申请日2012.09.24
公开(公告)日2012.12.19
IPC分类号C02F11/18; C02F11/02
摘要
用于污泥生态化减量的温度保障系统，它涉及一种应用于污泥生态化减量的基于污泥回热和污水源热泵技术的温度保障系统，以解决现有污泥生态化减量技术在寒冷地区应用时，生态化反应温度难以保障，处理污泥的效率低，以及采用常规热源加热存在能源消耗量大、运行费用较高的问题，它包括污泥生态化反应罐、一级换热器、二级换热器、调温加热器、热泵机组、处理排放水池、曝气池、污泥排放调节阀和污泥回流调节阀、污泥抽吸泵、热媒水泵和热源水泵，一级换热器的排放污泥出口端通过污泥回流调节阀与曝气池连通，一级换热器的排放污泥出口端与污泥排放调节阀连通，本发明用于污泥生态化减量的温度保障。
权利要求书
1.用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于：所述温度保障系统包括污泥生态 化反应罐(1)、一级换热器(2)、二级换热器(3)、调温加热器(4)、热泵机组(5)、处理 排放水池(6)、曝气池(7)、污泥排放调节阀(8)和污泥回流调节阀(9)、污泥抽吸泵(10)、 热媒水泵(11)和热源水泵(12)，一级换热器(2)的污泥入口端(2-1)通过污泥抽吸泵(10) 与曝气池(7)连通，一级换热器(2)的污泥出口端(2-2)与二级换热器(3)的污泥入口 端(3-1)连通，二级换热器(3)的污泥出口端(3-2)与污泥生态化反应罐(1)的入口端 (1-1)连通，二级换热器(3)具有两个热媒介质端口，污泥生态化反应罐(1)的出口端(1-2) 与一级换热器(2)的排放污泥入口端(2-3)连通，一级换热器(2)的排放污泥出口端(2-4) 通过污泥回流调节阀(9)与曝气池(7)连通，一级换热器(2)的排放污泥出口端(2-4) 与污泥排放调节阀(8)连通，污泥排放调节阀(8)用于调节处理后的污泥排放量，曝气池 (7)与处理排放水池(6)连通，处理排放水池(6)通过热源水泵(12)与热泵机组(5) 的处理排放水进口连通，热泵机组(5)的处理排放水出口与处理排放水池(6)连通，热泵 机组(5)通过热媒水泵(11)向二级换热器(3)和调温加热器(4)提供热量，调温加热器 (4)用于调控污泥生态化反应罐(1)内的生态化温度。
2.根据权利要求1所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于：热泵机 组(5)的热媒出口与调温加热器(4)连通，调温加热器(4)通过热媒水泵(11)与热泵机 组(5)的热媒入口连通，同时，热泵机组(5)的热媒出口与二级换热器(3)的其中一个热 媒介质端口连通，二级加热器(3)的另外一个热媒介质端口通过热媒水泵(11)与热泵机组 (5)的热媒入口连通。
3.据权利要求1所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于：热泵机组(5) 的热媒出口通过热媒水泵(11)与调温加热器(4)连通，调温加热器(4)与二级换热器(3) 的其中一个热媒介质端口连通，二级加热器(3)的另外一个热媒介质端口与热泵机组(5) 的热媒入口连通。
4.据权利要求1所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于：热泵机组(5) 的热媒出口与二级换热器(3)的其中一个热媒介质端口连通，二级换热器(3)的另外一个 热媒介质端口与调温加热器(4)连通，调温加热器(4)通过热媒水泵(11)与热泵机组(5) 的热媒入口连通。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于： 所述调温加热器(4)为盘管式调温加热器，调温加热器(4)的盘管铺设在污泥生态化反应 罐(1)的外壁。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于： 所述调温加热器(4)为盘管式调温加热器，调温加热器(4)的盘管置于污泥生态化反应罐 (1)内。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于： 所述一级热器(2)为管壳式换热器。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的用于污泥生态化减量的温度保障系统，其特征在于： 所述二级换热器(3)为管壳式换热器。
