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分享一种序批式热水解污泥处理装置及其控制方法

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 16:07 出处:网络
这里写的分享一种序批式热水解污泥处理装置及其控制方法,小编为您精心整理

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一种序批式热水解污泥处理装置及其控制方法

[0001 ]本发明属于污泥处理技术领域,具体地,涉及一种序批式热水解污泥处理装置及其控制方法。

[0002]随着我国城市化进程的加快及工业化的不断发展,城市中污泥的产量亦日益增加,而污泥中多包含各类有害物质,对人们的生活产生严重的环境风险与隐患。因此,污泥的处理也成为环境保护工程中一项重要课题。针对污泥处理的目的:降低含水率以及杀灭各类有害微生物以实现无害化处理,现今业内已提出多种污泥处理工艺,如中国专利CN1569699 A揭示了一种采用高压釜为反应器,并通过热水解、厌氧消化及脱水得到含水量45?50%泥饼的技术方案,适合有机含量较高的污泥中能源的二次利用,但反应周期较长,污泥处理效率低,且无法实现PH检测及调节。
[0003]鉴于此,有必要提供一种新的污泥处理装置及其控制方法。



[0004]本发明目的在于提供一种污泥处理装置及其控制方法,能够实现连续清洁生产及一体化控制,有效减少臭气外溢,避免二次污染,并且能够便于检测及控制污泥的PH值以达成更好地处理效果。
[0005]为实现上述发明目的,本发明提供一种序批式热水解污泥处理装置,包括通过输送管路依次连接的反应釜、真空栗及板框压滤机,所述反应釜开设有进料口及出料口,所述反应釜与真空栗之间设有第一截止阀,所述真空栗与板框压滤机之间设有第二截止阀;所述污泥处理装置还包括用以对反应釜进行加热的加热组件、监测并调节反应釜内气体压力的气压组件以及检测并调节反应釜内污泥的pH值的pH组件。
[0006]作为本发明的进一步改进,所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放碱溶液的第二容器,所述第一容器及第二容器分别连通至所述反应釜,并且所述第一容器与反应釜之间还设有第一柱塞栗;第二容器与反应釜之间还设有第二柱塞栗,所述PH组件还包括连接设置于所述出料口处的PH测量器,所述pH测量器与出料口之间设有预冷管路。
[0007]作为本发明的进一步改进,所述气压组件包括氮气源,所述氮气源通过进气管路连接至反应釜的上端,所述进气管路上设有进气阀;所述气压组件还包括设置于反应釜上端的泄压管路,所述泄压管路上设有泄压阀。
[0008]作为本发明的进一步改进,所述气压组件还包括设置于反应釜上端的安全阀。
[0009]作为本发明的进一步改进,所述污泥处理装置还包括用以搅拌所述反应釜内污泥的搅拌组件,所述搅拌组件包括设置于反应釜内的搅拌叶及连接至所述搅拌叶并驱动所述搅拌叶旋转的电机,所述电机连接设置有冷却水路。
[0010]作为本发明的进一步改进,所述反应釜与真空栗之间的输送管路上引出有排污管路,所述排污管路上设有排污阀。
[0011]作为本发明的进一步改进,所述反应釜的外表面至少部分包覆设置有保温层。
[0012]本发明还提供一种所述污泥处理装置的控制方法,所述污泥处理装置还包括用以控制所述污泥处理装置运行的控制系统,所述控制方法包括:
进料完成后,关闭进料口 ;
控制打开出料口,通过pH组件测得污泥的初始pH值,并将初始pH值与预设pH值范围对比;
若初始PH值处于预设pH值范围之内,关闭出料口;
若初始PH值不处于预设pH值范围,通过pH组件调节反应釜内污泥的pH值至预设pH值范围之内,关闭出料口 ;
控制加热组件对反应釜加热至预设反应温度Tl;
控制气压组件将反应釜内的压强P调节至预设反应压强Pl;
并在预设反应温度Tl及预设反应压强Pl下累计反应时长t至tl;
控制气压组件将反应釜内压强P调节至预设排出压强P2;
打开出料口;
控制开启板框压滤机,打开第一截止阀与第二截止阀,并控制开启真空栗将反应后的污泥由输送管路输送至板框压滤机。
[0013]作为本发明的进一步改进,所述pH组件包括连接设置于所述出料口处的pH测量器,所述PH测量器与出料口之间设有预冷管路,所述控制方法还包括:控制气压组件将反应釜内压强P调节至预设排出压强P2,并打开出料口之后,通过pH组件检测并控制反应后的污泥的pH值处于预设pH值范围之内。
[0014]作为本发明的进一步改进,所述控制方法还包括:在反应釜加热或反应过程中,打开出料口,通过pH组件检测并控制反应釜内污泥的pH值处于预设pH值范围之内。
[0015]本发明的有益效果:采用本发明污泥处理装置及其控制方法,通过输送管路依次连接的反应釜、真空栗及板框压滤机以形成全封闭的结构,实现连续清洁生产及一体化控制,有效减少臭气外溢,避免二次污染,并且通过PH组件便于检测及控制污泥的pH值以达成更好地处理效果。

