申请日2015.12.28
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C02F11/10; C02F11/12; B08B9/093
摘要
本发明涉及一种污泥均质浆化与热水解反应一体装置，包括罐体、设置在所述罐体上的数个蒸汽口以及设置在所述罐体内的第一搅拌器和第二搅拌器，通过在所述罐体上设置有数个蒸汽口，所述蒸汽口用以向所述罐体内通入蒸汽，在所述罐体内形成一定的温度和压力，并通过所述第一搅拌器和第二搅拌器的旋转使污泥物料快速均匀的传质传热，可以实现同速或差速、同向或逆向等多种组合搅拌方式，并具有剪切、刮壁等功能，并同时结合所述蒸汽的稳流力，使得污泥物料在所述罐体内翻动和/或翻滚容易，且在双搅拌器的作用下，不留死角，进一步促进了浆化与热水解反应的均匀性。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥均质浆化与热水解反应一体装置，包括：
罐体(1)，在所述罐体(1)的上部和下部分别设置有进料口(2)和出料口(3)，所述进料口(2)和所述出料口(3)分别连接设置有第一密封件和第二密封件;
第一搅拌器(4)，位于所述罐体(1)内，包括第一搅拌轴(41)，所述第一搅拌轴(41)伸出所述罐体(1)顶部与第一驱动机构相连，且所述第一搅拌轴(41)与所述罐体(1)之间轴密封;
其特征在于，
还包括，数个蒸汽口(5)，分布设置在所述罐体(1)上，用以向所述罐体(1)内通入蒸汽;
第二搅拌器(6)，位于所述罐体(1)内，包括第二搅拌轴(61)，所述第二搅拌轴(61)伸出所述罐体(1)底部与第二驱动机构相连，且所述第二搅拌轴(61)与所述罐体(1)之间轴密封。
2.根据权利要求1所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述数个蒸汽口(5)均匀间隔设置，且位于所述罐体(1)上的同一高度;同时，所述数个蒸汽口(5)与紧贴所述罐体(1)内壁设置的环形蒸汽管(7)相连通，且所述环形蒸汽管(7)上设置有数个蒸汽出口。
3.根据权利要求1所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述数个蒸汽口(5)均匀间隔设置，且部分所述数个蒸汽口(5)位于所述罐体(1)上的同一高度;同时，位于所 述罐体(1)上的同一高度的所述数个蒸汽口(5)与紧贴所述罐体(1)内壁设置的环形蒸汽管(7)相连通，且所述环形蒸汽管(7)上设置有数个蒸汽出口。
4.根据权利要求1-3任一所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述罐体(1)的侧壁为双层结构，所述双层结构形成以储热空间，且所述储热空间与热源形成循环。
5.根据权利要求4所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述第一搅拌器(4)的底部伸入到所述第二搅拌器(6)中，且所述第一搅拌器(4)与所述第二搅拌器(6)转动时互不干涉。
6.根据权利要求5所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述第一搅拌器(4)为旋浆式搅拌器，所述第二搅拌器(6)为锚式搅拌器。
7.根据权利要求6所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，还包括循环清洗装置(8)和排污口(9)，所述循环清洗装置(8)分别与喷淋口(10)和回流口(11)相连通;所述排污口(9)设置在所述罐体的下部。
8.根据权利要求7所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述罐体(1)外包覆有保温层。
9.根据权利要求6所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述循环清洗装置(8)含有加热系统、过滤系统、pH在线监测系统、清洗液储存装置及PLC控制系统。
