[发明专利]一种基于热水解的污泥高温高干脱水减量装置及其使用方法

权利要求书

1.一种基于热水解的污泥高温高干脱水减量装置，其特征在于：该装置包括缓冲仓(1)、浆化罐(2)、反应罐(3)、闪蒸罐(4)、压滤机(5)、蒸发仓(6)、稀释水泵(7)、冷水储池(8)、蒸汽锅炉(9)、除臭系统(10)；其中，所述缓冲仓与浆化罐相连接；所述浆化罐分别与反应罐、闪蒸罐和除臭系统相连接；所述反应罐还分别与闪蒸罐和蒸汽锅炉相连接；所述闪蒸罐还与压滤机相连接；所述压滤机还与蒸发仓相连接，所述冷水储池与压滤机通过稀释水泵相连接；反应罐与闪蒸罐通过连接管道将两者内的剩余蒸汽输送至浆化罐；

该装置还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括可编程控制器、设置在缓冲仓内的预脱水污泥流量传感器、设置在浆化罐内且用于监测所述浆化污泥温度的第一温度传感器、设置在反应罐内的用于监测罐内物料温度的第二温度传感器及用于监测反应罐内气体压力的压力传感器、设置在闪蒸罐内用于监测热水解污泥温度的第三温度传感器、设置在蒸发仓内用于检测压榨脱水泥饼的在线含水率检测仪；所述第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器、第三温度传感器和在线含水率检测仪分别与可编程控制器数据信号相连接，并将相应的检测信号发送至可编程控制器，可编程控制器将接收到的检测信号经数据转换后存储于存储器中；

所述自动控制系统还包括数据处理器，所述数据处理器分别与可编程控制器、存储器相连接；所述数据处理器包括数据比较模块和预设阈值存储模块，所述数据比较模块将存储器中存储的经数据转换后相应信号的实时检测值与预设阈值存储模块中的相应预设阈值进行比较，并将比较后的结果发送至可编程控制器，可编程控制器根据比较的结果控制缓冲仓的预脱水污泥进泥量、浆化罐的温度调节装置、蒸汽锅炉输送高温饱和蒸汽流量调节装置、反应罐内压力控制阀调节装置及闪蒸罐温度调节装置的调节量；

所述自动控制系统还包括图像采集模块、图像处理模块和图像存储模块，所述图像采集模块包括设置在蒸发仓内用于拍摄压榨脱水污泥的高清防水摄像头，所述高清防水摄像头的摄像头面朝压榨脱水污泥方位进行高清图像数据采集以获得压榨脱水污泥高清图像；所述图像处理模块包括滤波模块、图像边缘增强模块、噪声分析模块，所述图像边缘增强模块分别与滤波模块、噪声分析模块相连接，所述滤波模块与高清防水摄像头相连接；所述滤波模块对采集到的压榨脱水污泥高清图像进行滤波以获得滤波图像；所述图像边缘增强模块对获得的滤波图像进行边缘增强处理以获得边缘增强图像；所述噪声分析模块对边缘增强图像进行噪声类型分析并形成最终滤波图像；采集到的压榨脱水污泥高清图像经过滤波模块、图像边缘增强模块、噪声分析模块处理后存储于所述图像存储模块；所述图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块均连接于可编程控制器；

所述自动控制系统还包括无线网络通信模块，所述可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的缓冲仓内的预脱水污泥流量、浆化罐内浆化污泥温度、反应罐内蒸汽锅炉输送高温饱和蒸汽流量、闪蒸罐内热水解污泥温度、蒸发仓内压榨脱水泥饼的在线含水率以及图像存储模块中的最终滤波图像经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接；所述无线网络通信模块包括3G、4G或者wifi网络；所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或者笔记本电脑；

上述污泥高温高干脱水减量装置的使用方法包括如下步骤：

1)经过预脱水的污泥首先输送至缓冲仓，并根据浆化罐的液位变化调整缓冲仓至浆化罐的输送流量；

2)浆化罐通过接收反应罐和闪蒸罐产生的剩余蒸汽，对污泥进行预热和稀化，剩余蒸汽中不能被吸收的不凝臭气进入除臭系统进行处理；当反应罐闪蒸完成压力降至常压后，浆化罐向反应罐泵入浆化污泥；

3)反应罐进泥结束后，切换阀组，使蒸汽锅炉的高压饱和蒸汽进入反应罐对浆化污泥进行进一步地加热，并通过搅拌强化污泥对蒸汽热量的吸收；当污泥温度升高至165-185℃后，关闭蒸汽阀门，反应罐进入保温保压的反应阶段；控制反应时间为30-60min后，反应罐向闪蒸罐进行泄压闪蒸，热水解污泥随之进入闪蒸罐；

4)通过调整稀释水泵的流量，与闪蒸罐出口流量相匹配，对热水解污泥进行定量稀释冷却，使进入压滤机的热水解污泥温度低于80℃；压滤机进料完成后在2-2.5MPa的压力下对热水解污泥进行压榨脱水；压榨所得脱水泥饼进入蒸发仓，利用自身余热进一步蒸发干化；

步骤5)可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的缓冲仓内的预脱水污泥流量、浆化罐内浆化污泥温度、反应罐内蒸汽锅炉输送高温饱和蒸汽流量、闪蒸罐内热水解污泥温度、蒸发仓内压榨脱水泥饼的在线含水率以及图像存储模块中的最终滤波图像经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接。