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一種序批式熱水解污泥處理裝置及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201511016098.0

申請日:

2015.12.29

公開號:

CN105541071A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 11/10申請公布日:20160504|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 11/10申請日:20151229|||公開
IPC分類號: C02F11/10 主分類號: C02F11/10
申請人: 蘇州工業園區中法環境技術有限公司
發明人: 鄢祖喜; 杜莉娟
地址: 215125 江蘇省蘇州市工業園區車坊鎮車郭東路東吳熱電廠內
優先權:
專利代理機構: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235 代理人: 楊林潔
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511016098.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.12.25|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種序批式熱水解污泥處理裝置及其控制方法,所述污泥處理裝置包括通過輸送管路依次連接的反應釜、真空泵及板框壓濾機,所述反應釜開設有進料口及出料口,所述反應釜與真空泵之間設有第一截止閥,所述真空泵與板框壓濾機之間設有第二截止閥;所述污泥處理裝置還包括控制所述污泥處理裝置運行的控制系統、用以對反應釜進行加熱的加熱組件、監測并調節反應釜內氣體壓力的氣壓組件以及檢測并調節反應釜內污泥的pH值的pH組件。采用本發明污泥處理裝置及其控制方法,實現連續清潔生產及一體化控制,有效減少臭氣外溢,避免二次污染;并且便于檢測及控制污泥的pH值以達成更好地處理效果。

權利要求書

1.一種序批式熱水解污泥處理裝置,其特征在于:所述污泥處理裝置包括通過輸送管路依次連接的反應釜、真空泵及板框壓濾機,所述反應釜開設有進料口及出料口,所述反應釜與真空泵之間設有第一截止閥,所述真空泵與板框壓濾機之間設有第二截止閥;所述污泥處理裝置還包括用以對反應釜進行加熱的加熱組件、監測并調節反應釜內氣體壓力的氣壓組件以及檢測并調節反應釜內污泥的pH值的pH組件。2.根據權利要求1所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述pH組件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放堿溶液的第二容器,所述第一容器及第二容器分別連通至所述反應釜,并且所述第一容器與反應釜之間還設有第一柱塞泵;第二容器與反應釜之間還設有第二柱塞泵,所述pH組件還包括連接設置于所述出料口處的pH測量器,所述pH測量器與出料口之間設有預冷管路。3.根據權利要求1所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述氣壓組件包括氮氣源,所述氮氣源通過進氣管路連接至反應釜的上端,所述進氣管路上設有進氣閥;所述氣壓組件還包括設置于反應釜上端的泄壓管路,所述泄壓管路上設有泄壓閥。4.根據權利要求3所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述氣壓組件還包括設置于反應釜上端的安全閥。5.根據權利要求1所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述污泥處理裝置還包括用以攪拌所述反應釜內污泥的攪拌組件,所述攪拌組件包括設置于反應釜內的攪拌葉及連接至所述攪拌葉并驅動所述攪拌葉旋轉的電機,所述電機連接設置有冷卻水路。6.根據權利要求1所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述反應釜與真空泵之間的輸送管路上引出有排污管路,所述排污管路上設有排污閥。7.根據權利要求1所述的污泥處理裝置,其特征在于:所述反應釜的外表面至少部分包覆設置有保溫層。8.一種如權利要求1-7任一項所述的污泥處理裝置的控制方法,所述污泥處理裝置還包括用以控制所述污泥處理裝置運行的控制系統,其特征在于,所述控制方法包括:進料完成后,關閉進料口;控制打開出料口,通過pH組件測得污泥的初始pH值,并將初始pH值與預設pH值范圍對比;若初始pH值處于預設pH值范圍之內,關閉出料口;若初始pH值不處于預設pH值范圍,通過pH組件調節反應釜內污泥的pH值至預設pH值范圍之內,關閉出料口;控制加熱組件對反應釜加熱至預設反應溫度T1;控制氣壓組件將反應釜內的壓強P調節至預設反應壓強P1;并在預設反應溫度T1及預設反應壓強P1下累計反應時長t至t1;控制氣壓組件將反應釜內壓強P調節至預設排出壓強P2;打開出料口;控制開啟板框壓濾機,打開第一截止閥與第二截止閥,并控制開啟真空泵將反應后的污泥由輸送管路輸送至板框壓濾機。9.根據權利要求8所述的污泥處理裝置的控制方法,其特征在于,所述pH組件包括連接設置于所述出料口處的pH測量器,所述pH測量器與出料口之間設有預冷管路,所述控制方法還包括:控制氣壓組件將反應釜內壓強P調節至預設排出壓強P2,并打開出料口之后,通過pH組件檢測并控制反應后的污泥的pH值處于預設pH值范圍之內。10.根據權利要求9所述的污泥處理裝置的控制方法,其特征在于,所述控制方法還包括:在反應釜加熱或反應過程中,打開出料口,通過pH組件檢測并控制反應釜內污泥的pH值處于預設pH值范圍之內。

