本实用新型涉及污泥处理领域，具体涉及一种生化污泥减量预处理装置。
背景技术：
近年来我国环保产业得到了快速发展，污水处理能力及处理效率迅速提高，大量污水处理厂的建设无疑对保护水环境作用重大，但随之产生了大量的生化剩余污泥。与污水处理产业迅猛发展形成鲜明对比的是，我国的污泥处理处置产业还处于起步阶段，污泥无害化处理比例较低，且缺乏成熟稳定的污泥处理技术，所采用的处理工艺和设备多从国外引进，适应性较差，因此，生化剩余污泥处理将成为环保热点。
生化剩余污泥是—种由有机残片、微生物、无机颗粒等组成的极其复杂的非均质体，对环境的污染性很强，且成分复杂、处理困难，已成为人们关注的热点。为解决生化剩余污泥对环境的污染，人们在污泥减量技术方面开展了大量的研发工作，开发出一系列的技术，如污泥干化填埋技术、堆肥技术、焚烧技术等等。这些技术对污泥减量具有一定的效果，但都存在明显不足，如干化填埋技术不仅占用大量的土地，而且对地下水构成污染风险；堆肥技术在使用过程对土壤造成重金属污染和生物污染；焚烧技术不仅对设备要求很高、处理成本高，而且可能产生二噁英等有害气体。这些都迫使人们开发性价比更高的技术。
因此，有必要开发出经济可行的生化污泥减量的技术和设备，以大幅减少剩余污泥的体积，减少对环境的危害。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种处理成本低、运行稳定、处理效果好的生化污泥减量预处理装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种生化污泥减量预处理装置，其特征在于，该预处理装置包括：第一混合器、预处理罐、换热器、加热器、反应器、冷却器、第二混合器、后处理罐、脱水机、污泥进料管线和减量剂管线；
其中，所述减量剂管线与所述污泥进料管线连通，所述污泥进料管线与所述第一混合器连通，以使得减量剂与污泥汇合后进入到所述第一混合器中进行混合；
所述第一混合器与所述预处理罐、所述加热器、反应器、冷却器、第二混合器、后处理罐和脱水机依次连通，以使得污泥依次进入各个装置中进行处理；
其中，所述换热器设置在所述预处理罐和所述加热器之间以及在所述反应器和所述冷却器之间，由此使得所述预处理罐出来的污泥进入到所述换热器中，与进入到所述换热器中的来自反应器的污泥进行换热。
优选地，所述预处理装置包括减量剂配制罐，所述减量剂配制罐与所述减量剂管线连接，以为所述减量剂管线提供减量剂。
优选地，所述预处理罐内配置有搅拌装置。
优选地，所述反应器中配置有搅拌装置和温度控制装置。
优选地，所述加热器的蒸汽入口与所述反应器的蒸汽排出口连通以使得所述加热器采用来自所述反应器的蒸汽作为热源。
优选地，所述预处理装置包括稳定剂配制罐和调理剂配制罐，所述稳定剂配制罐通过稳定剂管线与冷却器至第二混合器之间的污泥管线连通，以使得稳定剂配制罐中的稳定剂通过稳定剂管线进入到冷却器至第二混合器之间的污泥管线中；
所述调理剂配制罐通过调理剂管线与冷却器至第二混合器之间的污泥管线连通，以使得调理剂配制罐中的调理剂通过调理剂管线进入到冷却器至第二混合器之间的污泥管线中。
优选地，所述稳定剂管线与冷却器至第二混合器之间的污泥管线的连接位点设置于所述调理剂管线与冷却器至第二混合器之间的污泥管线的连接位点之前，以使得污泥先与稳定剂汇合后与调理剂汇合。
优选地，所述脱水机配置有出泥口和上清液出口。
通过采用本实用新型的生化污泥减量预处理装置，可以更低成本地实现对生化剩余污泥进行更好的处理，并且，该处理过程运行稳定，处理后的污泥性能更稳定。
附图说明
图1是根据本实用新型的一种优选实施方式的生化污泥减量预处理装置的结构示意图。
附图标记说明
1——第一混合器；2——预处理罐；3——换热器；4——加热器；
5——反应器；6——冷却器；7——第二混合器；8——后处理罐；
9——脱水机；10——污泥进料管线；11——减量剂管线；
