一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统的制作方法

本发明属于环境工程污泥处理，具体涉及一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统。

背景技术：

1、污泥含水可分为孔隙水(70％)、毛细水(20％)和内部水(10％)，其中孔隙水和毛细水难以流出，需进行污泥破解。当前，污泥的破解技术主要包括机械破解、酶处理、化学破解、热处理和多种破解方式的耦合。但是，上述污泥破解方式效果有限，难以满足现在污泥实际处理需求。湿式氧化法在处理高浓度有机废水方面具有广泛运用和发展，考虑到活性污泥在物质结构方面与高浓度有机废水相似，因此湿式氧化技术在污泥处理领域得到关注。基于此，行业内研究单位和企业将湿式氧化工艺用于市政污泥的处理。

2、cn112441714a公开了一种污泥水热-湿式氧化耦合处理办法，其污泥进行热水解处理，热水解处理后的污泥进行湿式氧化反应；湿式氧化反应罐内液相设置回流管与热水解反应罐相通，将湿式氧化系统的反应热循环到热水解反应罐中。该方法可实现一定热量回收，但是热量回收率低；另外，在长期运行中，湿式氧化产生小分子有机酸在液相中不断循环积累，易腐蚀系统设备，未在循环系统中设置废水处理系统。

3、cn114804825a公开了一种催化湿式氧化处理污泥的办法，其将铁矿石粉末颗粒作为催化剂与污泥混合后，泵入到湿式氧化反应釜中；湿式氧化反应后的混合液进入冷却器中；冷却后混合液进入三相分离器，进行污泥脱水后得到固相残渣。该方法由于未进行热量回收，导致实际运行能耗高；另外，该系统未设置废水处理环节，导致湿式氧化产生的高温、高有机酸废水无法有效处理。

4、针对污泥湿式氧化热量回收与设备防腐蚀的技术领域，当前缺少一种污泥湿式氧化处理余热回收率高、可将湿式氧化产生的高有机酸废水处理并循环回用的技术工艺和设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：本发明提供了一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，解决了污泥湿式氧化反应能耗高、产生的中间产物有机酸会对设备造成腐蚀，以及对污泥湿式氧化产泥泥质产生影响的问题。

2、本发明目的通过下述技术方案来实现：

3、一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，包括污泥进料仓，污泥进料仓与污泥混合罐连通，污泥混合罐与多级换热站的冷端通道连通，多级换热站的冷端通道与蒸汽加热系统连通，蒸汽加热系统与湿式氧化系统连通，湿式氧化系统与多级换热站的热端通道连通，多级换热站的热端通道与污泥调理系统连通，污泥调理系统与污泥浓缩机连通，污泥浓缩机的热水端与废水中和系统连通，废水中和系统的废水端与污泥混合罐连通，废水中和系统的污泥端与污泥调理系统连通。

4、进一步的，所述的污泥进料仓通过原料进料泵与污泥混合罐连通，污泥混合罐通过混合料进料泵与多级换热站连通，污泥进料仓内储存原污泥，原污泥进入污泥混合罐中与来水进行配制，形成一定含水率的泥水混合物。污泥混合罐利用废水中和系统处理后的中性热水对原污泥进行泥水混合，配制为含水率为85～99.9％的泥水混合物，同时实现余热回收。

5、进一步的，所述的多级换热站为间壁式换热器。多级换热站可设为n级，n≥1。多级换热站核心为间壁式换热器，具体可为管式换热器、板面式换热器、扩展表面式换热器，及以上述为基本原理的其他形式换热器。

6、进一步的，所述的冷端流道内的低温进料污泥与高温流道内的高温出料污泥进行对流换热，进行高温出料污泥的逐级余热回收，并进行低温进料污泥的逐级加热。

7、进一步的，所述的蒸汽加热系统与蒸汽端连通，采用蒸汽对多级换热站的出料进行再加热，以达到湿式氧化系统所需温度。

8、进一步的，所述的湿式氧化系统与氧化剂端连通，在高温高压下通入氧化剂，对污泥进行氧化处理，将大分子有机物转化和/或分解为小分子有机物和/或无机物。湿式氧化系统的氧化剂可为空气、纯氧、双氧水及其上述各种组合形式，也包括以上述为基本原理的其他氧化剂。

9、进一步的，所述的湿式氧化系统中，为提高反应速率和强化处理效果加入催化剂。

10、进一步的，所述的蒸汽加热系统和湿式氧化系统形成至少一路的平行加热反应流程，并采用间歇运行，以此保证污泥进出料和换热环节的连续运行。

11、进一步的，所述的蒸汽加热系统和湿式氧化系统合并设为一个罐，采用边进边出连续运行方式。

12、即蒸汽加热系统和湿式氧化系统可合并为一个反应系统，也可以各自设为m个(m≥1)平行系统，并一一对应。

13、进一步的，所述的多级换热站出泥经污泥调理系统调理后，进入污泥浓缩机进行固液分离，分离出的热水进入废水中和系统，浓缩后污泥通过处理后污泥端进行后续处理利用，废水中和系统将酸性废水转化为中性废水进入污泥混合罐，进行污泥配比并实现污泥预热，废水中和系统将水中污泥沉淀或者截留下来，回流至污泥调理系统。