說明書

一種序批式熱水解污泥處理裝置及其控制方法

技術領域

本發明屬于污泥處理技術領域,具體地,涉及一種序批式熱水解污泥處理裝置及其控制方法。

背景技術

隨著我國城市化進程的加快及工業化的不斷發展,城市中污泥的產量亦日益增加,而污泥中多包含各類有害物質,對人們的生活產生嚴重的環境風險與隱患。因此,污泥的處理也成為環境保護工程中一項重要課題。針對污泥處理的目的:降低含水率以及殺滅各類有害微生物以實現無害化處理,現今業內已提出多種污泥處理工藝,如中國專利CN1569699A揭示了一種采用高壓釜為反應器,并通過熱水解、厭氧消化及脫水得到含水量45~50%泥餅的技術方案,適合有機含量較高的污泥中能源的二次利用,但反應周期較長,污泥處理效率低,且無法實現pH檢測及調節。

鑒于此,有必要提供一種新的污泥處理裝置及其控制方法。

發明內容

本發明目的在于提供一種污泥處理裝置及其控制方法,能夠實現連續清潔生產及一體化控制,有效減少臭氣外溢,避免二次污染,并且能夠便于檢測及控制污泥的pH值以達成更好地處理效果。

為實現上述發明目的,本發明提供一種序批式熱水解污泥處理裝置,包括通過輸送管路依次連接的反應釜、真空泵及板框壓濾機,所述反應釜開設有進料口及出料口,所述反應釜與真空泵之間設有第一截止閥,所述真空泵與板框壓濾機之間設有第二截止閥;所述污泥處理裝置還包括用以對反應釜進行加熱的加熱組件、監測并調節反應釜內氣體壓力的氣壓組件以及檢測并調節反應釜內污泥的pH值的pH組件。

作為本發明的進一步改進,所述pH組件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放堿溶液的第二容器,所述第一容器及第二容器分別連通至所述反應釜,并且所述第一容器與反應釜之間還設有第一柱塞泵;第二容器與反應釜之間還設有第二柱塞泵,所述pH組件還包括連接設置于所述出料口處的pH測量器,所述pH測量器與出料口之間設有預冷管路。

作為本發明的進一步改進,所述氣壓組件包括氮氣源,所述氮氣源通過進氣管路連接至反應釜的上端,所述進氣管路上設有進氣閥;所述氣壓組件還包括設置于反應釜上端的泄壓管路,所述泄壓管路上設有泄壓閥。

作為本發明的進一步改進,所述氣壓組件還包括設置于反應釜上端的安全閥。

作為本發明的進一步改進,所述污泥處理裝置還包括用以攪拌所述反應釜內污泥的攪拌組件,所述攪拌組件包括設置于反應釜內的攪拌葉及連接至所述攪拌葉并驅動所述攪拌葉旋轉的電機,所述電機連接設置有冷卻水路。

作為本發明的進一步改進,所述反應釜與真空泵之間的輸送管路上引出有排污管路,所述排污管路上設有排污閥。

作為本發明的進一步改進,所述反應釜的外表面至少部分包覆設置有保溫層。

本發明還提供一種所述污泥處理裝置的控制方法,所述污泥處理裝置還包括用以控制所述污泥處理裝置運行的控制系統,所述控制方法包括:

進料完成后,關閉進料口;

控制打開出料口,通過pH組件測得污泥的初始pH值,并將初始pH值與預設pH值范圍對比;

若初始pH值處于預設pH值范圍之內,關閉出料口;

若初始pH值不處于預設pH值范圍,通過pH組件調節反應釜內污泥的pH值至預設pH值范圍之內,關閉出料口;

控制加熱組件對反應釜加熱至預設反應溫度T1;