[0016]图1为本发明污泥处理装置的结构示意图;
图2为本发明污泥处理装置的控制方法流程图。

[0017]以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0018]如图1所示为本发明污泥处理装置100的结构示意图。所述污泥处理装置100包括通过输送管路I依次连接的反应釜2、真空栗3及板框压滤机4。所述反应釜2开设有进料口 21及出料口 22,所述进料口 21设置于反应釜2的上部;所述出料口 22设置于反应釜2的底部中心位置。所述反应釜2的外表面至少部分包覆设置有保温层23,具体地,所述保温层23包覆反应釜2的下半部分,减少反应过程中的热量损失,并能防止意外触碰而对现场人员造成的伤害。所述输送管路I于所述反应釜2与真空栗3之间设有第一截止阀11,并于所述真空栗3与板框压滤机4之间设有第二截止阀12。
[0019]所述污泥处理装置100还包括用以对反应釜2进行加热的加热组件(未图示)、用以搅拌所述反应釜2内污泥的搅拌组件、监测并调节反应釜2内气体压力的气压组件以及检测并调节反应釜2内污泥的pH值的pH组件。
[0020]所述搅拌组件包括设置于反应釜2内的搅拌叶51及连接至所述搅拌叶51并驱动所述搅拌叶51旋转的电机52 ο所述电机52设置于反应釜2的上方,并且所述电机52的输出端自反应釜2的顶部垂直延伸进反应釜2内部。所述搅拌叶51设置为水平分布的涡轮式搅拌叶,且所述搅拌叶51的搅拌速度为O?60r/min。所述电机52还连接设置有冷却水路521,藉此,在电机52运转时,通过冷却水降温,避免电机52高温受损。
[0021]所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器61及用以盛放碱溶液的第二容器62,所述第一容器61及第二容器62分别连通至所述反应釜2的上部,并且所述第一容器61与反应釜2之间还设有第一柱塞栗63;第二容器62与反应釜2之间还设有第二柱塞栗64,所述pH组件还包括连接设置于所述出料口处的pH测量器65,所述pH测量器65与出料口 22之间设有预冷管路66。当在反应釜2加热或反应过程中需要检测反应釜2内的污泥pH值时,第一截止阀11关闭,打开出料口 22,污泥进入预冷管路66,并在冷却后通过所述pH测量器65对其进行检测,能够实现反应釜2内的污泥的全过程pH测量,解决现有pH测量器难以耐受反应过程高温的问题。
[0022]所述气压组件包括氮气源71,所述氮气源71通过进气管路72连接至反应釜2的上端,所述进气管路72上设有进气阀73;所述气压组件还包括设置于反应釜2上端的泄压管路74,所述泄压管路74上设有泄压阀75。反应釜2进料完成后,打开进气阀73,通过进气管路72将N2补充进反应釜2内直至其中的压强P达到工艺需求;反应釜2加热及反应过程中,当其中压强P超出时,控制打开泄压阀75,及时降低反应釜2中的压力。所述气压组件还包括设置于反应釜2上端的安全阀76,当反应釜2中压力过高时,安全阀76自动开启泄压,避免意外事故。
