公布日：2023.03.07
申請日：2022.11.24
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/121(2006.01)I;C02F11/15(2019.01)I;C02F11/00(2019.01)I;C02F11/18(2006.01)I
摘要
本發明公開了一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，包括以下步驟，污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對攪拌組件中的泥漿進行預加熱；s2，將s1中產生的泥漿通入球形裂解釜中。其有益效果是，該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，能夠對污泥中具有細胞壁的物質進行處理，使其細胞壁出現破裂，從而將細胞內部的水分和因其而導致無法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，減少了運輸成本和處理成本，同時避免添加額外的化學試劑，從而避免出現有可能的化學污染，對環境造成影響，并且分離出的固態污泥和溶液更容易處理。
權利要求書
1.一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于，包括以下步驟，污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對攪拌組件中的泥漿進行預加熱；s2，將s1中產生的泥漿通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亞臨界水條件，靜置5-25min，使污泥固液分層，將固態污泥中的含水率降低至50-55％；細胞壁破碎：x1，向攪拌組件中加入堿性溶液，高PH的溶液會使污泥中細胞的細胞壁破裂，從而使得細胞中的水分排出；x2，通過超聲波振蕩技術，對球形裂解釜中的污泥進行振蕩處理，對泥漿中細胞的細胞壁進行二次破裂，使胞內的水分被釋放。
2.根據權利要求1所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于：在s2中，使球形裂解釜中的溫度保持在120℃-200℃，壓力保持在1.2-2.0MPa。
3.根據權利要求1所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于：在s1中，污泥在攪拌組件中的靜置時間為10-30min。
4.根據權利要求1所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于：在s2中，超聲波振蕩技術對污泥進行振蕩處理的時間為10-20min。
5.根據權利要求1所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于：在s1中，對攪拌組件中的泥漿預加熱至40℃-70℃。
6.根據權利要求1所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，其特征在于：所述堿性溶液為強堿性溶液的氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.一種基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，包括支撐臺以及設置在支撐臺表面的攪拌組件、輸送組件和球形裂解釜，其特征在于，所述攪拌組件，包括處理箱以及開設在處理箱內部的攪拌腔，所述處理箱表面還設置有驅動設備，所述驅動設備的輸出端還連接有固定在所述攪拌腔內部的攪拌桿；所述攪拌組件能夠通過所述輸送組件與所述球形裂解釜相連接。
8.根據權利要求7所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，其特征在于：所述處理箱表面還設置有進料管，所述進料管有若干個，且對稱排布在所述處理箱表面，所述處理箱內部還開設有預熱腔，所述處理箱內部還固定有超聲波單元。
9.根據權利要求7所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，其特征在于：所述球形裂解釜表面還設置有排料管和排液管，且與外部處理設備相連通。
10.根據權利要求7所述的一種基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，其特征在于：所述球形裂解釜通過支架固定在所述支撐臺表面。
發明內容
為解決上述背景技術中提出的問題。本發明提供了一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，包括以下步驟，