控制氣壓組件將反應釜內的壓強P調節至預設反應壓強P1;

并在預設反應溫度T1及預設反應壓強P1下累計反應時長t至t1;

控制氣壓組件將反應釜內壓強P調節至預設排出壓強P2;

打開出料口;

控制開啟板框壓濾機,打開第一截止閥與第二截止閥,并控制開啟真空泵將反應后的污泥由輸送管路輸送至板框壓濾機。

作為本發明的進一步改進,所述pH組件包括連接設置于所述出料口處的pH測量器,所述pH測量器與出料口之間設有預冷管路,所述控制方法還包括:控制氣壓組件將反應釜內壓強P調節至預設排出壓強P2,并打開出料口之后,通過pH組件檢測并控制反應后的污泥的pH值處于預設pH值范圍之內。

作為本發明的進一步改進,所述控制方法還包括:在反應釜加熱或反應過程中,打開出料口,通過pH組件檢測并控制反應釜內污泥的pH值處于預設pH值范圍之內。

本發明的有益效果:采用本發明污泥處理裝置及其控制方法,通過輸送管路依次連接的反應釜、真空泵及板框壓濾機以形成全封閉的結構,實現連續清潔生產及一體化控制,有效減少臭氣外溢,避免二次污染,并且通過pH組件便于檢測及控制污泥的pH值以達成更好地處理效果。

附圖說明

圖1為本發明污泥處理裝置的結構示意圖;

圖2為本發明污泥處理裝置的控制方法流程圖。

具體實施方式

以下將結合附圖所示的實施方式對本發明進行詳細描述。但該實施方式并不限制本發明,本領域的普通技術人員根據該實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護范圍內。

如圖1所示為本發明污泥處理裝置100的結構示意圖。所述污泥處理裝置100包括通過輸送管路1依次連接的反應釜2、真空泵3及板框壓濾機4。所述反應釜2開設有進料口21及出料口22,所述進料口21設置于反應釜2的上部;所述出料口22設置于反應釜2的底部中心位置。所述反應釜2的外表面至少部分包覆設置有保溫層23,具體地,所述保溫層23包覆反應釜2的下半部分,減少反應過程中的熱量損失,并能防止意外觸碰而對現場人員造成的傷害。所述輸送管路1于所述反應釜2與真空泵3之間設有第一截止閥11,并于所述真空泵3與板框壓濾機4之間設有第二截止閥12。

所述污泥處理裝置100還包括用以對反應釜2進行加熱的加熱組件(未圖示)、用以攪拌所述反應釜2內污泥的攪拌組件、監測并調節反應釜2內氣體壓力的氣壓組件以及檢測并調節反應釜2內污泥的pH值的pH組件。

所述攪拌組件包括設置于反應釜2內的攪拌葉51及連接至所述攪拌葉51并驅動所述攪拌葉51旋轉的電機52。所述電機52設置于反應釜2的上方,并且所述電機52的輸出端自反應釜2的頂部垂直延伸進反應釜2內部。所述攪拌葉51設置為水平分布的渦輪式攪拌葉,且所述攪拌葉51的攪拌速度為0~60r/min。所述電機52還連接設置有冷卻水路521,藉此,在電機52運轉時,通過冷卻水降溫,避免電機52高溫受損。

所述pH組件包括用以盛放酸溶液的第一容器61及用以盛放堿溶液的第二容器62,所述第一容器61及第二容器62分別連通至所述反應釜2的上部,并且所述第一容器61與反應釜2之間還設有第一柱塞泵63;第二容器62與反應釜2之間還設有第二柱塞泵64,所述pH組件還包括連接設置于所述出料口處的pH測量器65,所述pH測量器65與出料口22之間設有預冷管路66。當在反應釜2加熱或反應過程中需要檢測反應釜2內的污泥pH值時,第一截止閥11關閉,打開出料口22,污泥進入預冷管路66,并在冷卻后通過所述pH測量器65對其進行檢測,能夠實現反應釜2內的污泥的全過程pH測量,解決現有pH測量器難以耐受反應過程高溫的問題。