12——稳定剂管线；13——调理剂管线；14——减量剂配制罐；
15——稳定剂配制罐；16——调理剂配制罐；
17——出泥口；18——上清液出口。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如图1所示的，本实用新型提供了一种生化污泥减量预处理装置，该预处理装置包括：第一混合器1、预处理罐2、换热器3、加热器4、反应器5、冷却器6、第二混合器7、后处理罐8、脱水机9、污泥进料管线10和减量剂管线11；
其中，所述减量剂管线11与所述污泥进料管线10连通，所述污泥进料管线10与所述第一混合器1连通，以使得减量剂与污泥汇合后进入到所述第一混合器1中进行混合；
所述第一混合器1与所述预处理罐2、所述加热器4、反应器5、冷却器6、第二混合器7、后处理罐8和脱水机9依次连通，以使得污泥依次进入各个装置中进行处理；
其中，所述换热器3设置在所述预处理罐2和所述加热器4之间以及在所述反应器5和所述冷却器6之间，由此使得所述预处理罐2出来的污泥进入到所述换热器3中，与进入到所述换热器3中的来自反应器5的污泥进行换热。
根据本实用新型，待处理的生化剩余污泥从污泥进料管线10进入本预处理装置，在进入到第一混合器1前，需要先与减量剂汇合。为此，本发明的预处理装置还可以包括减量剂配制罐14，所述减量剂配制罐14与所述减量剂管线11连接，以为所述减量剂管线11提供减量剂。
其中，所述减量剂可以购自湛江远通高新技术有限公司。所述减量剂的用量可以在较宽范围内变动，优选地，所述减量剂的投加量为污泥中挥发性有机物(VSS)含量的重量比为0.1-1：1。所述减量剂配制罐14中，减量剂通常以其水溶液形式存在，其浓度例如可以为5-30重量％。
根据本实用新型，将与减量剂汇合的污泥先送至第一混合器1中进行混合，以使得减量剂充分地与污泥混合。该第一混合器1可以采用本领域常规的混合器，例如可以为静态混合器。
根据本实用新型，所述第一混合器1后设置的是预处理罐2，也即，所述第一混合器1的污泥出口与预处理罐2的污泥入口连通，以使得第一混合器1混合后的流体进入到预处理罐2中进行处理。在预处理罐2中主要是为了使得污泥能够与减量剂充分地接触反应，为此，优选地，所述预处理罐2内配置有搅拌装置。由此，该接触反应过程在搅拌下进行，所述接触反应的时间较长，优选为2-20h，更优选为5-18h，当然本发明的生化污泥减量预处理装置可以是连续处理装置，为此，该接触反应时间可理解为污泥在预处理罐2中的停留时间。
根据本实用新型，所述预处理罐2后接的是换热器3，如前所述的，所述换热器3设置在所述预处理罐2和所述加热器4之间以及在所述反应器5和所述冷却器6之间，也即，换热器3连通这两条线，一条是预处理罐2至加热器4的线路，一条是反应器5至所述冷却器6的线路，这样做的目的便是充分里利用反应器5的热量。为此，在该情况下，优选地，所述预处理罐2的污泥出口与所述换热器3的冷流体入口连接，所述换热器3的冷流体出口与所述加热器4的污泥入口连接；所述反应器5的污泥出口与所述换热器3的热流体入口连接，所述换热器3的热流体出口与所述冷却器6的污泥入口连接。其中，来自预处理罐2的污泥则从换热器3的冷流体入口进入，来自反应器5的被加热的污泥则从换热器3热流体入口进入，从而在换热器3中两股污泥进行换热，使得来自预处理罐2的污泥被加热后从所述换热器3的冷流体出口排出并进入到加热器4中，使得来自反应器5的污泥得到一定的降温而从所述换热器3的热流体出口排出并进入到冷却器6中。
其中，所述换热器3可以为本领域常规的换热器，例如可以为管壳式换热器，那么来自预处理罐2的污泥可以走壳程，来自反应器5的污泥可以走管程。
根据本实用新型，所述加热器4可以采用多种加热方式来实现对污泥的加热，优选地，所述加热器4采用蒸汽作为热源。更优选地，所述加热器4的蒸汽入口与所述反应器5的蒸汽排出口连通以使得所述加热器4采用来自所述反应器5的蒸汽作为热源。经过所述加热器4的加热，污泥能够达到140-220℃。
