[发明专利]一种免结碳连续污泥热水解处理工艺

说明书

本发明涉及一种节省能源、避免结碳、减少设备堵塞的免结碳连续污泥热水解处理工艺，包括污泥在送入连续热水解反应器前，与水蒸汽充分混合再送入连续热水解反应器；在连续热水解反应器中引入压缩氧气；处理工艺连续不间断。本发明的处理技术比传统技术在处理效率上高一倍以上；在反应器内通入适量的氧气，避免了聚合物发生芳构化反应，形成的碳化材料，防止结成碳块；从而避免了管路的堵塞，降低了停机维修量，从而提高产能，降低成本；占地少，建设周期短：吨污泥只需6平方米，只需六个月即可建成投产；全过程不添加任何化学药剂，有利于炭土的资源化利用。

技术领域

本发明属于污泥处理技术领域，涉及一种污泥热水解工艺，尤其涉及一种节省能源、避免结碳、减少设备堵塞的免结碳连续污泥热水解处理工艺。

背景技术

市政污泥在大城市处理处置量越来越大，其深度脱水是难题。

目前的热水解技术均采用序批式处理方式，即进一釜污泥，处理一批，卸货后，再进下一批，如此循环。这种方法造成各运动模块反复启停，故障多，能耗大，处理速度慢；同时污泥在高压密闭的反应釜内，在一定的压力和温度下延续一段时间，在缺氧状态下生物质发生水解碳化反应。

在缺氧状态下水解碳化过程分为三个阶段：①前驱体水解成单体；②单体脱水并诱发聚合反应，大分子链被打断成低聚物，低聚物水解成不同单体，单体再通过脱水和碳架裂解反应生产可溶性产物；③同时聚合物发生芳构化反应，当溶液中的芳香族达到饱和临界值时，碳化形核便产生，并随着扩散过程的进行而不断成长为碳化材料。逐步形成颗粒并长大，最大可到兵乓球大小。这种颗粒极坚硬，对后续管路、泵和阀门造成堵塞，维修工作量非常大。

美国专利US3359200中披露了一种湿式氧化处理污泥的方法及装置。工艺流程是：污泥水溶液与空气混合物经换热器换热后与高压蒸汽一同从反应器底端进入反应器，反应后的混合物经换热器换热及冷凝器后进入气液分离器，气相及液固相经分离后分别从分离器上下端排出。上述工艺过程，应用了鼓泡塔反应器，采取气液相均从反应器底部进料，并流操作模式，后续有气液分离单元，存在传质效果差、污泥颗粒易堵塞、工艺复杂等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种污泥热水解工艺，尤其涉及一种节省能源、避免结碳、减少设备堵塞的免结碳连续污泥热水解处理工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种免结碳连续污泥热水解处理工艺，所述处理工艺包括污泥在送入连续热水解反应器前，与水蒸汽充分混合再送入连续热水解反应器；在连续热水解反应器中引入压缩氧气；处理工艺连续不间断。

作为优选，所述的污泥与水蒸汽充分混合是在泥汽混合器中，通入压力为1.8-2.6MPa，温度195-220℃的水蒸汽。

作为优选，在连续热水解反应器中引入压缩氧气的压力为1.9-2.7MPa，压缩氧气的通入量为污泥中COD含量的45-55％。

作为优选，所述的污泥先经污水处理厂前处理后由输送系统输送至污泥储罐，污泥的含水率≤80％。

作为优选，污泥从进口至出口耗时25-35min

作为优选，连续热水解反应器中维持压力1.4-1.7MPa，温度160-180℃。

作为优选，连续热水解反应器中维持压力1.6MPa，温度170℃。

作为优选，处理后的污泥经冷却压滤后，得到含水率≤30％的有机炭土。

作为优选，所述处理工艺所用的系统依次包括原泥输入系统、进泥球阀、泥汽混合器、连续热水解反应器、泥浆控制球阀与出口调节阀；其中，连续热水解反应器上设有压力传感器与若干温度传感器，靠近泥汽混合器的一端还设有氧气进口，内部设有搅拌装置。