[0023]其中,反应釜2内还设有压力传感器(未图示),通过压力传感器实时监测反应釜2内的压力,从而实现自动压力调节。在本实施例中,所述反应釜2的最高耐受压力为4MPa,所述压力传感器将反应釜2内的实时压强反馈至触摸操控屏(未图示),所述压强P采用三位数显且其调整幅度为0.0lMPa。进一步地,所述加热组件为远红外加热模块,加热功率25Kw,与常规热传导加热方式相比,热效率更高。所述反应釜2的最高工作温度为300°C,并且所述反应釜2的加热时间小于2h,反应时间约为30min,并在反应过程中通过设定温度自动控制加热组件的启停,加热延迟时间不超过lmin。
[0024]所述反应釜2与真空栗3之间的输送管路I上引出有排污管路13,所述排污管路13上设有排污阀131。反应釜2中污泥输送完毕且反应釜2的温度冷却至100°C以下,可对反应釜2的内部进行清洗,将清洗用水自所述进料口 21加入反应釜2清洗,并在清洗完成后,打开出料口 22及排污阀131,将清洗用水排出。
[0025]所述板框压滤机4的下方设有一接水槽41,所述接水槽41的底壁设有排水口411。所述板框压滤机4与真空栗3之间还设有一压力表42,所述压力表42用以实时显示板框压滤机4进口端的压力。
[0026]所述真空栗3设置为隔膜栗,所述真空栗3还还连接设置有清洗管路31,所述清洗管路31的末端延伸至接水槽41的上方。在将反应釜2中的污泥输送至板框压滤机4后,控制关闭所述第一截止阀11及第二截止阀12,再通过清洗管路31对真空栗3进行冲洗,其中,清洗过程中需开启I?2次真空栗3,以使得真空栗3内部清洗干净。
[0027]所述污泥处理装置100还包括用以控制所述污泥处理装置100运行的控制系统,本发明还提供一种所述污泥处理装置100的控制方法。
[0028]如图2所示,所述控制方法包括:
进料完成后,关闭进料口 21 ;
控制打开出料口 22,通过pH组件测得污泥的初始pH值,并将初始pH值与预设pH值范围对比;
若初始pH值处于预设pH值范围之内,关闭出料口 22;
若初始PH值不处于预设pH值范围,通过pH组件调节反应釜2内污泥的pH值至预设pH值范围之内,关闭出料口22;
控制加热组件对反应釜2加热至预设反应温度Tl;
控制气压组件将反应釜2内的压强P调节至预设反应压强Pl;
并在预设反应温度Tl及预设反应压强Pl下累计反应时长t至tl;
控制气压组件将反应釜2内压强P调节至预设排出压强P2;
控制打开出料口 22;
通过pH组件检测并控制反应后的污泥的pH值处于预设pH值范围之内;
控制开启板框压滤机4,打开第一截止阀11与第二截止阀12;
控制开启真空栗3,并打开泄压阀75,反应后的污泥由输送管路I被栗浦输送至板框压滤机4。
[0029]其中,在反应釜2处于加热或反应过程中时,所述控制方法还包括:打开出料口 22,使得部分污泥进入预冷管路66,并在污泥冷却后测量其pH值,藉此,通过pH组件检测并控制反应爸2内污泥在加热及反应过程中亦处于预设pH值范围之内。
[0030]综上所述,采用本发明污泥处理装置100及其控制方法,通过输送管路I依次连接的反应釜2、真空栗3及板框压滤机4以形成全封闭的结构,实现连续清洁生产及一体化控制,有效减少臭气外溢,避免二次污染,并且通过PH组件便于检测及控制污泥的pH值以达成更好地处理效果。
[0031]应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0032]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