10.根据权利要求8所述的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其特征在于，所述罐体(1)的内壁及所述罐体(1)内的部件均设置有防蚀层。
说明书
一种污泥均质浆化与热水解反应一体装置
技术领域
本发明涉及污泥处理装置技术领域，具体涉及一种污泥均质浆化与热水解反应一体装置。
背景技术
我国2011年颁布《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》中对污水处理后剩余的污泥进行水处理的技术介绍如下：水热处理技术是将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥有机胶体结构，改装脱水性能和厌氧消化性能的技术，也称热调质。水热处理技术按照处理过程是否加入氧化剂，把水热处理分成热水解和湿式氧化两种。污泥的热水解通常被称作污泥处置技术路线中的关键技术，用于污泥的减量化、稳定化、无害化或者资源化利用组合工艺中的单元环节。
传统污泥热水解技术系统中，通常包括均质浆化、水热反应、闪蒸卸料等主要单元环节。如中国专利文献CN202465470U公开了一种污泥水热干化处理装置的水热反应器，其包括顺序连接的均质反应器、浆化反应器、水热反应器和闪蒸反应器，所述水热反应器包括反应器罐体、搅拌器和至少一个用于向所述反应器罐体内通入蒸汽的蒸汽管，所述反应器罐体的物料入口设置与反应器罐体的侧壁的上部，物料出口设置于反应器罐体的底部，自浆化反应器输出的污泥物料自物料入口输入至反应器罐体内，所述物料出口与所述污泥水热干化处理装置的闪蒸反应器的物料入口连通，所述反应器罐体架设在支撑裙座上，所述搅拌器伸入至反应器罐体内部搅拌反应器罐体内的物料，所述蒸汽管设置于所述反 应罐体的内壁设置。上述技术中通过设置顺序连接的所述均质反应器、浆化反应器和水热反应器来实现进行闪蒸之前的关于污泥物料的均质浆化与热水解反应，但是因为污泥粘度高、流动性差、比热容大以及传热传质效果差等特性，使得上述技术中顺序连接的反应器装置中，当污泥含固率较高时，存在污泥物料在各个反应器中流转困难，且存在搅拌困难造成浆化不完全的现象，进而使得处理后的污泥的污泥比阻和毛细吸水指标难以达到后续脱水的指标;而为了解决上述问题时，就需要先将物料进行稀释处理，导致反应器体积变大，且单位污泥物料能耗较高。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的污泥水热干化处理装置的水热反应器装置设置复杂且浆化不均匀的现象，进而使得处理后的污泥的污泥比阻和毛细吸水指标难以达到后续脱水的指标的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种污泥均质浆化与热水解反应一体装置，其包括：
罐体，在所述罐体的上部和下部分别设置有进料口和出料口，所述进料口和所述出料口分别连接设置有第一密封件和第二密封件;
第一搅拌器，位于所述罐体内，包括第一搅拌轴，所述第一搅拌轴伸出所述罐体顶部与第一驱动机构相连，且所述第一搅拌轴与所述罐体之间轴密封;
还包括，数个蒸汽口，分布设置在所述罐体上，用以向所述罐体内通入蒸汽;
第二搅拌器，位于所述罐体内，包括第二搅拌轴，所述第二搅拌轴伸出所述罐体底部与第二驱动机构相连，且所述第二搅拌轴与所述罐体之间轴密封。
优选地，所述数个蒸汽口均匀间隔设置，且位于所述罐体上的同一 高度;同时，所述数个蒸汽口与紧贴所述罐体内壁设置的环形蒸汽管相连通，且所述环形蒸汽管上设置有数个蒸汽出口。
优选地，所述数个蒸汽口均匀间隔设置，且部分所述数个蒸汽口位于所述罐体上的同一高度;同时，位于所述罐体上的同一高度的所述数个蒸汽口与紧贴所述罐体内壁设置的环形蒸汽管相连通，且所述环形蒸汽管上设置有数个蒸汽出口。
进一步，所述罐体的侧壁为双层结构，所述双层结构形成以储热空间，且所述储热空间与热源形成循环。
进一步，所述第一搅拌器的底部伸入到所述第二搅拌器中，且所述第一搅拌器与所述第二搅拌器转动时互不干涉。
进一步，所述第一搅拌器为旋浆式搅拌器，所述第二搅拌器为锚式搅拌器。