14、污泥调理系统通过添加药剂对多级换热站的出泥进行物化性质调理，优化污泥混凝效果，强化污泥脱水效果。药剂可为无机混凝剂、有机混凝剂、微生物混凝剂、助凝剂及其上述的混合配方。

15、污泥浓缩机将污泥调理系统调节后的污泥进行固液分离，浓缩出泥通过处理后污泥端排出，产生的含酸热水送入废水中和系统中进行处理回用。污泥浓缩机产生的热水在工艺中循环一定次数后，采用冲洗水补水，同时对设备进行冲洗。

16、废水中和系统将污泥浓缩机脱出的酸性热水调节至中性，以及实现沉淀或截留效果，并将沉淀或截留污泥回流至污泥调理系统。调节方式可采用投药中和、过滤中和及其上述各类型的组合形式。调节方式的核心药剂或滤料可为石灰、石灰石、白云石、苛性碱、苏打及其各类组合或者膜处理设备，并包括以上同类物化属性的物质。

17、进一步的，所述的污泥浓缩机固液分离产生的热水不能满足污泥混合罐所需水量时，需要利用冲洗水端对污泥浓缩机进行补水，同时完成污泥浓缩机的设备冲洗。

18、本发明的有益效果：可实现高效湿式氧化热量回收，同时将污泥湿式氧化出泥脱水调理以及脱出水调理，减缓设备腐蚀，并实现处理后废水能够循环用于工艺中，达到高效余热利用及节水效果。

19、前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

技术特征：

1.一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，包括污泥进料仓(1)，其特征在于：所述的污泥进料仓(1)与污泥混合罐(3)连通，污泥混合罐(3)与多级换热站(5)的冷端通道连通，多级换热站(5)的冷端通道与蒸汽加热系统(6)连通，蒸汽加热系统(6)与湿式氧化系统(7)连通，湿式氧化系统(7)与多级换热站(5)的热端通道连通，多级换热站(5)的热端通道与污泥调理系统(8)连通，污泥调理系统(8)与污泥浓缩机(9)连通，污泥浓缩机(9)的热水端与废水中和系统(10)连通，废水中和系统(10)的废水端与污泥混合罐(3)连通，废水中和系统(10)的污泥端与污泥调理系统(8)连通。

2.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的污泥进料仓(1)通过原料进料泵(2)与污泥混合罐(3)连通，污泥混合罐(3)通过混合料进料泵(4)与多级换热站(5)连通，污泥进料仓(1)内储存原污泥，原污泥进入污泥混合罐(3)中与来水进行配制，形成一定含水率的泥水混合物。

3.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的多级换热站(5)为间壁式换热器。

4.根据权利要求1或3所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的冷端流道内的低温进料污泥与高温流道内的高温出料污泥进行对流换热，进行高温出料污泥的逐级余热回收，并进行低温进料污泥的逐级加热。

5.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的蒸汽加热系统(6)与蒸汽端(12)连通，采用蒸汽对多级换热站(5)的出料进行再加热，以达到湿式氧化系统(7)所需温度。

6.根据权利要求1或5所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的湿式氧化系统(7)与氧化剂端(13)连通，在高温高压下通入氧化剂，对污泥进行氧化处理，将大分子有机物转化和/或分解为小分子有机物和/或无机物。

7.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的蒸汽加热系统(6)和湿式氧化系统(7)形成至少一路的平行加热反应流程，并采用间歇运行，以此保证污泥进出料和换热环节的连续运行。

8.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的蒸汽加热系统(6)和湿式氧化系统(7)合并设为一个罐，采用边进边出连续运行方式。

9.根据权利要求1所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的多级换热站(5)出泥经污泥调理系统(8)调理后，进入污泥浓缩机(9)进行固液分离，分离出的热水进入废水中和系统(10)，浓缩后污泥通过处理后污泥端(11)进行后续处理利用，废水中和系统(10)将酸性废水转化为中性废水进入污泥混合罐(3)，进行污泥配比并实现污泥预热，废水中和系统(10)将水中污泥沉淀或者截留下来，回流至污泥调理系统(8)。

10.根据权利要求1或9所述的结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，其特征在于：所述的污泥浓缩机(9)固液分离产生的热水不能满足污泥混合罐(3)所需水量时，需要利用冲洗水端(14)对污泥浓缩机(9)进行补水，同时完成污泥浓缩机(9)的设备冲洗。

技术总结
本发明公开了一种结合污泥调理及废水处理的污泥湿式氧化处理系统，包括污泥进料仓，污泥进料仓与污泥混合罐连通，污泥混合罐与多级换热站连通，多级换热站与蒸汽加热系统连通，蒸汽加热系统与湿式氧化系统连通，湿式氧化系统与多级换热站连通，多级换热站与污泥调理系统连通，污泥调理系统与污泥浓缩机连通，污泥浓缩机热水端与废水中和系统连通，废水中和系统废水端与污泥混合罐连通，废水中和系统污泥端与污泥调理系统连通。本发明的有益效果：可实现高效湿式氧化热量回收，同时将污泥湿式氧化出泥脱水调理以及脱出水调理，减缓设备腐蚀，实现处理后废水能够循环用于工艺中，达到高效余热利用及节水效果，解决污泥湿式氧化产生的废水出路问题。

技术研发人员：廖勇,万志刚,黄曦,庞晓怡,陈婷,范争元,李小容,杨丹
受保护的技术使用者：东方电气集团东方电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13