[发明专利]一种污泥热水解装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种污泥热水解装置及其控制方法，该装置包括依次管道连接的浆化反应器、水热反应器、闪蒸器，所述闪蒸器与所述浆化反应器管道连接。所述控制方法包括以下步骤：设定在第i个水热反应器2处于进料工序的时间段内，且第i+1个水热反应器2完成加热工序及保压工序；其中，若i＝N，则第i+1个水热反应器2为第1个水热反应器2。本发明解决了现有技术存在的热量利用效率低，热解效率低，换热器投资成本高，运行中易出现黏阻较大物料管壁结垢堵塞现象，维护成本高等问题。

技术领域

本发明涉及污泥热水解改性技术领域，具体是一种污泥热水解装置及其控制方法。

背景技术

随着社会经济的发展和城镇的扩大化，市政污水处理厂产生大量含水的市政污泥。污泥中含有大量的有机物和病菌等，如果不做深度处理，会对环境造成严重污染。在市政污泥处理领域，热水解工艺作为市政污泥无害化、减量化、资源化的处理手段，在污泥处理上得到广泛应用。

污泥的热水解是指：在一定温度和压力条件下，在密闭的容器中对污泥进行加热，快速对病菌灭活，使得污泥絮体解体，细胞破裂，释放有机质，水解大分子。通过热水解处理，能够提高污泥的沉降性能、脱水性能和生物降解性能，从而能够有效提高后续厌氧消化的效率和品质。

现有的污泥热水解方法，主要有以下两种：

1、将先将污泥通入反应器，再将蒸汽通入反应器，同时使用搅拌机搅拌污泥，使污泥与蒸汽混合，蒸汽将污泥加热并使反应器内具有一定的压力，保证污泥在反应器内发生热水解反应,存在污泥加热不均匀，蒸汽消耗大的特点；

2、将污泥经污泥输送泵泵入污泥输送管道，污泥输送管道包括预热段、反应段和冷却段，在反应段，通过传热介质加热污泥输送管道的管壁，间接加热污泥输送管道内的污泥，使其在100～250摄氏度、0.5～3Mpa条件下发生热水解反应0.1～1小时(见申请号为201710601607.9的发明专利申请《污泥连续热处理改性装置及深度脱水干化焚烧工艺》)。由于污泥输送管道的内径相对于罐体的直径要小的多，污泥输送管道内部无法安装搅拌器，使得污泥在污泥输送管道的受热不均匀，而且污泥在污泥输送管道内容易出现内壁结垢，降低热传导效率。

现有的污泥热水解工艺污泥加热多采用蒸汽作为热源加热冷态污泥。污泥热水解后，高温污泥采用套管换热的方式降温冷却和热能的回收利用，热量利用效率低，热解效率低，换热器投资成本高，运行中易出现管壁结垢堵塞现象，维护成本高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种污泥热水解装置及其控制方法，解决现有技术存在的热量利用效率低，热解效率低，换热器投资成本高，运行中易出现管壁结垢堵塞现象，维护成本高等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种污泥热水解装置，包括依次管道连接的浆化反应器、水热反应器、闪蒸器，所述闪蒸器与所述浆化反应器管道连接。

本发明在水热反应器反应完成进行闪蒸卸料时，将闪蒸器产生的闪蒸汽回收用于水热反应器的预热；本发明采用闪蒸技术来给高温污泥降温，同时回收利用闪蒸蒸汽，用于污泥水热反应阶段的预热，减少了系统的蒸汽消耗量，提高了热量利用效率，避免了使用换热器的缺点；由于不采用换热器，投资成本大幅降低，而且便于维护，维护成本较低；由于采用了蒸汽逆向流的加热方式，有利于使得污泥在污泥输送管道中受热均匀，避免了污泥在污泥输送管道内出现内壁结垢，提高了热传导效率。

作为一种优选的技术方案，所述闪蒸器上设有闪蒸反应蒸汽出口，所述水热反应器上设有水热反应蒸汽进口，所述闪蒸反应蒸汽出口与所述水热反应蒸汽进口管道连接。

闪蒸器产生的闪蒸汽经闪蒸反应蒸汽出口进入水热反应蒸汽进口，便于进一步回收利用闪蒸蒸汽，用于污泥水热反应阶段的预热，减少了系统的蒸汽消耗量，提高了热量利用效率。