申請日2013.08.28

　　公開(公告)日2014.03.26

　　IPC分類號C02F11/06; C02F11/00

　　摘要

　　一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理技術領域。在汚泥高速流過收縮噴管時，從空氣吸入管引射空氣在溶氣空化腔中與汚泥混合后依次進入一次擴散管及二次擴散管，然后從空化噴嘴噴入氧化反應釜中，最后經溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。超臨界溶氣空化設備可以與生化反應池、回流及剩余污泥池或污泥均質池結合運行。由于靶式渦流空化發(fā)生器與氧化反應釜結合，實現了超臨界濕式氧化反應的條件，使污泥中的難降解有機物直接分解成CO2、H2O等，難降解有機物大分子鏈斷裂為小分子鏈，并進一步被氧化成脂肪酸，使BOD/COD比值提高，為后續(xù)生化反應創(chuàng)造有利條件，從而使污泥減量。污水廠使用該設備和方法后，污泥產出量減少了60-70%。

　　權利要求書

　　1.一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，它包括一個由收縮噴管 (301)和空氣吸入管(302)構成的射流空氣發(fā)生器，其特征在于：它還包括一個一次擴散管(314) 和一個靶式渦流空化發(fā)生器，所述射流空氣發(fā)生器與一次擴散管(314)采用主體內套(313)連接在一起，主體內套(313)和靶式渦流空化發(fā)生器設置在主體外套(315)中;所述收縮噴管 (301)設有一個收縮噴管喉管(301a)，收縮噴管喉管(301a) 與主體內套(313)之間設有一個帶通氣孔(303a)的進氣調節(jié)板(303), 所述一次擴散管(314)設有一個一次擴散管喉管(314a)，一次擴散管喉管(314a) 與主體內套(313)之間設有一個隔板(312),在進氣調節(jié)板(303)與隔板(312)之間為溶氣空化腔(304);所述靶式渦流空化發(fā)生器采用連接管(316)把一次擴散管(314)與二次擴散管(317)連接在一起，二次擴散管(317)連接一個由靶板(318)封閉的集水套筒(308)，集水套筒(308)的一周設有空化噴嘴(309)，鑲焊隔板(306)設置在連接管(316)與主體外套(315)之間;汚泥高速流過收縮噴管 (301)時，從空氣吸入管(302)引射空氣在溶氣空化腔(304)中與汚泥混合后依次進入一次擴散管(314)及二次擴散管(317)，然后從空化噴嘴(309)噴從氧化反應釜(307)中，最后經溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管(310)排出。

　　2.根據權利要求1所述的一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述收縮噴管(301)進口直徑D與收縮噴管喉管(301a)直徑d的比值為3：1-4：1，收縮噴管喉管(301a)長度L與收縮噴管喉管(301a)直徑d的比值為1.6-1.9。

　　3.根據權利要求1所述的一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述一次擴散管(314) 出口直徑D1與進口直徑d1的比值為2：1，長度為進口直徑d1的14-17倍。

　　4.根據權利要求1所述的一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述靶式渦流空化發(fā)生器的總體長度L2為連接管(316)直徑d2的5-7倍，連接管(316)直徑d2與二次擴散管(317)出口直徑D2的比值為0.4-0.5。

　　5.根據權利要求1所述的一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，其特征在于：所述空化噴嘴(309)采用部分球體(309a)與錐管(309b)連接的結構，與集水套筒(308)的外圓表面呈45度角，錐管長度L3為錐管出口直徑d4的1.8-2倍，進口直徑d3為錐管出口直徑d4的2-2.5倍。

　　說明書

　　一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置

　　技術領域

　　本實用新型涉及一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，屬于城鎮(zhèn)污水污泥處理設備技術領域。

　　背景技術

　　城鎮(zhèn)污水處理廠，每10000m3污水處理后產泥量(含水率80%)約5-10T，污泥含有病源體、重金屬和持久性有機物等有害物質，這些物質需要進行處理。目前國內外主要的污泥處理單元技術，濃縮、脫水、焚燒、填埋、厭氧消化、好氧發(fā)酵、熱干化石灰穩(wěn)定、污泥熱解、水熱處理等處理技術，均屬污泥產生后對其進行處理的工藝技術，而這些處理方式帶來的是巨大的設備投資和高昂的運行費用，同時，二次污染、安全風險難以避免。

　　污泥處理最經濟、效益的方法是從源頭著手，在污水處理過程中減少剩余污泥的產生量。

　　發(fā)明內容

　　為了克服現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，該設備應投資少、運行費用低，與現有的污水處理過程相結合，能有效減少剩余污泥的產生量。

　　本實用新型采用的技術方案是：一種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置，它包括一個由收縮噴管 和空氣吸入管構成的射流空氣發(fā)生器，它還包括一個一次擴散管和一個靶式渦流空化發(fā)生器，所述射流空氣發(fā)生器與一次擴散管采用主體內套連接在一起，主體內套和靶式渦流空化發(fā)生器設置在主體外套中;所述收縮噴管設有一個收縮噴管喉管，收縮噴管喉管與主體內套之間設有一個帶通氣孔的進氣調節(jié)板, 所述一次擴散管設有一個一次擴散管喉管，一次擴散管喉管與主體內套之間設有一個隔板,在進氣調節(jié)板與隔板之間為溶氣空化腔;所述靶式渦流空化發(fā)生器采用連接管把一次擴散管)與二次擴散管連接在一起，二次擴散管連接一個由靶板封閉的集水套筒，集水套筒的一周設有空化噴嘴，鑲焊隔板設置在連接管與主體外套之間;汚泥高速流過收縮噴管時，從空氣吸入管引射空氣在溶氣空化腔中與汚泥混合后依次進入一次擴散管及二次擴散管，然后從空化噴嘴噴從氧化反應釜中，最后經溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。

　　所述收縮噴管進口直徑D與收縮噴管喉管直徑d的比值為3：1-4：1收縮噴管喉管長度L與收縮噴管喉管直徑d的比值為1.6-1.9。

　　所述一次擴散管出口直徑D1與進口直徑d1的比值為2：1，長度為進口直徑d1的14-17倍。

　　所述靶式渦流空化發(fā)生器的總體長度L2為連接管直徑d2的5-7倍，連接管直徑d2與二次擴散管出口直徑D2的比值為0.4-0.5。

　　所述空化噴嘴采用部分球體與錐管連接的結構，與集水套筒的外圓表面呈45度角，錐管長度為錐管出口直徑的1.8-2倍，進口直徑為錐管出口直徑的0.4-0.5倍。

　　本實用新型的有益效果是：這種強化污泥減量的超臨界溶氣空化裝置用無堵塞排污泵讓汚泥高速流過收縮噴管時，從空氣吸入管引射空氣在溶氣空化腔中與汚泥混合后依次進入一次擴散管及二次擴散管，然后從空化噴嘴噴從氧化反應釜中，最后經溶氣空化處理后的污泥從污泥輸出管排出。超臨界溶氣空化裝置可以與生化反應池、回流及剩余污泥池或污泥均質池結合運行。由于靶式渦流空化發(fā)生器與氧化反應釜的有機結合，實現了超臨界濕式氧化反應的條件，使污泥中的部分難降解有機物直接分解成CO2、H2O及其他無機物等，另一部分難降解有機物大分子鏈斷裂為小分子鏈，并進一步被氧化成脂肪酸，使BOD/COD比值提高，為后續(xù)生化反應創(chuàng)造有利條件，從而達到污泥減量的目的。污水廠使用該溶氣空化裝置后，污泥產出量減少了60-70%。