1.一种序批式热水解污泥处理装置,其特征在于:所述污泥处理装置包括通过输送管路依次连接的反应釜、真空栗及板框压滤机,所述反应釜开设有进料口及出料口,所述反应釜与真空栗之间设有第一截止阀,所述真空栗与板框压滤机之间设有第二截止阀;所述污泥处理装置还包括用以对反应釜进行加热的加热组件、监测并调节反应釜内气体压力的气压组件以及检测并调节反应釜内污泥的PH值的pH组件。2.根据权利要求1所述的污泥处理装置,其特征在于:所述pH组件包括用以盛放酸溶液的第一容器及用以盛放碱溶液的第二容器,所述第一容器及第二容器分别连通至所述反应釜,并且所述第一容器与反应釜之间还设有第一柱塞栗;第二容器与反应釜之间还设有第二柱塞栗,所述PH组件还包括连接设置于所述出料口处的pH测量器,所述pH测量器与出料口之间设有预冷管路。3.根据权利要求1所述的污泥处理装置,其特征在于:所述气压组件包括氮气源,所述氮气源通过进气管路连接至反应釜的上端,所述进气管路上设有进气阀;所述气压组件还包括设置于反应釜上端的泄压管路,所述泄压管路上设有泄压阀。4.根据权利要求3所述的污泥处理装置,其特征在于:所述气压组件还包括设置于反应爸上端的安全阀。5.根据权利要求1所述的污泥处理装置,其特征在于:所述污泥处理装置还包括用以搅拌所述反应釜内污泥的搅拌组件,所述搅拌组件包括设置于反应釜内的搅拌叶及连接至所述搅拌叶并驱动所述搅拌叶旋转的电机,所述电机连接设置有冷却水路。6.根据权利要求1所述的污泥处理装置,其特征在于:所述反应釜与真空栗之间的输送管路上引出有排污管路,所述排污管路上设有排污阀。7.根据权利要求1所述的污泥处理装置,其特征在于:所述反应釜的外表面至少部分包覆设置有保温层。8.—种如权利要求1-7任一项所述的污泥处理装置的控制方法,所述污泥处理装置还包括用以控制所述污泥处理装置运行的控制系统,其特征在于,所述控制方法包括: 进料完成后,关闭进料口 ; 控制打开出料口,通过PH组件测得污泥的初始pH值,并将初始pH值与预设pH值范围对比; 若初始PH值处于预设pH值范围之内,关闭出料口 ; 若初始PH值不处于预设pH值范围,通过pH组件调节反应釜内污泥的pH值至预设pH值范围之内,关闭出料口 ; 控制加热组件对反应釜加热至预设反应温度Tl; 控制气压组件将反应釜内的压强P调节至预设反应压强Pl; 并在预设反应温度Tl及预设反应压强Pl下累计反应时长t至tl; 控制气压组件将反应釜内压强P调节至预设排出压强P2; 打开出料口; 控制开启板框压滤机,打开第一截止阀与第二截止阀,并控制开启真空栗将反应后的污泥由输送管路输送至板框压滤机。9.根据权利要求8所述的污泥处理装置的控制方法,其特征在于,所述pH组件包括连接设置于所述出料口处的PH测量器,所述pH测量器与出料口之间设有预冷管路,所述控制方法还包括:控制气压组件将反应釜内压强P调节至预设排出压强P2,并打开出料口之后,通过PH组件检测并控制反应后的污泥的pH值处于预设pH值范围之内。10.根据权利要求9所述的污泥处理装置的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:在反应釜加热或反应过程中,打开出料口,通过pH组件检测并控制反应釜内污泥的pH值处于预设PH值范围之内。
本发明提供一种序批式热水解污泥处理装置及其控制方法,所述污泥处理装置包括通过输送管路依次连接的反应釜、真空泵及板框压滤机,所述反应釜开设有进料口及出料口,所述反应釜与真空泵之间设有第一截止阀,所述真空泵与板框压滤机之间设有第二截止阀;所述污泥处理装置还包括控制所述污泥处理装置运行的控制系统、用以对反应釜进行加热的加热组件、监测并调节反应釜内气体压力的气压组件以及检测并调节反应釜内污泥的pH值的pH组件。采用本发明污泥处理装置及其控制方法,实现连续清洁生产及一体化控制,有效减少臭气外溢,避免二次污染;并且便于检测及控制污泥的pH值以达成更好地处理效果。
C02F11/10
CN105541071
CN201511016098
鄢祖喜, 杜莉娟
苏州工业园区中法环境技术有限公司
2016年5月4日
2015年12月29日

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