿式氧化的一体化处理反应器的一个实施例，所述保温加热套的加热介质为电、油或蒸汽，当采用油或蒸汽作为加热介质时，所述保温加热套上还设置有介质入口和介质出口。