[发明专利]一种带自清洗和残渣脱水的三相分离系统及方法

说明书

本发明一种带自清洗和残渣脱水的三相分离系统及方法，所述系统包括气液固分离器、离心机和回水泵；气液固分离器顶部设置背压阀，上部侧壁上分别设置进料口和回水口，底部设置排渣口与离心机入口连接；气液固分离器内部设置有呈环形设置的滤网，滤网和气液固分离器的壳体内侧形成的环形腔体，气液固分离器位于环形腔体的壳体部分设置出液口和自清洗装置；自清洗装置包括存储冲洗流体的储压罐，连接储压罐出口和环形腔体的冲洗管道，用于控制冲洗管道通断的开关阀，以及连接在开关阀控制端的差压监测器；差压监测器用于检测滤网内外压差；离心机的液相出口与回水泵的入口连通，回水泵的出口与回水口连通。

技术领域

本发明涉及过滤分离技术领域，具体为一种带自清洗和残渣脱水的三相分离系统及方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，全国城镇污水建设规模发展迅速，目前，我国城市污水处理厂的数量已经突破2000座，污泥作为污水处理的副产物，每处理1万吨生活污水可以产生5～8吨含水率80％的湿污泥，我国城市污泥总产量逐年增大，目前已经超过了4000万吨，据估计2020年我国城市污泥的产量将达到6000到9000万吨(80％含水率)。

超临界水氧化技术是以超临界水(Tc≥374.95℃，Pc≥22.064MPa)作为反应介质处理城市污泥的一种环保技术，不仅可以彻底实现城市污泥的无害化，而且可以实现城市污泥的资源化利用。城市污泥成分复杂，灰分含量占30～50％。城市污泥中的灰分主要是黏土、砂砾和不溶性无机盐，这些物质在超临界水氧化过程中保持不变。超临界水氧化技术可以把城市污泥中的有机物氧化生成CO₂、N₂等小分子气体，同时为了保证完全氧化，氧气通常是过量的。因此在超临界水氧化技术的反应经过降压单元后，产物分离成气相、液相和固相，产物需要进行气液固三相的分离。

在现有专利技术中已知专利ZL201610136693.6，该专利提出一种用于超临界水处理工艺的螺旋密封连续排料过滤器，其具有过滤器腔体及设置在过滤器腔体顶部的电动机，在过滤器腔体壁上端设有进料口，在过滤器腔体内部设有过滤网，过滤网外侧设有清液出口，过滤器腔体中轴线位置设有由电动机带动旋转的驱动杆，驱动杆上设有若干电动刮刷，驱动杆底部设有两级螺旋叶片；在过滤器腔体底部设有竖直排料管，竖直排料管底部设有排料口，竖直排料管上还设有液固旋转密封阀。

现有技术的这些解决方案不完全令人满意，因为在运行的过程中固体颗粒可能堵塞滤网，会导致设备不能正常运行，从而影响整个超临界水氧化系统的运行。并且现有技术的解决方案排出的残渣的含水率通常高达60％，含有大量的水分导致残渣资源化利用困难，同时可能会造成二次污染，严重降低了超临界水氧化系统的经济性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种带自清洗和残渣脱水的三相分离系统及方法，结构简单，设计合理，能够实现滤网自清洗和残渣脱水以及二次分离。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种带自清洗和残渣脱水的三相分离系统，包括气液固分离器、离心机和回水泵；

所述的气液固分离器顶部设置背压阀，上部侧壁上分别设置进料口和回水口，底部设置排渣口与离心机入口连接；气液固分离器内部设置有呈环形设置的滤网，滤网和气液固分离器的壳体内侧形成的环形腔体，气液固分离器位于环形腔体的壳体部分设置出液口和自清洗装置；

所述的自清洗装置包括存储冲洗流体的储压罐，连接储压罐出口和环形腔体的冲洗管道，用于控制冲洗管道通断的开关阀，以及连接在开关阀控制端的差压监测器；差压监测器用于检测滤网内外压差，当检测到滤网内外的压差大于设定阈值时，发出信号，打开开关阀；

所述离心机的液相出口与回水泵的入口连通，回水泵的出口与回水口连通。