说明书
用于污泥生态化减量的温度保障系统
技术领域
本发明涉及一种应用于污泥生态化减量的基于污泥回热和污水源热泵技术的温度保障 系统。
背景技术
我国城市污水处理厂已经普及和运行，但是，污水污泥成为污水处理过程形成的最主 要的潜在二次污染源，大量污水污泥的处理处置已成为亟待解决的重大环境问题。对于污 泥所带来的问题有两方面的应对措施，一种是污泥产生并排放后进行后续处理，另一种是 从源头上减少污泥产量或者不产生污泥，即污泥减量法。污泥生态化减量就是一种应用前 景广阔的污泥减量法，例如生物捕食污泥的方法。捕食污泥的生物的生存与活性与温度密 切相关，因此，在寒冷地区，冬季的低温环境大大增加了污泥生态化减量技术的实施难度。 通过分析发现寒冷地区污泥生态化减量过程具有如下特点：一、由于寒冷地区温度低，生 物生存环境温度不稳定，致使生物活性低，处理污泥的效率低;二、对需处理的污泥进行 加热，耗热量巨大，依靠常规热源进行加热在技术上可以实现，但在经济上依然难以承受。
发明内容
本发明的目的是为解决现有污泥生态化减量技术在寒冷地区应用时，生态化反应温度 难以保障，处理污泥的效率低，以及采用常规热源加热存在能源消耗量大、运行费用较高 的问题，进而提供一种用于污泥生态化减量的温度保障系统。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的用于污泥生态化减量的温度保障 系统包括污泥生态化反应罐、一级换热器、二级换热器、调温加热器、热泵机组、处理排 放水池、曝气池、污泥排放调节阀和污泥回流调节阀、污泥抽吸泵、热媒水泵和热源水泵， 一级换热器的污泥入口端通过污泥抽吸泵与曝气池连通，一级换热器的污泥出口端与二级 换热器的污泥入口端连通，二级换热器的污泥出口端与污泥生态化反应罐的入口端连通， 二级换热器具有两个热媒介质端口，污泥生态化反应罐的出口端与一级换热器的排放污泥 入口端连通，一级换热器的排放污泥出口端通过污泥回流调节阀与曝气池连通，一级换热 器的排放污泥出口端与污泥排放调节阀连通，污泥排放调节阀用于调节处理后的污泥排放 量，曝气池与处理排放水池连通，处理排放水池通过热源水泵与热泵机组的处理排放水进 口连通，热泵机组的处理排放水出口与处理排放水池连通，热泵机组通过热媒水泵向二级 换热器和调温加热器提供热量，调温加热器用于调控污泥生态化反应罐内的生态化温度。
本发明的有益效果是：
一、本发明采用污泥回热器，从而利用已处理污泥排放的热量来加热新进污泥，为污 泥生态化减量的温度保障系统运行节省了大部分的热量;
二、由于污泥生态化反应罐处理后排放的稀释污泥携带了大量可利用余热，本发明利 用此热量加热从曝气池进入一级换热器的新进污泥;热泵是一种利用高位能使热量从低位 热源流向高位热源的装置，热泵将处理排放水池中的处理排放水的热量“泵”入温度较 高的需热区，由于处理排放水池的处理排放水水温较高且稳定，可作为热泵机组理想的低 温热源，本发明以处理排放水作为热泵机组的低温热源，并向二级换热器和/或调温加热器 供应热量，分别用于进一步加热从一级换热器出来的新进污泥和精确调节和维持污泥生态 化反应罐的生态化温度，热泵机组性能系数高，消耗的能源进一步减少，运行费用较低;
三、本发明的保障系统采用三级加热，能够实现污泥生态化反应罐内的生态化温度的 粗效调节控制和精确调节控制，其中一级换热器和二级换热器主要用于加热和温度粗效调 控，调温加热器主要用于污泥生态化反应罐内的生态化温度的精确调控，达到最佳的生态 化温度，温度保障效果好，生物活性高，处理污泥的效率高;
四、本发明基于热泵技术和污泥回热技术为污泥生态化减量过程提供了高效的温度保 障，适宜于寒冷地区的污泥生态化减量过程，有效地解决了现有污泥生态化减量技术在寒 冷地区应用时，生态化反应温度难以保障，处理污泥的效率低，以及采用常规热源加热存 在能源消耗量大、运行费用较高的问题，本发明结构简单，设计合理，节能高效，布局合 理。