根据本实用新型，所述加热器4后接的是反应器5，也即所述加热器4的污泥出口与所述反应器5的污泥入口连通，以使得经过所述加热器4加热的污泥进入到所述反应器5中进行反应。在所述反应器5中将使得污泥在高温作用下发生消解反应。所述反应器5中还可以配置有搅拌装置和温度控制装置，以使得反应器5中的物料在搅拌下进行，并控制反应器5的温度为140-220℃，由此也对加热器4的加热进行控制。
其中，在反应器5中污泥的停留时间优选为0.5-4h。
根据本实用新型，如上所述的，从反应器5的污泥出口出来的热污泥首先经过换热器3进行换热，而后再进入到冷却器6中被进一步冷却。该冷却器6可以通过采用循环冷却水对经过冷却器6的污泥进行冷却，优选将污泥冷却至60℃以下。
根据本实用新型，为了对污泥具有更好的处理效果，优选地，所述预处理装置包括稳定剂配制罐15和调理剂配制罐16，所述稳定剂配制罐15通过稳定剂管线12与冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线连通，以使得稳定剂配制罐15中的稳定剂通过稳定剂管线12进入到冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线中；所述调理剂配制罐16通过调理剂管线13与冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线连通，以使得调理剂配制罐16中的调理剂通过调理剂管线13进入到冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线中。
其中，所述稳定剂和调理剂可以购自湛江远通高新技术有限公司。
其中，所述稳定剂的用量可以在较宽范围内变动，优选地，所述稳定剂的用量使得污泥中的稳定剂含量为50-500ppm，所述调理剂的用量使得污泥中的调理剂含量为50-500ppm。
在所述稳定剂配制罐15中的稳定剂可以以其水溶液的形式存在，例如其浓度可以为5-30重量％。在所述调理剂配制罐16中的调理剂可以以其水溶液的形式存在，例如其浓度可以为0.05-0.5重量％。
根据本实用新型的一种优选的实施方式，其中，所述稳定剂管线12与冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线的连接位点设置于所述调理剂管线13与冷却器6至第二混合器7之间的污泥管线的连接位点之前，以使得污泥先与稳定剂汇合后与调理剂汇合。
根据本实用新型，从所述冷却器6出来的污泥将进入到第二混合器7中进行混合，为此，所述冷却器6的污泥出口与所述第二混合器7的污泥入口连通。所述第二混合器7可以采用本领域常规的混合器，例如可以为静态混合器。
根据本实用新型，所述第二混合器7后接的是后处理罐8，也即，所述第二混合器7的污泥出口与所述后处理罐8的污泥入口连通，以便经过第二混合器7内混合的污泥进入到后处理罐8中进行处理。优选地，所述后处理罐8中配置有搅拌装置、温度控制装置和pH控制装置。以此，对后处理罐8中的污泥进行搅拌混合，并控制该后处理罐8的温度不超过60℃，以及控制其pH为6-9。其中，通过对后处理罐8的温度的测量，可以调控冷却器6的循环水量，以使得后处理罐8的温度不超过60℃。
优选情况下，污泥在后处理罐8中的停留时间为0.5-48h。
根据本实用新型，所述后处理罐8后接的是脱水机9，为此，所述后处理罐8的污泥出口与所述脱水机9的污泥入口连通，以使得从后处理罐8出来的污泥进入到所述脱水机9中进行脱水。为此，所述脱水机9配置有出泥口17和上清液出口18，从而脱水的污泥从出泥口17排出，而上层清液则从上清液出口18排出。
本实用新型的生化污泥预处理装置具有处理成本低，运行稳定，处理效果好的优点。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。