进一步，还包括循环清洗装置和排污口，所述循环清洗装置分别与喷淋口和回流口相连通;所述排污口设置在所述罐体的下部。
进一步，所述罐体外包覆有保温层。
进一步，所述循环清洗装置含有加热系统、过滤系统、pH在线监测系统、清洗液储存装置及PLC控制系统。
进一步，所述罐体的内壁及所述罐体内的部件均设置有防蚀层。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，通过在所述罐体上设置有数个蒸汽口，所述蒸汽口用以向所述罐体内通入蒸汽，在所述罐体内形成一定的温度和压力，并通过所述第一搅拌器使污泥物料快速均匀的传质传热，可实现所述第一搅拌器的搅拌旋转剪切力和所述蒸汽的稳流力的合力协作下，从而为污泥物料的水热反应提供必须的温 度和压力，使其均匀的发生水热反应;通过在所述罐体内设置第二搅拌器，进而通过在所述罐体内设置了独立驱动的双搅拌器，可以实现同速或差速、同向或逆向等多种组合搅拌方式，并具有剪切、刮壁等功能，并同时结合所述蒸汽的稳流力，使得污泥物料在所述罐体内翻动和/或翻滚容易，且在双搅拌器的作用下，不留死角，进一步促进了浆化与热水解反应的均匀性，从而，本发明通过单一设备实现了现有技术的多个设备实现的功能，避免了现有技术的污泥水热干化处理装置的水热反应器装置设置复杂且浆化不均匀的现象，适合含水率宽泛范围内的污泥物料，搅拌传热效果好，进而得到污泥比阻和毛细吸水指标低的污泥，容易进行脱水处理。
(2)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，所述数个蒸汽口均匀间隔设置，且位于所述罐体上的同一高度;同时，所述数个蒸汽口与紧贴所述罐体内壁设置的环形蒸汽管相连通，且所述环形蒸汽管上设置有数个蒸汽出口。通过上述设计，使得所述蒸汽从环向方向喷入旋转中的污泥物料，能够使污泥物料受到的蒸汽冲击力更强，使污泥物料被搅拌的更加均匀，且所述环形蒸汽管上的数个蒸汽出口处于凸弧面上，避免了管路被堵的现象。
(3)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，所述数个蒸汽口均匀间隔设置，使得污泥物料受到到的蒸汽冲击力均匀，增加了均匀传质传热性能，且部分所述数个蒸汽口位于所述罐体上的同一高度;同时，位于所述罐体上的统一高度的所述数个蒸汽口与紧贴所述罐体内壁设置的环形蒸汽管相连通，且所述环形蒸汽管上设置有数个蒸汽出口。通过上述设计，部分所述蒸汽口与蒸汽出口同时向旋转中的污泥物料喷入蒸汽，进一步加强传质传热性能，使物料的浆化与热水解效果最好。
(4)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，所述罐体的侧壁为双层结构，所述双层结构形成以储热空间，且所述储热空间与热 源形成循环。通过所述罐体侧壁采用夹层式设计形成储热空间，当污泥物料加入所述罐体后，先向储热空间通入热源，对污泥物料进行预热，可以避免启动所述第一搅拌器和所述第二搅拌器时，污泥物料的阻力对所述第一搅拌器和所述第二搅拌器造成的损坏。进一步，所述罐体外设置有保温层，这样可以充分利用热能，节约能源。
(5)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，所述第一搅拌器的底部伸入到所述第二搅拌器中，且所述第一搅拌器与所述第二搅拌器转动时互不干涉。这样可以使得所述第一搅拌器和所述第二搅拌器最大范围接触到污泥物料，可以向污泥物料传输最大的剪切力，更加加速了污泥物料的浆化和热水解反应。进一步，所述第一搅拌器为旋浆式搅拌器，所述第二搅拌器为锚式搅拌器，上述两种搅拌器的协同作用最佳，可最大限度的加速污泥物料的浆化和热水解反应，降低了热分解后的污泥物料的污泥比阻和毛细吸水指标，更加适合于后续的脱水处理。
(6)本发明的污泥均质浆化与热水解反应一体装置，还包括循环清洗装置和排污口，所述循环清洗装置分别与喷淋口和回流口相连通;所述排污口设置在所述罐体的底部。通过上述设计，在实现了污泥均质浆化与热水解反应装置的一体化，同时亦实现了上述一体化装置与清洗装置的一体化，结构简单，占用空间少。