污泥處理：s1，將含水率85％-90％的污泥置于攪拌組件中，加入堿性溶液，并混合均勻并靜置，再次攪拌將析出水與沉淀混合，形成泥漿，并對攪拌組件中的泥漿進行預加熱；
s2，將s1中產生的泥漿通入球形裂解釜中，控制球形裂解釜中保持亞臨界水條件，靜置5-25min，使污泥固液分層，將固態污泥中的含水率降低至50-55％；
細胞壁破碎：x1，向攪拌組件中加入堿性溶液，高PH的溶液會使污泥中細胞的細胞壁破裂，從而使得細胞中的水分排出；
x2，通過超聲波振蕩技術，對球形裂解釜中的污泥進行振蕩處理，對泥漿中細胞的細胞壁進行二次破裂，使胞內的水分被釋放。
本發明一個較佳實施例中，在s2中，使球形裂解釜中的溫度保持在120℃-200℃，壓力保持在1.2-2.0MPa。
本發明一個較佳實施例中，在s1中，污泥在攪拌組件中的靜置時間為10-30min。
本發明一個較佳實施例中，在s2中，超聲波振蕩技術對污泥進行振蕩處理的時間為10-20min。
本發明一個較佳實施例中，在s1中，對攪拌組件中的泥漿預加熱至40℃-70℃。
本發明一個較佳實施例中，所述堿性溶液為強堿性溶液的氫氧化鈉或氫氧化鉀。
一種基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，包括支撐臺以及設置在支撐臺表面的攪拌組件、輸送組件和球形裂解釜，
所述攪拌組件，包括處理箱以及開設在處理箱內部的攪拌腔，所述處理箱表面還設置有驅動設備，所述驅動設備的輸出端還連接有固定在所述攪拌腔內部的攪拌桿；
所述攪拌組件能夠通過所述輸送組件與所述球形裂解釜相連接。
本發明一個較佳實施例中，所述處理箱表面還設置有進料管，所述進料管有若干個，且對稱排布在所述處理箱表面，所述處理箱內部還開設有預熱腔，所述處理箱內部還固定有超聲波單元。
本發明一個較佳實施例中，所述球形裂解釜表面還設置有排料管和排液管，且與外部處理設備相連通。
本發明一個較佳實施例中，所述球形裂解釜通過支架固定在所述支撐臺表面。
本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明具備以下有益效果：
1、該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，能夠對污泥中具有細胞壁的物質進行處理，使其細胞壁出現破裂，從而將細胞內部的水分和因其而導致無法排出的水分一起排出，大幅度降低了污泥的含水率，減少了運輸成本和處理成本，同時避免添加額外的化學試劑，從而避免出現有可能的化學污染，對環境造成影響，并且分離出的固態污泥和溶液更容易處理。
2、該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，通過添加堿性溶液，能夠對污泥中帶有細胞壁的物質的細胞壁進行破壞，使得污泥中的部分水排出，隨后對處理箱中污泥和析出水再次攪拌，使得析出水與污泥混合，從而增加污泥的流動性，不僅能夠方便將處理箱中的污泥輸送至球形裂解釜，還能夠對污泥中具有細胞壁物質的細胞壁進行第一次破碎，降低了污泥在球形裂解釜中的反應時間，并且降低了亞臨界水技術所需要的溫度和壓強要求，減少了耗能。
3、該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，通過超聲波振動處理，振蕩使污泥流動而發生數以萬計的微小氣泡，存在于污泥中的微小氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，然后突然閉合，氣泡閉合時發生沖擊波，其周圍發生上千個大氣壓力，數百度的高溫，利用閉合時的爆炸沖擊波破壞污泥中帶有細胞壁的物質的細胞壁，使的污泥內部的水分排出，進一步增強了污泥的流動性。
4、該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，經過堿性溶液和超聲波振蕩后的細胞壁，在高溫和高壓下，更容易破裂，從而降低了裂解釜的溫度要求和壓力要求，降低了耗能，同時經過堿性溶液和超聲波振蕩后，污泥中的部分水排出，并與污泥進行混合，增強了污泥的流動性，使得污泥能夠更容易進入球形裂解釜，降低了運輸成本。
5、該基于亞臨界水技術的污泥處理工藝，通過高溫和高壓，能夠對球形裂解釜中的污泥進行二次處理，進一步將污泥中具有細胞壁物質的細胞壁進行破碎，其中具有肽鍵結合體結構的微生物細胞壁因熱振動而不穩定，并發生水解反應而生成單糖、氨基酸或它們的低聚物，使得胞內物質充分溶出、固態有機物充分溶解、水解和部分分解，使得污泥中的水分進一步排出。
6、該基于亞臨界水技術的污泥處理裝置，通過設置加熱腔，能夠對處理箱中的污泥進行預加熱，使其整體達到40℃-70℃，從而減少了污泥在球形裂解釜中的加熱時間，同時攪拌桿能夠對處理箱的內壁進行刮除，能夠避免污泥黏附在處理箱的內壁，導致污泥出現堆積的現象，提高了裝置的實用性。
（發明人：梁志君;高俊興;王子維;周麗）