所述氣壓組件包括氮氣源71,所述氮氣源71通過進氣管路72連接至反應釜2的上端,所述進氣管路72上設有進氣閥73;所述氣壓組件還包括設置于反應釜2上端的泄壓管路74,所述泄壓管路74上設有泄壓閥75。反應釜2進料完成后,打開進氣閥73,通過進氣管路72將N2補充進反應釜2內直至其中的壓強P達到工藝需求;反應釜2加熱及反應過程中,當其中壓強P超出時,控制打開泄壓閥75,及時降低反應釜2中的壓力。所述氣壓組件還包括設置于反應釜2上端的安全閥76,當反應釜2中壓力過高時,安全閥76自動開啟泄壓,避免意外事故。

其中,反應釜2內還設有壓力傳感器(未圖示),通過壓力傳感器實時監測反應釜2內的壓力,從而實現自動壓力調節。在本實施例中,所述反應釜2的最高耐受壓力為4MPa,所述壓力傳感器將反應釜2內的實時壓強反饋至觸摸操控屏(未圖示),所述壓強P采用三位數顯且其調整幅度為0.01MPa。進一步地,所述加熱組件為遠紅外加熱模塊,加熱功率25Kw,與常規熱傳導加熱方式相比,熱效率更高。所述反應釜2的最高工作溫度為300℃,并且所述反應釜2的加熱時間小于2h,反應時間約為30min,并在反應過程中通過設定溫度自動控制加熱組件的啟停,加熱延遲時間不超過1min。

所述反應釜2與真空泵3之間的輸送管路1上引出有排污管路13,所述排污管路13上設有排污閥131。反應釜2中污泥輸送完畢且反應釜2的溫度冷卻至100℃以下,可對反應釜2的內部進行清洗,將清洗用水自所述進料口21加入反應釜2清洗,并在清洗完成后,打開出料口22及排污閥131,將清洗用水排出。

所述板框壓濾機4的下方設有一接水槽41,所述接水槽41的底壁設有排水口411。所述板框壓濾機4與真空泵3之間還設有一壓力表42,所述壓力表42用以實時顯示板框壓濾機4進口端的壓力。

所述真空泵3設置為隔膜泵,所述真空泵3還還連接設置有清洗管路31,所述清洗管路31的末端延伸至接水槽41的上方。在將反應釜2中的污泥輸送至板框壓濾機4后,控制關閉所述第一截止閥11及第二截止閥12,再通過清洗管路31對真空泵3進行沖洗,其中,清洗過程中需開啟1~2次真空泵3,以使得真空泵3內部清洗干凈。

所述污泥處理裝置100還包括用以控制所述污泥處理裝置100運行的控制系統,本發明還提供一種所述污泥處理裝置100的控制方法。

如圖2所示,所述控制方法包括:

進料完成后,關閉進料口21;

控制打開出料口22,通過pH組件測得污泥的初始pH值,并將初始pH值與預設pH值范圍對比;

若初始pH值處于預設pH值范圍之內,關閉出料口22;

若初始pH值不處于預設pH值范圍,通過pH組件調節反應釜2內污泥的pH值至預設pH值范圍之內,關閉出料口22;

控制加熱組件對反應釜2加熱至預設反應溫度T1;

控制氣壓組件將反應釜2內的壓強P調節至預設反應壓強P1;

并在預設反應溫度T1及預設反應壓強P1下累計反應時長t至t1;

控制氣壓組件將反應釜2內壓強P調節至預設排出壓強P2;

控制打開出料口22;

通過pH組件檢測并控制反應后的污泥的pH值處于預設pH值范圍之內;

控制開啟板框壓濾機4,打開第一截止閥11與第二截止閥12;

控制開啟真空泵3,并打開泄壓閥75,反應后的污泥由輸送管路1被泵浦輸送至板框壓濾機4。

其中,在反應釜2處于加熱或反應過程中時,所述控制方法還包括:打開出料口22,使得部分污泥進入預冷管路66,并在污泥冷卻后測量其pH值,藉此,通過pH組件檢測并控制反應釜2內污泥在加熱及反應過程中亦處于預設pH值范圍之內。

綜上所述,采用本發明污泥處理裝置100及其控制方法,通過輸送管路1依次連接的反應釜2、真空泵3及板框壓濾機4以形成全封閉的結構,實現連續清潔生產及一體化控制,有效減少臭氣外溢,避免二次污染,并且通過pH組件便于檢測及控制污泥的pH值以達成更好地處理效果。

應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施方式中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明,它們并非用以限制本發明的保護范圍,凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。

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一種 序批式熱 水解 污泥 處理 裝置 及其 控制 方法
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