多级水热结构的污泥处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多级水热结构的污泥处理系统，其特征在于：包括依次连接的水热处理单元、换热除砂单元、厌氧消化单元和蒸汽发生单元，所述水热处理单元为多级结构，包括依次连接的一级搅拌罐、二级搅拌罐、水热反应器、一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，其中，一级闪蒸罐与二级搅拌罐连通，二级闪蒸罐与一级搅拌罐连接。该系统能够改善和保证水热单元的热量回收效率，即使当处理的污泥有机质含量较低时也能保证厌氧消化单元产生的沼气足够为水热反应器提供所需的一次蒸汽量，在不过分增加设备数量和设备投资的同时，较好的平衡了热量回收利用率与设备投资之间的矛盾，其结构简单，利于推广使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

多级水热结构的污泥处理系统
本技术涉及一种污泥处理系统，该系统可用于对任何生物质污泥进行处理。技术背景目前市场上常用的污泥处理系统主要是由水热处理单元、冷却和压滤单元、 厌氧消化单元和蒸汽发生单元组成，其中，水热处理单元由依次串联的混合搅拌罐、水热反应器和闪蒸罐组成，当这种结构的系统要处理有机质含量比例较低的原料污泥时，比如低于45%时，必须尽可能地提高水热处理单元的热回收率，才能使厌氧消化单元产出的沼气量为水热处理单元提供足够的蒸汽量，但是这种结构的水热处理单元的热回收率很低，单靠自身的闪蒸回收方式很难达到上述热量回收要求。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供一种热回收率高，并且设备投资较低的多级水热结构的污泥处理系统。本技术是通过这样的技术方案来实现的一种多级水热结构的污泥处理系统，包括依次连接的水热处理单元、换热除砂单元、厌氧消化单元和蒸汽发生单元，所述水热处理单元为多级结构，包括依次连接的一级搅拌罐、二级搅拌罐、水热反应器、一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，其中，一级闪蒸罐与二级搅拌罐连通，二级闪蒸罐与一级搅拌罐连接。所述换热除砂单元包括依次连接的热交换器和除砂器，二级闪蒸罐与热交换器连接，除砂器与厌氧消化单元的厌氧消化罐连接，除砂器用于对污泥进行有机质、水和无机泥沙的分离，使其有利于厌氧消化的进行，加大沼气的产出量。所述除砂器与厌氧消化罐之间设置冷却塔，从而对经除砂器处理后的污泥进行快速有效地冷却。所述冷却塔为喷淋式冷却塔，通过蒸发水分使得经过除砂后的污泥得到冷却。进一步的是，上述一级闪蒸罐与二级搅拌罐之间、二级闪蒸罐与一级搅拌罐之间还可以设置蒸汽压缩装置，该蒸汽压缩装置将一级闪蒸罐和二级闪蒸罐内的蒸汽抽吸出， 特别是可以在闪蒸罐内形成低于大气压的负压，从而实现快速和更彻底的闪蒸，回收更多的热量和获得温度更低的闪蒸后污泥。所述厌氧消化罐通过热交换器与一级搅拌罐的前端连通，厌氧消化后的剩余污泥进入到一级搅拌罐中，对原料污泥进行预热。所述蒸汽发生单元位于水热反应器与厌氧消化单元之间，其就地利用厌氧消化单元产生的沼气为水热反应器提供一次蒸汽。所述水热反应器为密闭反应釜，密闭的环境保证了水热反应器内的蒸汽压力始终大于污泥的饱和蒸汽压，防止水分蒸发带来的热量损失。所述除砂器可为旋流除砂器或离心分离机。由于采用了上述结构，本技术的有益效果如下采用多级水热结构的污泥处理系统，即采用两级搅拌罐和两级闪蒸罐，使原料污泥与厌氧消化后的剩余污泥都进入一次搅拌罐，再次接受从二级闪蒸罐传来的温度相对较低、压力也相对较低的二次蒸汽的预热，随后原料污泥再进入二级搅拌罐，在此接受从一级闪蒸罐传来的温度相对较高、压力也相对较高的二次蒸汽加热，从而提高系统的热回收效率，即使当处理的污泥有机质含量较低时，也能够保证厌氧消化单元产生出的沼气足够为为水热反应器提供充足的一次蒸汽量，在不过分增加设备数量和设备投资的同时，较好的平衡了热量回收利用率与设备投资之间的矛盾，其结构简单，利于推广使用。