[发明专利]一种基于碱热水解机械分离萃取污泥处理的控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于碱热水解机械分离萃取污泥处理的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将含水率80%以上的脱水污泥过滤，之后与设定比例的含Ca²⁺螯合剂进行预混，预混的压力为0.5MPa-1MPa，形成pH值为9-9.5的预混污泥；

（2）将预混污泥进行二次混合及预加热蓄能，二次混合的压力为0.4MPa-0.5MPa，形成螯合型复合污泥，螯合型复合污泥的温度为60℃-70℃；

（3）螯合型复合污泥进入碱热机械装置中进行旋转剪切反应，控制碱热机械装置内螯合型复合污泥的转速，使得螯合型复合污泥在旋转剪切反应中温度逐渐升高，形成高温螯合污泥，形成的高温螯合污泥的温度为80℃-90℃，之后，高温螯合污泥继续进行1h-1.5h的旋转剪切反应，形成预处理污泥，碱热机械装置的运行压力为0.2MPa-0.4MPa；

其中，碱热机械装置包括立式搅拌釜及温控组件，立式搅拌釜内设置锚搅拌轴及压力变送器，锚搅拌轴的轴向布置多个桨叶片且桨叶片呈楔形；

（4）预处理污泥进行换热冷却，并在添加弱酸后进行深度处理，将有机物与无机物分离萃取，分离后含无机物的污泥含水率小于50%。

2.如权利要求1所述的污泥处理的控制方法，其特征在于，含Ca²⁺螯合剂中Ca²⁺占预混污泥的质量百分比为5wt%-10wt%。

3.如权利要求1所述的污泥处理的控制方法，其特征在于，碱热机械装置中进行旋转剪切反应包括第一阶段、第二阶段及第三阶段；

第一阶段中锚搅拌轴的转速从0rpm达到临界转速，转速的变化呈线性，其中，临界转速为设定转速变化率下立式搅拌釜内螯合型复合污泥达到预设最大填充率时的锚搅拌轴转速；

第二阶段中锚搅拌轴的转速由临界转速达到预设最大转速，转速的变化呈台阶递增，螯合型复合污泥在锚搅拌轴的转速为预设最大转速时形成高温螯合污泥；

第三阶段中锚搅拌轴的转速由预设最大转速降至0rpm，转速的变化呈线性。

4.如权利要求3所述的污泥处理的控制方法，其特征在于，第三阶段中锚搅拌轴的转速的降速幅度为第一阶段中锚搅拌轴的转速的升速幅度的3-5倍。

5.如权利要求1所述的污泥处理的控制方法，其特征在于，换热冷却的温度不高于50℃，深度处理的压力为0.4MPa-0.6MPa，深度处理时间为1.5h-3h，深度处理后分离萃取的含有机物溶液的pH为7.2-7.8。

6.一种基于碱热水解机械分离萃取污泥处理的控制系统，其特征在于，采用如权利要求1-5任一所述的基于碱热水解机械分离萃取污泥处理的控制方法，包括控制组件以及依次连接的预混装置、迷宫混合器、碱热机械装置以及换热和深度脱水装置；

其中，预混装置将含水率80%以上的脱水污泥过滤，之后与设定比例的含Ca²⁺螯合剂进行预混，形成pH值为9-9.5的预混污泥；

迷宫混合器，将预混污泥进行二次混合及预加热蓄能，形成螯合型复合污泥，螯合型复合污泥的温度不低于60℃；

碱热机械装置，将螯合型复合污泥旋转剪切反应，反应中温度逐渐升高，形成高温螯合污泥，形成的高温螯合污泥的温度为80℃-90℃，之后，高温螯合污泥继续进行1h-1.5h的旋转剪切反应，形成预处理污泥；

换热和深度脱水装置，将预处理污泥进行换热冷却，并在添加弱酸后进行深度处理，将有机物与无机物分离萃取，分离后含无机物的污泥含水率小于50%；

控制组件，与预混装置、迷宫混合器、碱热机械装置以及换热和深度脱水装置电路连接并调控污泥处理中的参数。