[发明专利]一种高温热水解集成装置

说明书

本发明公开了一种高温热水解集成装置，包括水解罐体、预热系统、搅拌机构、动力单元和检测单元，水解罐体上设有污泥入口和污泥出口，所述预热系统包括导流式换热器和对导流式换热器进行加热的换热器加热单元，导流式换热器设于水解罐体内，导流式换热器设有污泥通道，搅拌机构设于水解罐体内并位于污泥通道下端入口的下方，水解罐体的顶部设有朝向污泥通道上端出口的锥形导流面，动力单元与搅拌机构连接，用于驱动搅拌机构旋转，检测单元包括设于水解罐体上的温度检测元件、压力检测元件和粘度检测元件。本发明通过换热方式减少了蒸汽加热带来的产生大量冷凝水影响污泥的含固率，机械物理切割，污泥破壁效果更佳、污泥受热均匀、加热时间短。

技术领域

本发明涉及污水污泥、化工处理技术领域，尤其涉及一种高温热水解集成装置。

背景技术

污泥处理主要包括采用热水解+高温厌氧消化+脱水+干化的等处理工艺，热水解厌氧消化工艺可提高污泥的水解效果和有机物降解率，增加沼气产量，杀灭污泥中病菌；缩短厌氧消化的停留时间、提高消化池内的污泥浓度、节省占地面积和土建工程投资；同时使消化后的污泥易于脱水，污泥体积减少。与传统的厌氧消化工艺比较，热水解厌氧消化工艺强化了污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化的处理目标，当与后续热干化工艺结合时，可降低运行成本。高温热水解工艺通过高温高压，更好的造成污泥絮体解体，微生物细胞破壁，提高污泥游离COD浓度，减轻污泥粘度，更好的提高了消化的产气率与污泥浓度。

目前高温热水解主要依靠传统的六步骤高温热水解，基本不涉及对罐体设计，热水解破壁效果的改良和热水解可能出现的能源、环境问题的解决方法。且现有高温热水解设备有如下缺陷：

(1)加热初期受介质粘度影响，介质流态差，部分介质达到预定温度所需加热时间长，同时存在受热不均的情况，导致同批次介质破壁效果存在偏差的问题；

(2)采用蒸汽直接加热方式导致大量水蒸气冷凝至介质中，影响了介质的含固率，同时造成水资源浪费，存在水资源浪费和臭气逸散的环境问题。

(3)现有水解设备需增加预处理浆化设备；单纯的加热破壁，无物理切割破壁，水解效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过换热方式减少了蒸汽加热带来的产生大量冷凝水影响污泥的含固率，机械物理切割，污泥破壁效果更佳、污泥受热均匀、加热时间短的高温热水解集成装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高温热热水解集成装置，包括水解罐体、预热系统、搅拌机构、动力单元和检测单元，所述水解罐体上设有污泥入口和污泥出口，所述预热系统包括导流式换热器和对导流式换热器进行加热的换热器加热单元，所述导流式换热器设于水解罐体内，所述导流式换热器设有污泥通道，所述搅拌机构设于水解罐体内并位于污泥通道下端入口的下方，所述水解罐体的顶部设有朝向污泥通道上端出口的锥形导流面，所述动力单元与搅拌机构连接，用于驱动搅拌机构旋转，所述检测单元包括设于水解罐体上的温度检测元件、压力检测元件和粘度检测元件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述动力单元包括蒸汽涡轮机，所述蒸汽涡轮机位于水解罐体的下方，所述蒸汽涡轮机设有涡轮机蒸汽入口和涡轮机蒸汽出口，所述蒸汽入口连接一蒸汽进入总管，所述蒸汽涡轮机与搅拌机构连接。

所述污泥通道下端入口处设有环形蒸汽管，所述环形蒸汽管与蒸汽进入总管连通，所述环形蒸汽管上设有多个向污泥通道内喷蒸汽的蒸汽喷嘴。

所述换热器加热单元包括换热器蒸汽管道，所述导流式换热器具有换热通道，所述换热器蒸汽管道的入口通过余热回收管道与涡轮机蒸汽出口连接，换热器蒸汽管道的出口与换热通道的入口连接。

所述环形蒸汽管与换热通道的出口连通；所述导流式换热器设有与换热通道的出口连通的换热器冷凝水排出管；所述涡轮机蒸汽出口设有涡轮机冷凝水排出管。