附图说明图1为本技术所述的多级水热结构的污泥处理系统结构图。具体实施方式为了更加清楚地理解本技术的目的、技术方案及有益效果，以下结合附图对本技术做进一步的说明，但并不将本技术的保护范围限定在以下实施例中。如图1所示，一种多级水热结构的污泥处理系统，包括依次连接的水热处理单元、 换热除砂单元、厌氧消化单元和蒸汽发生单元，所述水热处理单元为多级结构，包括依次连接的一级搅拌罐、二级搅拌罐、水热反应器、一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，其中，一级闪蒸罐与二级搅拌罐连通，二级闪蒸罐与一级搅拌罐连接；工作时，原料污泥和厌氧消化剩余污泥一起进入一级搅拌罐，在此接受来自二级闪蒸罐出来的温度相对较低、压力相对也较低的二次蒸汽的预热，然后进入到二级搅拌罐，在此接受来自一级闪蒸罐的温度和压力相对均较高的蒸汽加热。通常，一级闪蒸罐完成闪蒸后的污泥温度为130°C 150°C，二级闪蒸罐完成闪蒸后的污泥温度为110°C 120°C，相应地，一级搅拌罐的出料温度为50°C 70V，二级搅拌罐的出料温度为120°C 140°C，因此能够保证二级闪蒸罐始终比一级搅拌罐的温度和压力要高一些，一级闪蒸罐比二级搅拌罐的温度和压力要高一些，从而达到更高的热量回收比率，并且还能保证厌氧消化产生的沼气足够供给一次蒸汽给水热反应器。所述换热除砂单元包括依次连接的热交换器和除砂器，二级闪蒸罐与热交换器连接，除砂器与厌氧消化单元的厌氧消化罐连接；所述除砂器与厌氧消化罐之间设置冷却塔； 所述冷却塔为喷淋式冷却塔，喷淋出的冷却水与污泥进行热交换后蒸发，带走污泥中的大量热量，从而快速降低污泥的温度。所述厌氧消化罐通过热交换器与一次搅拌罐的前端连通，以对一次搅拌罐内的原料污泥进行预热；所述蒸汽发生单元位于水热反应器与厌氧消化单元之间； 所述水热反应器为密闭反应釜；所述除砂器为旋流除砂器或离心分离机，无机泥沙在离心力作用下，从除砂器中排出，剩下的有机质与水进入到厌氧消化单元，利于提高沼气的产出量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级水热结构的污泥处理系统，其特征在于：包括依次连接的水热处理单元、换热除砂单元、厌氧消化单元和蒸汽发生单元，所述水热处理单元为多级结构，包括依次连接的一级搅拌罐、二级搅拌罐、水热反应器、一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，其中，一级闪蒸罐与二级搅拌罐连通，二级闪蒸罐与一级搅拌罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种多级水热结构的污泥处理系统，其特征在于包括依次连接的水热处理单元、换热除砂单元、厌氧消化单元和蒸汽发生单元，所述水热处理单元为多级结构，包括依次连接的一级搅拌罐、二级搅拌罐、水热反应器、一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，其中，一级闪蒸罐与二级搅拌罐连通，二级闪蒸罐与一级搅拌罐连接。2.如权利要求1所述的污泥处理系统，其特征在于所述换热除砂单元包括依次连接的热交换器和除砂器，二级闪蒸罐与热交换器连接，除砂器与厌氧消化单元的厌氧消化罐连接。3.如权利要求2所述的污泥处理系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳志军，谢非，
申请(专利权)人：四川深蓝环保科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：