[发明专利]一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统及其方法

权利要求书

1.一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：包括污泥储罐、螺旋除渣器、均质器、电解电磁加热器、分段阶梯式加热器组件和反应釜，以上设备均通过管道依次连接，且管道上设置有污泥螺杆泵；

所述反应釜上设置有电机，电机的驱动轴连接有搅拌杆，搅拌杆延伸至反应釜内并连接有搅拌叶片，反应釜上设置有污泥出口。

2.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：所述电解电磁加热器的两端分别插接有电极阳极和电极阴极，且电解电磁加热器上缠绕有第一加热线圈。

3.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：还包括催化剂储罐，催化剂储罐贯通连接在通往均质器的管道上。

4.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：所述分段阶梯式加热器组件包括多个分段阶梯式加热器，多个分段阶梯式加热器通过连接管首尾连接，分段阶梯式加热器的数量大于等于四个，且多个分段阶梯式加热器的加热效果自左向右依次递增。

5.如权利要求1或4所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：所述分段阶梯式加热器上缠绕有第二加热线圈，且分段阶梯式加热器上设置有PID温度控制器。

6.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：还包括余热回收换热器，所述余热回收换热器设置有两个进液口分别为第一进液口和第二进液口，第一进液口通过管道与反应釜贯通连接，第二进液口通过管道与螺旋除渣器贯通连接，余热回收换热器上设置有与第一进液口相对应的第一出液口，余热回收换热器上设置有与第二进液口相对应的第二出液口，第二出液口通过管道与均质器贯通连接。

7.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：还包括制氧罐，所述制氧罐通过管道与反应釜贯通连接，制氧罐设置有压力表。

8.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：所述反应釜上设置有保温材料。

9.如权利要求1所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理系统，其特征在于：所述分段阶梯式加热器组件和反应釜之间设置有两个并联连接的计量罐。

10.如权利要求1-9所述的一种基于预电解的湿式催化氧化污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.使用烘干法测量初始污泥含水率，通过向污泥加入去离子水，使原污泥含水率为85％，同时测定污泥PH后，根据原污泥酸碱度不同，通过NaOH溶液(或H2SO4)调节污泥PH值为9。

步骤2.通过污泥泵将污泥抽入螺旋过滤除渣器中，将污泥中的渣类杂质及头发等过滤除去，设置螺旋过滤除渣器转速为200r/min。

步骤3.污泥随后进入均质器，同时将催化剂即调配好的Cu(NO3)2溶液加入均质器中，均匀搅拌5min，其中催化剂用量为3g/L。

步骤4.污泥均质均匀后导入污泥电解电磁加热器，电解电磁加热器对污泥进行电解和加热，当污泥升温至90℃进入最左端的分段阶梯式加热器，此时污泥流量为1.5m3/h左右。

步骤5.污泥进入最左端的分段阶梯式加热器，污泥出最左端的分段阶梯式加热器后温度为115℃，同样地通过调节PID温度控制器调节后面几个分段阶梯式加热器内电加热功率，使污泥每段达到25℃温度梯度上升。

步骤6.污泥升温至190℃后导入其中一个计量罐中，污泥升温进入该计量罐至需要体积的过程需1h，此时前一批污泥在反应釜内反应，当前一批污泥完成反应放料后，该计量罐内污泥达到规定体积开始导入反应釜内，此时通过制氧罐将氧气注入污泥中，通过查看压力表当氧分压达到1.6MPa时停止添加，并搅拌反应30min，此时反应过程中，下一批物料通过分段阶梯式加热器加热后导入另一个计量罐，通过氧气高温催化氧化能使高分子有机物断链，使污泥中的细菌微生物破壁，继而能够提高污泥的处理效果，最终污泥高分子有机物去除率达可到80％以上，符合排放标准，同时可实现反应釜不间断持续反应，提高系统产能。

步骤7.符合排放标准的污泥通过余热回收换热器离开的同时再与除渣除杂后的原污泥进行换热，吸收热量的原污泥导入均质器进行下一步操作。